Bauteil 3: Das Getriebe

Hi Leute,

letztes Mal haben wir ja gesehen, wie man mit einer einfachen Tonne aus Wind eine Drehbewegung macht:
Rotor
und das Mal davor gab´s diesen Artikel:
Generator
darüber wie ein Waschmaschinenmotor aus einer Drehbewegung Strom machen kann.

Wer jetzt aber mal auf den die Skala von der Drehzahlregelung für den Waschmaschinenschleudergang guckt, weiß das die Maschine auch mal auf 1200 Umdrehungen pro Minute kommen  kann. Jetzt kommt es aber noch krasser. Der Elektromotor in der Maschine dreht sich sogar mit 12000 Umdrehungen. Das ist 10 mal schneller als die Trommel und verdammt schnell. Bestimmt wäre das auch ungesund für die Wäsche. Um die Drehzahl runterzuregeln sitzt in der Maschine ein Riementrieb, genau genommen handelt es sich um einen Keilriemen.








Der heißt so, weil er ein Keilförmiges Profil auf seiner Innenseite besitzt (unserer ist ein Rippenkeilriemen, bei ihm sind mehrere Keile nebeneinander angeordnet).

Um jetzt die Übersetzung 1:10 hinzukriegen, dass heißt wenn der Motor sich 10 Mal dreht soll sich die Trommel nur 1 Mal drehen, sitzt auf dem Motor eine kleine Riemenscheibe und auf der Trommel eine Scheibe die ca. 10 Mal größer ist. Hier mal ein Foto von der Scheibe auf dem Motor. Man erkennt das Profil vom Riemen wieder:

Schematisch sieht das ganze so aus wie in der Grafik die ich gezeichnet habe. Dreht sich die Große Scheibe nur einmal, muss die kleine sich 10 mal drehen. Das liegt daran, dass der Riemen auf beiden Scheiben den gleichen Weg zurücklegen muss (Außer er rutscht durch). Dadurch wird Eure Wäsche in der Maschine geschleudert und nicht zerkleinert.

Übrigens braucht der Motor jetzt auch 10 Mal weniger Kraft um die Trommel anzutreiben, denn das Getriebe wirkt ähnlich wie man es von einem Hebel aus dem Physikunterricht kennt. Langer Weg -> kleine Kraft. Kurzer Weg -> große Kraft.

Bei unserer Windanlage haben wir ein ähnliches Problem, unser Rotor dreht sich sehr langsam, der Generator muss sich hingegen sehr schnell drehen. Würde wir den Generator mit der Drehzahl des Rotors zu betreiben, könnten wir keinen Strom produzieren. Deshalb müssen wir auf den Motor eine kleine und auf den Rotor eine große Scheibe setzen. Klingt doch ganz logisch.

Leider ist es für uns nicht so ganz einfach, denn anders als die Hersteller von Waschmaschinen haben wir nicht die Möglichkeit uns einfach irgend eine Riemenscheibe auszusuchen. Gerade für den oben beschriebenen Keilriemen, können einzelne Scheiben sehr teuer werden. Deshalb suchen wir gerade nach einer passenden Scheibe, die möglichst umsonst ist und die richtige Größe hat...

Als Schlusswort nochmal kleine Anhaltspunkte zu den Drehzahlen. Für unseren Rotor könnte die mittlere Drehzahl vielleicht bei ca. 50 - 100 Umdrehungen pro Minute liegen. Am Generator müssen wir aber auf mindestens 700 Umdrehungen kommen. Damit ergibt sich ebenfalls eine Übersetzungen von ca. 1 zu 10. Wenn unsere kleine Scheibe also einen Durchmesser von 5 cm hätte, bräuchten wir bereits eine große Scheibe von, uff,  50 cm! Das ist schon ein halber Meter. Da braucht man dann auch einen ordentlich langen Riemen!

Eure Projektørga