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

beispielsweise bei Winden, Kränen oder Bahnschranken der Fall. Sind diese Mechanismen motorisiert, halten sie zwar an, wenn der Motor anhält, können sich aber zurückdrehen, wenn die Last auf dem Mechanismus so groß ist, dass sie den Widerstand des Motors überwindet. Bei schweren Lasten, wie sie etwa ein Kran trägt, ist eine solche Situation sehr wahrscheinlich.
    Eine Möglichkeit, um einen Mechanismus komplett zu sperren, besteht in der Verwendung eines Schneckengetriebes (siehe Kapitel 5 ). Das allerdings verringert die Geschwindigkeit des Mechanismus erheblich, und außerdem fehlt die Möglichkeit zum Entsperren. Ratschenmechanismen bilden die bessere Alternative.
    Eine LEGO-Ratsche besteht aus zwei Elementen, nämlich einem frei drehbaren Zahnrad und einer
Klinke
. Letzteres ist ein kleiner Hebel, der verhindert, dass sich das Zahnrad dreht (siehe Abbildung 8-7 ). Die Klinke ist so angebracht, dass sich das Zahnrad in einer Richtung drehen kann, aber sofort blockiert wird, wenn es versucht, sich andersherum zu drehen.

    Abbildung 8-7: Die einfache Klinke (rot) sichert ein Zahnrad mit 24 Zähnen (grau). Das Zahnrad kann sich gegen den Uhrzeigersinn frei drehen, wie die grünen Pfeile anzeigen, aber sobald es versucht, im Uhrzeigersinn zu rotieren, blockiert die Klinke den nächsten Zahn. (Es ist jedoch immer noch möglich, die Sperre einfach von hand zu lösen.)

    Abbildung 8-8: Die Klinke muss in einem solchen Winkel angebracht werden, dass die Verlängerung der Linie durch den Befestigungspunkt und das Ende knapp unterhalb des Zahnradrandes verläuft.
    Damit die Klinke korrekt funktionieren kann, muss die Spitze an ihrem Ende die Zähne des Rades in einem bestimmten Winkel berühren. Wie du in Abbildung 8-8 siehst, muss die Verlängerung der Linie zwischen dem Befestigungspunkt und der Spitze der Klinke knapp unterhalb des Außenrands des Zahnrads verlaufen. Liegt sie zu niedrig, wird das Zahnrad in beiden Richtungen gesperrt, liegt sie zu hoch, tritt überhaupt keine Sperrung auf. In diesem Fall rattert die Klinke einfach über die Zähne, anstatt die Drehung anzuhalten.
    Auch die Form der Klinke ist von Bedeutung. Zum Glück eignet sich für unsere Zwecke aber schon ein einfacher Stift. Außerdem muss die Klinke so
ausbalanciert
sein, dass die Spitze unter ihrem eigenen Gewicht auf das Zahnrad sinkt. Ratschen sind daher
schwerkraftabhängig
.
    HINWEIS Um eine Ratsche schwerkraftunabhängig zu machen, kannst du ein elastisches Element, etwa ein Gummiband, anbringen, das die Klinke auf das Rad drückt.
    Abbildung 8-9 zeigt eine mögliche Verwendungsweise für eine Ratsche – eine Einrichtung, um die potenzielle Energie von Federn zu speichern.

    Abbildung 8-9: In meinem Modell eines Federkatapults von Leonardo da Vinci habe ich eine Ratsche als Auslösemechanismus verwendet. Sie hält das Katapult beim Spannen fest und feuert den Schuss ab, wenn sie entsperrt wird. Die Ratsche ist stark genug, um die Energie zweier gebogener Achsen zu speichern, die als Feder dienen.
Lineare Kupplung
    Eine lineare Kupplung verhält sich wie das in Kapitel 5 beschriebene Zahnrad mit 24 Zähnen und Kupplung – es dreht unter Last durch. Wenn du es zwischen einem Motor und einem Mechanismus einbaust, kannst du dadurch verhindern, dass der Motor bei einer Blockierung des Mechanismus abgewürgt wird.
    Der Unterschied zwischen einer linearen Kupplung und einem Kupplungszahnrad besteht darin, dass Letzteres mit einem Rad auf der anderen Achse verzahnt werden muss, wohingegen die lineare Kupplung zwei Achsen in einer Linie verbindet. Das spart eine Menge Platz, da die lineare Kupplung einfach
anstelle
jeder Achse von mindestens vier Noppen Länge eingebaut werden kann. Diese Kupplung passt auch zwischen zwei Kardangelenke, die mindestens zwei Noppen voneinander entfernt stehen. Da sie nicht gestützt werden muss, kann sie in beliebigen Winkeln funktionieren.
    Die lineare Kupplung besteht aus zwei Achsstiften mit Reibung, die wie in Abbildung 8-10 in einem Stiftverbinder zusammengesteckt werden. Die Achsenden können dann mithilfe von Achsverbindern oder Kardangelenken an Achsen beliebiger Länge angeschlossen werden. Beachte, dass die Einzelteile dieser Kupplung bei anhaltender Benutzung schließlich verschleißen.

    Abbildung 8-10: Zwei Achsstifte (blau), die in einen Stiftverbinder (rot) eingeführt werden, bilden das Kernstück einer linearen Kupplung (oben). Sie können dann zwischen zwei Achsverbinder (unten) oder zwei