Mehr Kraft Durch Mehr Fläche; Pneumatische Funktionsmodelle; Katapult; Schiebetür - fischertechnik Profi Pneumatic II Manual De Instrucciones

2.7 Mehr Kraft durch mehr Fläche
Aufgabe:
Versuche herauszufinden, mit welchem Gewicht du die Hebebühne
belasten kannst, damit sie das Gewicht gerade noch anheben kann.
Wie kannst du noch schwerere Gewichte heben?
Hebebühne Versuch 7 (siehe Bauanleitung S. 10):
Zum Heben schwererer Gewichte verwendest du einen zweiten
Pneumatikzylinder. Baue wie in der Bauanleitung gezeigt den
zweiten Zylinder in die Hebebühne ein und schließe ihn gemäß
dem dort abgebildeten Schlauchplan an.
Aufgabe:
Warum ist das Gewicht, das man anheben kann, etwa doppelt so
hoch wie mit einem Zylinder?
Lösung:
Kraft
Aus unserer Formel p =
Fläche
die Formel F = p • A
Die Kraft, die man ausüben kann, hängt also vom Druck ab und von
der Fläche, auf die der Druck wirkt. Der Druck, den der Kompressor
erzeugt, ist immer konstant. Verwenden wir zwei Zylinder anstatt
einem Zylinder, ist die Fläche, auf die der Druck wirkt, doppelt so
groß. Damit verdoppelt sich auch die Kraft, und damit das Gewicht
das man anheben kann.
Zu kompliziert? Macht nichts, merk dir einfach, wenn die Kraft eines
Zylinders nicht ausreicht, nimm einen zweiten dazu.
Damit sind wir am Ende unseres Einführungskapitels. Du siehst, die
Pneumatik hat es ganz schön in sich. Sie ist aber auch unglaublich
spannend. Deshalb wenden wir uns sofort den weiteren Modellen des
Baukastens zu. Viel Spaß.

3. Pneumatische Funktionsmodelle

In diesem Kapitel wollen wir uns mit einigen Funktionen beschäftigen, die in
der „richtigen Technik" auch oft pneumatisch ausgeführt werden. Wir bauen
uns dazu jeweils ein Modell, um besser zu verstehen wie alles funktioniert.

3.1 Katapult

Im ersten Kapitel wurde erwähnt, dass bereits der Grieche Ktesibios
260 v. Chr. erste Druckluftgeschütze baute. Was der konnte, können wir
schon lange. Hast du eine Idee, wie es funktionieren
könnte? Dann versuche ein Modell ohne Anleit-
ung zu bauen. Ansonsten findest du unseren
erhält man durch Umstellen
Vorschlag in der
Bauanleitung
auf S. 13.
In unserem Modell wird die Druckluft über den Kom-
pressor erzeugt. Bevor du das Katapult zum ersten
Mal betätigst, musst du ca. 15 Sekunden warten, bis
der Luftspeicher voll ist und du den vollen Druck zur
Verfügung hast. Dann schieße einfach einen schwarzen Baustein 15 durch
die Gegend.
Aufgabe:
Zwar funktioniert das Katapult hoffentlich gut, aber versuche nun,
den Stein noch weiter zu befördern. Überlege, welche verschiedenen
Möglichkeiten es gibt. Was funktioniert am Besten?
Möglichkeiten:
Verwende anstatt des Kompressors die Handpumpe und pumpe
x
damit den Luftspeicher voll. Öffne dann das Handventil und
beobachte, wie weit der Stein fliegt.
Handpumpe
12 cm
Schließe die Handpumpe ohne Luftspeicher direkt an
x
den mittleren Anschluss P des Handventils an.
15 cm
P
Öffne das Ventil, so dass der Zylinder des Katapults ausfahren kann
und drücke danach die Kolbenstange der Handpumpe so schnell du
kannst nach unten.
Womit erzielst du das beste Ergebnis?
3.2 Schiebetür
Sicher bist du auch schon oft durch eine Schiebetür gegangen. Diese Türen
werden entweder elektrisch oder pneumatisch betätigt. Die Türen bei Omni-
bussen werden z. B. häufig mit Druckluft geöffnet und geschlossen.
Man hört dann das typische Zischen wenn die Druckluft entweicht. Baue
dir nun auch eine solche Schiebetür, die zunächst über ein Ventil geöffnet
und geschlossen wird. Die Anleitung dafür findest du auf S. 17 des Bau-
anleitungsheftes.
15 cm
12 cm
6 cm
Zylinder für Katapult
12 cm
6 cm
D
5