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Aufgabe

Feilenhaumaschine

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

nach einer Idee von A. Homburg

Bei der Herstellung von Feilen wird das blanke Metall mit einem sehr harten Meißel behauen. Der mit großer Wucht auf die Feile zu bewegte Meißel verdrängt den Feilenwerkstoff nach beiden Seiten und sorgt so für die rauhe Feilenoberfläche. Die manuelle Herstellung von Feilen war sehr anstrengend und zeitaufwändig.

Leonardo da Vinci entwarf den im linken Bild dargestellten Plan einer Feilenhaumaschine. Das rechts dargestellte Bild zeigt ein Modell aus dem Museum. In diesem Bild sind auch einige Fachausdrücke für die wichtigen Bauelemente eingetragen.

a)Beschreibe die Funktionsweise dieser nicht ganz einfachen Maschine.

Hinweis: Am deutschen Museum in München versuchte man diese Maschine originalgetreu nachzubauen und musste feststellen, dass Abänderungen gegenüber der Zeichnung notwendig waren, um die Maschine zum Laufen zu bringen. Das von Leonardo dargestellte Grundprinzip war jedoch stimmig.

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a)Die Funktionsweise der Feilenhaumaschine von da Vinci kannst du wie folgt beschreiben:

  • Ein schwerer Körper treibt mittels einer Schnur, die über eine feste Rolle geführt wird (rechtes Bild, oben), eine Welle an (Gewichtsantrieb).
  • Über ein Getriebe wird das Stirnrad gedreht und mit Hilfe der Gewindespindel der Vorschub der Feile bewirkt. Auf diese Weise werden durch den Meißel die Kerben nacheinander in die Feile geschlagen.
  • Die durch den Gewichtsantrieb bewegte Welle treibt aber auch das sogenannte Sternrad an, welches mit seinen Zähnen und einem Hebelmechanismus (besser im linken Bild zu sehen) den Meißel anhebt und ihn schließlich freigibt.
  • Der Meißel saust auf die Feile und schlägt eine Kerbe.
  • Nun wird der Meißel wieder angehoben, die Feile vorgeschoben und der Vorgang wiederholt sich aufs Neue.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Einfache Maschinen