Würth-Maschine

[ Zauberspiegel Wissenschaft Ideenfabrik ]

Geschrieben von Gabi am 10. September 2002 09:27:45:

Als Antwort auf: Hinweis zu einer nachträglichen Korrektur im Text geschrieben von Fee am 10. September 2002 08:11:20:

Diese Schaukel findet man wieder, wenn man den Würthschen Exzenter betrachtet. Die gezeichnete Ebene muß man sich noch angekippt vorstellen, wobei der untere Teil tiefer stehen muß als der obere. Die vier Punkte P1 bis P4 bezeichnen vier Phasen eines Umlaufs. In Wirklichkeit gibt es eine zweite Scheibe gegenüber der Achse, die spiegelbildlich montiert ist, aber in dieselbe Richtung kreist, damit die Achse trotz der Unwucht weitestgehend symmetrisch belastet wird, sonst würde das Gerät davonspringen wie eine schlecht beladene Wäscheschleuder.
Von oben sieht es aus, als läge P2 ganz außen/unten und bei P4 oben/innen. Aber durch ein zusätzlich angesteuertes 'Eiern' der Schräglage rückt der tiefste Punkt mehr in Richtung P3, und der wirklich höchste Punkt in Richtung P1. Dies genügt für einen deutlich nachweisbaren Effekt.

Ganz ideal wäre die hier gezeichnete Konstellation auch nicht, bei reiner Kippung um die horizontale Achse Ah. Die beiden Abstände/Hebelarme der Punkte P3 und P1 zur Drehachse sind zu symmetrisch, zu starr die Anlage (ein weicher 'Gummi' würde sich von selbst abflachen). Auch Av als Kippachse wäre ohne Effekt (gar kein Hebel, weil Masse auf Linie mit Drehachse). Die Lösung ist irgendwo dazwischen, denn dann sorgt die schon vorhandene Eiform für den nötigen Symmetriebruch. Die Kippebene sollte also am besten etwas pendeln während eines Umlaufes. Oder man nimmt Kippebene Av und läßt die Schwungmasse innerhalb ihrer Scheibe auf einer schmalen (im Bild senkrechtstehenden) Ellipse pendeln, links runter, rechts hoch, vielleicht in mechanische Federn gepackt. Momentan wird in der Würthmaschine das Pendeln der Kippebene durch eine Impuls-Steuerung angeregt.
Die Kippung muß also den unteren Totpunkt weiter voranbringen (ca. 18 Grad zur Horizontalen unten links im Bild), als sie am oberen Totpunkt zuläßt (22 Grad rechts).

Der wirklich untere Totpunkt ist der Energiebrennpunkt, der obere ist der Energiestreupunkt. Der eine beschleunigt, der andere bremst die Achse. Wenn es beim Brennpunkt mehr ist, gibt es einen Energie-Überschuß, im umgekehrten Fall eine ebenso (angeblich) rätselhafte Bremsung.

Felix Würth hat mir bestätigt, daß die praktische Erfahrung auf dieses Bild paßt. Er freut sich über die erste einfache und einleuchtende Lösung.


MfG
Gabi



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