Das 'inoffizielle' LEGO®-Technic-Buch: Kreative Bautechniken für realistische Modelle (German Edition)

Hebel ist im Grunde genommen das einfachste mögliche Koppelgetriebe.
    HINWEIS In allen Abbildungen von Koppelgetrieben in diesem Kapitel sind Balken gleicher Länge immer in derselben Farbe dargestellt. Dunkelgrau wird für die Tragstrukturen verwendet, an denen das Getriebe befestigt ist, die sich aber selbst nicht bewegen. Rote Stifte kennzeichnen die Stellen des Getriebes, an denen die gewünschte Bewegung erfolgt.
    Der Hauptvorteil von Koppelgetrieben besteht darin, dass ihr Bewegungsbereich eingeschränkt ist, ohne dass zusätzliche Führungselemente nötig sind, wie Abbildung 7-18 zeigt. Dadurch sind sie für viele verschiedene Zwecke geeignet. In der Technik werden Koppelgetriebe verwendet, um die Bewegung der Bestandteile von Aufhängungen zu steuern. Meistens folgt nur ein Punkt des Getriebes dem gewünschten Bewegungspfad. Um diese Bewegung auf andere Elemente zu übertragen, können wir Stifte an diesem Punkt befestigen. Durch Änderung der Längen und Stellungen von lediglich drei oder vier Balken ergeben sich fast unendlich viele Bewegungsmöglichkeiten!
Tschebyscheff-Getriebe

    Das Tschebyscheff-Getriebe besteht aus drei Balken, wobei es durch die Schwenkbewegung der beiden unteren angetrieben wird. Durch diese Schwenkung wird der mittlere Balken (gelb) so bewegt, dass sein Mittelpunkt (gekennzeichnet durch den roten Stift) einer geraden Linie folgt. Die Grenze der Bewegung ist an der Stelle erreicht, an der der Mittelbalken senkrecht steht. Der Mittelbalken muss der kürzeste der drei sein, damit er nicht gegen die Tragstruktur (dunkelgrau) stößt.
Hoeken-Getriebe

    Das Hoeken-Getriebe besteht aus drei Balken und wird durch die Drehbewegung des kürzesten (gelb) angetrieben. Die folgenden drei Abmessungen sind von entscheidender Bedeutung für das Funktionieren des Getriebes: Länge der kürzesten Balkens (gelb), Länge des mittleren Balkens (hellgrau) und Abstand zwischen den Befestigungspunkten an der Tragstruktur. Das Verhältnis zwischen diesen Strecken muss 2:5:4 betragen. Der längste Balken (blau) kann über den oberen Verbindungspunkt hinaus beliebig verlängert werden. Die Spitze dieses Balkens bei Bewegung des kurzen Balkens folgt der Form eines abgeflachten, halbierten Ovals (gestrichelte Linie in der Abbildung), wobei die Größe des Ovals von der Länge des erweiterten Balkens abhängt. Nicht ganz die Hälfte der resultierenden Bewegung dieses Getriebes erfolgt in gerader Linie. Ein ungewöhnliches Bewegungsmuster wie dieses kann z.B. für die Beine von Laufmechanismen verwendet werden.
Storchenschnabel

    Ein Storchenschnabel oder Pantograph ist ein Koppelgetriebe mit vier Balken und zwei Bewegungspunkten, wobei die Art der Bewegung besonders interessant ist: Der grün markierte Punkt fährt jede Bewegung des rot markierten Punkts nach, aber in größerem Maßstab. Die Vergrößerungsstufe hängt von der Länge des längsten Balkens (hellblau) und davon ab, ob noch andere Gestänge daran befestigt sind. (Beachte, dass der längste Balken wie ein Hebel fungiert.) Die am weitesten verbreitete Anwendung besteht darin, Vergrößerungen oder Verkleinerungen von Bildern zu zeichnen, indem man an beiden Punkten Stifte anbringt und mit einem davon manuell zeichnet. Das funktioniert auch mit Handschrift. Thomas Jefferson hat mit dieser Methode Kopien seiner Korrespondenz angelegt. Heutzutage lassen sich maßstäbliche Kopien auf einfache Weise mit dem Computer erzeugen. Pantographen werden jedoch immer noch verwendet, wenn eine genaue manuelle Steuerung von Werkzeugen erforderlich ist, z.B. beim Gravieren oder Nähen.
Peaucellier-Inversor

    Der Peaucellier-Inversor (manchmal auch Peaucellier-Lipkin-Getriebe genannt) besteht aus sieben Balken und wird durch die Schwenkbewegung des mittleren Elements (gelb) angetrieben. Der Abstand zwischen den beiden Befestigungspunkten an der Tragstruktur muss die gleiche Länge aufweisen wie der Mittelbalken. Das Funktionsprinzip besteht in der Umkehrung eines Kreises (wobei der Mittelbalken einen Teil des Kreises nachfährt). Dies war das erste Koppelgetriebe, mit dem eine absolut lineare Bewegung hervorgerufen werden konnte. Die Erfindung war entscheidend für die industrielle Entwicklung des 19. Jahrhunderts und vor allem für ihren Einsatz in Dampfmaschinen.
Sarrus-Getriebe

    Das Sarrus-Getriebe besteht aus vier Balken in zwei identischen Gruppen, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Alle Balken sind dabei gleich lang. Angetrieben wird der