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Michael Janke
 
Eine Idee zu Thema Wurfmaschine
 
Alle bisher erdachten oder auch wirklich konstruierten Wurfmaschinen hatten das Ziel, den Bumerang-Wurf des Menschen möglichst gut nachzuahmen. Auch der berühmten Maschine von Eckhard Mawick sieht man diesen Grundgedanken deutlich an. Das ist sicherlich auch ein guter erster Schritt.
 
Der Vorteil von Maschinen liegt jedoch eigentlich nicht in der Nachahmung menschlichen Könnens, sondern in dessen Erweiterung in Leistungsbereiche, die dem Menschen verschlossen sind. Verschlossen aufgrund der Präzision, der Reproduzierbarkeit, der Kraft, der Schnelligkeit von Automaten. Daher stelle ich an meine Wurfmaschine folgende Anforderungen:
  • Exakte Reproduzierbarkeit der Würfe.
  • Exakte Einstellung und Variation aller Anfangsparameter (alle Winkel, Rotations- / Translations-Geschwindigkeit).
  • Rotation bis an die Bruchgrenze, mindestens 50 Hz.
  • Translationsgeschwindigkeit bis mindestens 60 m/s.
  • Vollständige Unabhängigkeit aller Parameter.
  • Wurfmöglichkeit für alle Bumerang-Formen.
Die beiden ersten Forderungen waren schon für alle bisher erdachten Maschinen von Relevanz, denn sie sind für wissenschaftlich-experimentelle Untersuchungen unabdingbar. Wirklich erreicht wurden sie nie. Die drei weiteren Forderungen dringen in diejenigen Bereiche vor, die kein Mensch je erreichen kann. Die Rotations eines normalen Bumerangs liegt bei ca. 10-12 Hz. Mit 50 Hz wird sich also der maschinen-geworfene Bumerang 5-mal so schnell drehen. Die Translationsgeschwindigkeit liegt ca. 3-mal höher, als der Mensch sie realisieren kann. Der Flug eines Fast-Catch liegt dann unter 1 Sekunde. Ein Weit-Wurf von über 200 m sollte möglich sein. Es scheint mir höchst interessant, wie sich ein Bumerang unter solchen Extrem-Bedingungen verhält. Insbesondere auch die Möglichkeit, all diese Parameter völlig unabhängig voneinander einzustellen, ist von großem Interesse. Ein Mensch, der möglichst viel Rotation erreichen will, wirf auch kräftig bzgl. der Translation. Die Maschine soll also auch Kraftrelationen möglich machen, die noch nie ein Bumerang erfahren hat.
 
Die Realisierung dieser Idee ist ein anspruchsvolles Unterfangen, scheint mir aber durchaus möglich zu sein. Der Bumerang Club Berlin (BCB) setzt sich daher daher das Ziel, eine Maschine mit o.g. Eigenschaften zur Saison 1991 vorzustellen. Die Konstruktion ist praktisch abgeschlossen, das Problem liegt in der mechanischen Ausführung, die nur von einer Maschinen-Bau-Firma durchgeführt werden kann. Wir suchen in diesem Zusammenhang noch Werkstätten, die eine solche Aufgabe beispielsweise als Prüfungsarbeit kostengünstig durchführen können (Vorschläge willkommen!!!). Die gesamte Maschinen-Steuerung erfolgt elektronisch über einen IBM-PC, die komplette Durchführung dieser Aufgabe sowie die Bereitstellung des Computers wird von einer Berliner Elektronik-Firma gesponsert. Aufgrund der hohen Geschwindigkeitsanforderungen an die Maschine sind alle diskontinuierlichen Techniken, bei denen Massen in einer bestimmten Zeit beschleunigt oder abgebremst werden müssen, ausgeschlossen. Was bleibt sind Kreisbewegungen, denn dabei können die geforderten Geschwindigkeiten langsam aufgebaut werden. Das einzige Problem besteht dann in den Zentrifugalkräften, die tatsächlich die Grenzen vorgeben und insbesondere bei der Translations-Geschwindigkeit mechanische Probleme verursachen.
 
Zur Realisierung der Rotation dienen zwei Scheiben, die den Bumerang zwischen sich einklemmen. Sie werden per Elektromotor angetrieben, der Rechner regelt die Rotationsgeschwindigkeit. Aufgrund der Klemmtechnik können beliebig geformte Bumerangs verwendet werden. Das Ausklinken des Bumerangs erfolgt durch ruckartiges Auseinanderziehen der Scheiben. Die entstehenden Zentrifugalkräfte liegen bei 60 Umdrehungen pro Sekunde unter 2 kp, sodaß hier keine Probleme entstehen.
 
Um die nötige Translation zu erreichen, sind die o.g. Scheiben wiederum am Rand einer großen Scheibe (2m Durchmesser) montiert. Diese wird ebenfalls per Elektromotor angetrieben und per Rechner überwacht. Somit wird auch die Translation durch eine Rotation realisiert. Wegen der großen geforderten Geschwindigkeit (60 Meter pro Sekunde) liegen hier die Zentrifugalkräfte jedoch im Bereich von 20-40 kp am Bumerang, so daß erhebliche Probleme an der Mechanik und vor allem an der Klemmhalterung des Bumerangs entstehen. Ggfs. können die großen Geschwindigkeiten nur mit Bumerangs erreicht werden, für die spezielle Pass-Scheiben angefertigt sind. Eine einfache Klemmhalterung würde niemals solchen Kräften standhalten. Notfalls bringt eine Vergrößerung des großen Rades Abhilfe, da die Zentrifugalkräfte umgekehrt proportional dem Duchmesser sind. Letztlich können jedoch nur Versuche am Modell hierüber Auskunft geben.
 
Die Einstellung der Anfangswinkel ist einfach über Servo-Motoren einstellbar, Probleme sind nicht zu erwarten. Über den Horizontwinkel entscheidet einfach der Moment des Ausklinkens der Klemmscheiben.
 
Die Steuerung der Maschine erfolgt über IBM-PC mit entsprechender Sensorik. Hierzu gehören im wesentlichen Kraftstrom-Anschnitt-Systeme für die Motoren, Lichtschranken für die Geschwindigkeitsmessungen und digitale Winkelgeber zur Einstellung und Messung aller Winkel. Die exakte Voreinstellung und die Reproduzierbarkeit der Maschinen-Würfe ergeben sich dann automatisch.
 
Michael Janke
Winterfeldtstr. 38
1000 Berlin 30

 
   
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