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

Rahmen vergrößern. Die Höhe seines Innenraums muss mindestens dem Scheibendurchmesser entsprechen. Der Bewegungsbereich des Kurbeltriebs ist damit auch gleich der Mindesthöhe des Rahmeninneren.
    Scotch-Yoke-Kurbeltrieb
Oldham-Kupplung
    Eine Oldham-Kupplung überträgt den Antrieb zwischen zwei gegeneinander versetzten Achsen. Zwar kannst du auch mit Kardangelenken und sogar mit Zahnrädern eingehende und ausgehende Achsen verbinden, die nicht in einer Linie hintereinander liegen, doch sind diese Lösungen nicht für alle Bedürfnisse geeignet. Zwei Kardangelenke nehmen oft viel Platz in der Länge ein, während Zahnräder die Drehzahl oder das Drehmoment auf unerwünschte Weise ändern können. Eine Oldham-Kupplung dagegen weist ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 auf und nimmt in der Länge nur wenig Platz ein. Allerdings ist sie komplizierter aufgebaut, hat einen größeren Durchmesser und ruft zusätzliche Reibung hervor. Um die Funktionsweise einer Oldham-Kupplung beobachten zu können, sieh dir
www.youtube.com/watch?v=2M9cp_lJ4_I
an.
    Eine Oldham-Kupplung besteht aus zwei identischen Befestigungen – eine für die eingehende und eine für die ausgehende Achse – und einem gleitenden Element dazwischen. Eine echte Oldham-Kupplung bietet vor allem den Vorteil der Kürze. Oldham-Kupplungen aus LEGO-Elementen können wir mit einer Länge von drei Noppen bauen, was nur die Hälfte des Platzes ist, den zwei Kardangelenke erfordern.
    Die in Abbildung 8-16 gezeigte Kupplung überträgt den Antrieb zwischen einer eingehenden und einer ausgehenden Achse, die horizontal und vertikal jeweils um eine Noppe versetzt sind (die Lage dieser Achsen kannst du in Abbildung 8-17 erkennen). Eine solche Kupplung kann auch mit längeren Achsen gebaut werden, um den möglichen Versatz der eingehenden und der ausgehenden Welle zu vergrößern. Die Kupplung bleibt dabei weiterhin 3 Noppen lang, der Durchmesser erhöht sich aber erheblich.

    Abbildung 8-16: Eine Oldham-Kupplung besteht aus zwei identischen Befestigungen (blau und rot) und einem Element, das zwischen ihnen gleitet. Diese Oldham-Kupplung ist nur 3 Noppen lang.
    Eine Oldham-Kupplung

    Abbildung 8-17: Bei dieser Oldham-Kupplung können die eingehende und die ausgehende Achse maximal um eine Noppe in horizontaler und in vertikaler richtung versetzt sein. um einen größeren versatz zuzulassen, kann die Kupplung erweitert werden, wobei ihr durchmesser jedoch größer wird.
Schmidt-Kupplung
    Wie die Oldham-Kupplung überträgt auch die Schmidt-Kupplung den Antrieb zwischen zwei gegeneinander versetzten Achsen und behält dabei ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 bei. Auch dieser Mechanismus ist eine Alternative zur Verwendung von Zahnrädern oder Kardangelenken.
    Eine Schmidt-Kupplung besteht aus drei Scheiben oder Dreikreuzen, die mit insgesamt sechs Balken untereinander verbunden sind. Die erste Scheibe ist an der eingehenden Achse befestigt, die dritte an der ausgehenden. Die mittlere braucht keine Unterstützung, sondern kann einfach in der Luft hängend betrieben werden. Das besondere Merkmal dieser Kupplung besteht darin, dass sich die eingehende und die ausgehende Achse relativ zueinander bewegen können, da die mittlere Scheibe diese Bewegung ausgleicht. Daher kann diese Kupplung Antrieb zwischen zwei Elementen übertragen, die sich in Längsrichtung bewegen, was mit herkömmlichen Zahnradgetrieben und Oldham-Kupplungen nicht möglich ist.
    Um eine Schmidt-Kupplung aus LEGO-Steinen zu bauen, verwenden wir Teil 57585 als Mittelstück der Dreikreuze, wie Abbildung 8-18 zeigt. Beachte, dass du nur reibungsfreie Stifte verwenden solltest. Die Kupplung ist fünf Noppen lang, aber äußerst robust und kann größere Drehmomente aufnehmen als alle anderen Lösungen, einschließlich Kardangelenke. Sie ist außerdem faszinierend zu beobachten. Die Kupplung in Abbildung 8-19 kann um bis zu 5 Noppen bewegt werden. Dieser Wert lässt sich noch erhöhen, indem wir die Arme der Dreikreuze verlängern. Dabei müssen auch die Balken länger gemacht werden. Damit die Kupplung richtig funktioniert, dürfen die einzelnen Balken (gelb) jedoch nur wenig länger sein als der Radius der Scheiben bzw. die Arme der Dreikreuze.

    Abbildung 8-18: Mit dem LEGO-Element 57585 (hellgrau) lassen sich dreikreuze verschiedener Größe erstellen.

    Abbildung 8-19: Eine schmidt-Kupplung mit drei dreikreuzen (grün, rot und blau) und sechs Balken (gelb). Beachte, dass das mittlere dreikreuz (rot)