Das 'inoffizielle' LEGO®-Technic-Buch: Kreative Bautechniken für realistische Modelle (German Edition)
anzutreiben. Dies wird aber nur selten gemacht, da es andere, weniger platzraubende Möglichkeiten für den Drehscheibenantrieb gibt (z.B. Schnecken oder Zahnräder mit 8 Zähnen).
Die Kette ist zwar starr, weist aber doch eine gewisse Elastizität auf, da ihre Glieder aus dünnem Material bestehen. Dadurch kann die
Spannung
der Kette eingestellt werden. Prinzipiell sollte die Kette nicht zu stramm sitzen, da sie sonst bei Einwirkung eines Drehmoments leichter auseinanderbrechen kann. Daher ist ein gewisses
Kettenspiel
wünschenswert. Der Teil der Kette, der in Kontakt mit den Zahnrädern steht, hat kein Spiel. Das Kettenspiel sammelt sich stattdessen zwischen den Zahnrädern, gewöhnlich in dem Teil der Kette, der aufgrund der Schwerkraft am tiefsten durchhängt (siehe Abbildung 6-7 ). Durch dieses Spiel kann das System höheren Kräften widerstehen. Es wird nur dann zu einem Problem, wenn es so groß ist, dass die Kontaktfläche der Kette mit den Zahnrädern abnimmt. Dann besteht die Gefahr, dass Kettenglieder einzelne Zähne überspringen. Ein anderes Problem ergibt sich, wenn das Spiel so groß ist, dass die Kette die umgebende Struktur berühren und dort hängenbleiben kann. Bei Ketten von mehr als 20 Gliedern solltest du ein zusätzliches Glied einbauen, um die Spannung zu senken. Mit weichen Stoßdämpfern dagegen lässt sich die Spannung ein wenig erhöhen.
Abbildung 6-5: Alle für Ketten geeigneten Zahnräder
Abbildung 6-6: Ein Zahnrad mit 8 Zähnen kann zwar in eine Kette eingreifen, allerdings ist es zu klein, um die Kette anzutreiben. Es kann jedoch immer noch als Laufrad eingesetzt werden, um die Form der Kette an die umgebende Struktur anzupassen.
Um mit einer Kette das Übersetzungsverhältnis zu ändern, verbindest du mit ihr einfach zwei Zahnräder unterschiedlicher Größe. Das hat dieselbe Auswirkung wie die unmittelbare Verzahnung der beiden Räder. Das Übersetzungsverhältnis ist der Quotient aus der Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads und der Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads. Wenn du beispielsweise einZahnrad mit 24 Zähnen durch ein Zahnrad mit 16 Zähnen und eine Kette antreibst, erhältst du das Übersetzungsverhältnis von 16:24 oder in gekürzter Form 1:1,5. Das ist dasselbe Verhältnis wie bei der direkten Verzahnung. Das Übersetzungsverhältnis eines Kettensystems wird ebenfalls nicht durch Laufräder beeinflusst. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sich alle Zahnräder, die die Kette umschließt, in dieselbe Richtung drehen. Davon ausgenommen sind Laufräder, die sich außerhalb des Kettenkreises befinden statt darin (siehe das Laufrad in Abbildung 6-6 ). Mit einer einzigen Kette kannst du mehrere Zahnräder in Bewegung versetzen, wobei sich für jedes von ihnen ein eigenes Übersetzungsverhältnis ergibt.
Abbildung 6-7: Die Großaufnahme der Stelle, an der sich die Kette um das Zahnrad schlingt, zeigt, dass in jedes Kettenglied zwei Zähne eingreifen. Der Teil der Kette, der in Kontakt mit den Zahnrädern steht, hat kein Spiel. Seine Elastizität ist minimal.
Das wichtigste Merkmal einer Kette ist ihr Verhalten unter der Einwirkung eines Drehmoments. Wird auf direkt verbundene Zahnräder ein hohes Drehmoment angewendet (rechts in Abbildung 6-8 ), können sie auseinandergedrückt werden, sodass ihre Zähne nicht mehr richtig ineinandergreifen. Zahnräder, die über eine Kette verbunden sind, rücken durch ein hohes Drehmoment dagegen näher aneinander heran. Dadurch bietet die Kette in Anwendungen mit hohem Drehmoment noch den zusätzlichen Vorteil, dass die Zahnräder kein Gehäuse zur Verstärkung benötigen, da die Kette selbst als strukturelle Verstärkung fungiert.
Riemenscheiben
Riemenscheiben sind runde LEGO-Elemente, die für einen Antrieb über Gummibänder oder Bindfäden vorgesehen sind. Sie zeichnen sich durch eine Rille am Rand aus. Wie Abbildung 6-9 zeigt, gibt es nur vier Arten von Riemenscheiben. Auch andere LEGO-Bauteile können als Riemenscheiben verwendet werden, aber ohne Rille halten sie das Gummiband oder die Schnur nicht so gut fest. Viele der Räder ohne Reifen können ebenfalls als Riemenscheiben dienen.
Abbildung 6-8: Einer der Hauptvorteile einer Kette (links) besteht darin, dass sie im Gegensatz zu direkt ineinandergreifenden Zahnrädern (rechts) keine Verstärkungsstruktur benötigt, um mit hohen Drehmomenten fertig zu werden.
Abbildung 6-9: Die vier LEGO-Riemenscheiben
Die beiden gebräuchlichsten Riemenscheiben sind
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