Modelle

Leonardo da Vinci hat mit seinen Erfindungen den Grundstein für die meisten, auch in modernen Geräten vorkommenden mechanischen Elemente gelegt. Unsere Modelle basieren alle auf Leonardos Zeichnungen und wurden nach denen möglicht zeitgetreu umgesetzt. Zu einigen Zeichnungen existieren technische Beschreibungen, die Leonardo in Spiegelschrift schiffrierte. Die darin enthaltenen Maße, z.B. die richtigen Proportionen des Fallschirms sind ebenfalls mit in die Umsetzung eingegangen. Viele Modelle sind aus dem Bereich der Maschinen Elemente. Es gibt aber auch einige komplexere Modelle, die mehrere Elemente zu einer kompletten Maschine werden lassen, unter anderem die Feilenhaumaschine. Planetengetriebe Kurbelwagen Nachbau des Kurbelwagens im Maßstab 1:2. Die Funktion des Wagens ist heute nicht eindeutig geklärt; aufgrund des Übersetzungsverhältnisses ist es jedoch wahrscheinlich, dass über die Kurbel eine Mess-Einrichtung angetrieben wurde, mit deren Hilfe man Landvermessungen vornehmen konnte, und dass es sich nicht – wie zuerst vermutet – um eine Fahrzeug handelt. Das Vorderteil des Wagens und die Lenkung haben wir sinngemäß ergänzt. Fallschirm “Wenn Du einen Tuch-sack 11 Ellen lang, 11 Ellen breit und 11 Ellen hoch hast, so kannst Du aus jeder Höhe springen, ohne Dich zu verletzen”. Ein Fallschirmspringer hat den Beweis mit einem Nachbau genau nach dieser Skizze angetreten. Entgegen allen Zweifeln hatte Leonardo Recht! (11 Ellen entsprechen etwa 7m) Flaschenzug Er gilt als probates Hilfsmittel zum Aufbringen großer Kräfte, wobei allerdings entsprechend den physikalischen Gesetzen über Energie und Arbeit der Zugweg der Seile vergrößert wird. Der erste Flaschenzug wird um 330 vor Christus nachgewiesen. Kegellager Erste Skizzen und Studien von Leonardo da Vinci über Kugellager stammen aus dem Jahr 1490. Zuvor beschäftigt er sich intensiv mit dem Phänomen der Reibung mit dem Ziel, sie so klein wie möglich zu halten. Vorher nutzte man Gleitlager, die jedoch nur mit niedrigen Drehzahlen gefahren werden konnten und einen hohen Verschleiß aufwiesen. Feilenhaumaschine Der wohl erste Entwurf einer Maschine zur Mechanisierung des Feilenhauens wird von Leonardo um 1500 handschriftlich verfasst. Dieser taucht jedoch erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts wieder auf. Doppelter Bootsrumpf Leonardo da Vinci entwickelt im Zuge seiner Studien zur maritimen Kriegsführung unter anderem auch ein Boot mit doppeltem Rumpf. Es soll so vor Ramm- und Bohrattacken geschützt werden. Heutzutage findet diese Technik Anwendung bei Tankern. Grabungsmaschine Die Grabungsmaschine ist ein Gerät, das bei der Landwirtschaft oder im Kriegsgebiet eingesetzt wurde. Die Maschine besteht aus einer Schaufel und einem Schwungrad, die miteinander verbunden sind. Die Bewegung von dem Schwungrad entsteht durch einen Seilzug (Rolle am hinteren Teil) und dem Wuchtgewicht, das mit Menschenhand bewegt wird. Durch das Loslassen des Gewichts bewegt sich die Schaufel nach unten. Durch Rollen lässt sich die Grabungsmaschine leicht überall hintransportieren. Kette Die Idee eines Antriebes aus Kette und Zahnrad wird Leonardo da Vinci im 15. Jahrhundert zugeschrieben. Allerdings dauert es fast 400 Jahre bis diese Idee in die Praxis umgesetzt wird. Mit Hilfe von Kette und Zahnrad können Drehbewegungen schlupflos übertragen werden. Heute wird der von Leonardo entwickelte Kettenantrieb in fast allen Fahrzeugen und vielen Maschinen - besonders der Fördertechnik - verwendet. Kugellager Auch das Problem der axialen Bewegungsübertragung löst Leonardo sehr geschickt. Zwar waren erste Kugeln und Walzen schon weit vorher in Gebrauch, z.B. bei den alten Ägyptern, jedoch nicht in solch einer kompakten und praktischen Weise. Bei Leonardo finden sich keine Studien zu Axiallagern, wohl aber eine konkrete Anwendung in einer Skizze zu einer Hebevorrichtung. Damals noch aus Holz, werden Kugellager heute aus Stahl gefertigt, um großen Belastungen standzuhalten Leiterwagen Die Sturmleiter, die Leonardo da Vinci um 1505 konstruiert, dient der Erstürmung von Burgen. Die Leiter ist fest mit einem Zahnrad verbunden. Dieses greift mit seinen Zähnen in eine Schnecke, die mit einer Kurbel gedreht wird. So kann man die Leiter variabel in der Höhe vestellen. Mit Hilfe von Pferden kann sie zur Burgmauer gezogen werden. Einrichtung zur Sturmleiterabwehr Die Vorrichtung zur Abwehr der Feindesleitern ist eine von Leonardo da Vincis Kriegserfindungen. Sie dient der Verhinderung, Burgmauern zu entern. Die Sturmleiter, die an die Mauer angelehnt wird, wird mit Hilfe dieser Vorrichtung gekippt. Sperrklinke Der Gebrauch dieses Mechanismus war vor allem ausschlaggebend für Maschinen, die schwere Lasten heben mussten. Er besteht aus einem Zahnrad mit spitzwinkeligen Zähnen und einem stumpfen Haken, der jeden einzelnen Zahn des Zahnrades greift, sodass das Rad nicht in die Gegenrichtung gedreht werden kann. Wurfmaschine (Katapult) Bei dieser Wurfmaschine wird die Kraft eines gespannten Holzhebels mittels Seil auf eine Welle übertragen und in eine Schleuderbewegung übergeführt. Die Welle wird durch die Sperrklinke blockiert. Archimedische Schraube Geräte zum Heben von Wasser sind schon seit den Ägyptern bekannt. Auch die Griechen und vor allem Archimedes studierten diese Techniken ausführlich. Aber erst Leonardo da Vinci gelingt es, eine kontinuierliche Wasserversorgung sicherzustellen und Rückversickerungen zu minimieren. Scheneckenradgetriebe Die schraubenförmige Konstruktion bezieht mehrere Zapfen in die Kraftübertragung ein, es entsteht eine Verteilung der Belastung, d.h. eine Entlastung der einzelnen Zapfen. Dieser Mechanismus ermöglicht auch auf kleinstem Raum eine hohe Übersetzung und wirkt auch bei größeren Lasten selbsthemmend. Zange Die Steinzange Leonardo da Vincis ist eine selbstschliessende Zange. Dies bedeutet, dass die zu tragende Kraft proportional zur haltenden Kraft ist. Dadurch ist es sehr einfach, mit dieser Zange große Lasten zu heben. Sie wird auf den Baustellen des 15. Jahrhunderts schnell zu dem effektivsten Transportsystem für Steinblöcke. Nockenhammer Bei dem Nockenhammer handelt es sich um ein Schmiedewerkzeug, wobei die Hubbewegung des Hammers durch einen speziellen Nocken erzeugt wird. Angetrieben wird der Nockenhammer über eine mit der Nockenwelle verbundene Handkurbel. Verladekran Leonardo da Vinci entwickelte zahlreiche Arten von Kränen: Kräne für den Häuser- oder Brückenbau und auch zum Schiffsbau. Dieser Kran könnte eher als stationärer Verladekran gedient haben. Messgeräte Leonardo entwickelt erstaunlicherweise zu seinen Flug- und Schiffsmodellen gleich die erforderlichen Navigationsgeräte hinzu, wie z.B. dieses Windmessgerät. Dieses Gerät wird auch dazu verwendet, zurückgelegte Entfernungen auf See oder in der Luft unter Berücksichtigung des Windes zu messen. Durch die Windstärke wird die dünne Lamelle nach oben bewegt; anhand der Gravuren kann die jeweilige Windstärke abgelesen werden. Aufstellvorrichtung Zwischen 1493 und 1497 entwarf Leonardo dieses Gerät, um überlange Säulen, Stangen und Stämme aufzustellen, auf der Basis der Erkenntnis, dass die rollende Fortbewegung eines Gewichtes in horizontaler Richtung einfacher zu bewerkstelligen ist als in schräger oder gar vertikaler Richtung. Militärische Schnellbaubrücke Damit erreicht Leonardo eine bislang unbekannte Mobilität beim Brückenbau. Diese Mobilität war beim Einsatz als Behelfsbrücke für das Militär von entscheidender Bedeutung. So wurden Überraschungsangriffe möglich, die den Ausgang einer Schlacht bestimmen konnten. Gleiter Zu den, bei den Studien über die Kraft des strömenden Windes entstandenen Fluggeräten, gehört auch dieser Drachenflieger, dessen Flugbahn mit Hilfe eines Ruders gesteuert werden kann. Vollkommen starre Flügel, wie sie heute im Einsatz sind, hat Leonardo nie konstruiert. Luftschraube Zwischen 1480 und 1490 entwarf Leonardo diese Luft-schraube, heute gilt sie als Vorgänger des modernen Hub-schraubers. Sie sollte von vier Männer über einen drehbaren Mechanismus angetrieben werden, der die mit Stoff bespannte Schraube in Drehung versetzen sollte. Schwimmreifen Wasserski und TaucherNeben den Taucheranzügen und Wasser-skiern finden sich unter Leonardos Skizzen auch Zeichnungen eines Rettungsrings und von Schwimmflossen aus Leder. Es waren zwar nicht seine Erfindungen, doch schlug er ihre Verwendung zu militärischen Zwecken vor, um sich im Falle eines Schiffbruches auf dem Meer vor dem Ertrinken zu retten. Schwungrad Leonardo griff das Prinzip des Schwungrades wieder auf und machte erste Versuche zur Massenträgheit. Heut wird das Schwungrad z.B. bei Stanzmaschinen und bei vielen Antrieben zur Stabilisierung der Drehzahl verwendet. Scheinwerfer Eine einfach Holzkiste, von innen mit Spiegeln verkleidet, mit einer großen Linse und einer Kerze im Innenraum: das ist die Methode "ein Licht schön und groß" zu machen. Kerzenuhr Die simple Konstruktion dieser Kerzenuhr zeigt, wie Leonardo die uralte Methode der nächtlichen Zeitmessung aufgegriffen und somit auch nach der Dämmerung bei seinen Aktivitäten stets die „Zeit im Auge“ behalten konnte.