Kurvenscheiben verwandeln Drehung in wiederholte Bewegung — Ingenieurwesen, 11–13 Jahre
Eine Kurvenscheibe ist ein geformtes Drehteil, das ein anderes Teil nach einem geplanten Muster hebt, senkt oder anhalten lässt.
Was eine Kurvenscheibe macht
Eine Kurvenscheibe ist eine drehende Form, die einen Abnehmer berührt und bewegt. Beim Drehen folgt der Abnehmer den Veränderungen seines Abstands zur Mitte. Die Form kann ein sanftes Heben, ein schnelles Senken oder eine Pause erzeugen, ohne dass jemand ihn von Hand bewegt.
Warum Kurvenscheiben nützlich wurden
Viele Maschinen hatten eine drehende Welle, brauchten aber wiederholt genau im richtigen Moment einen Druck oder Hub. Früher musste diese Bewegung manchmal ein Mensch ausführen. Ingenieurinnen und Ingenieure formten Kurvenscheiben so, dass eine gleichmäßige Drehung Pumpen, Hämmer, Ventile oder Werkzeuge automatisch steuern konnte.
Eine Kurvenscheibe, die zweimal hebt
Stell dir eine runde Kurvenscheibe mit zwei gleichen Erhebungen vor, die sich einmal pro Sekunde dreht. Jede Erhebung hebt den Abnehmer um 2 cm; danach sinkt er wieder. In einer Sekunde hebt und senkt er sich zweimal: zwei vollständige Hübe durch ein einziges Drehteil.
Der verständliche Irrtum
Man kann leicht denken, eine Kurvenscheibe könne jede Bewegung erzeugen, weil ihr Umriss scheinbar alles bestimmt. Tatsächlich sind auch der Abnehmer, seine Führung und die Kontaktfläche wichtig. Eine hohe Erhebung gibt einen großen Hub, aber eine scharfe Kante kann die Bewegung ruckelig machen und Teile abnutzen.
Wo Kurvenscheiben eingesetzt werden
Kurvenscheiben gibt es in manchen Motoren, wo sie Ventile zu bestimmten Zeitpunkten öffnen und schließen. Sie kommen auch in Automaten, beweglichen Spielzeugen und alten mechanischen Spieldosen vor. Dabei wird eine gleichmäßige Drehung stets in eine bestimmte wiederholte Bewegung verwandelt.
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