Aufbau und Gestaltung von Demonstrationsexperimenten zu ...

3.2 Die einzelnen Komponenten des VersuchsaufbausDer FixierringIn den Versuchsaufbauten ist das Schwungrad in der Mitte der Welle positioniert. Entsprechenddes Abstands der beiden senkrechten Stahlstäbe auf dem Fahrbahnwagenwerden die mit den Kugellagern bestückten Haltevorrichtungen auf die Achse gesetzt.Wie in Abbildung 3.7 bereits zu erkennen ist, grenzt an diese Halterungen auf dervom Schwungrad abgewandten Seite jeweils ein 10 mm breiter Ring an. Diese aus Aluminiumhergestellten Ringe haben eine Fixierfunktion inne und bewirken durch ihrdirektes Anschließen an die Haltevorrichtung, dass die Welle und das darauf gelagerteSchwungrad auch bei Stillstand des Wagens keine Verschiebung in horizontale Richtungerfahren.Um zu verhindern, dass der auf der Welle festgeschraubte und sich folglich mitdrehendeFixierring durch Reibung an der feststehenden Haltevorrichtung die Drehung derWelle inklusive Schwungrad stark abbremst, wurde auf einer Seite des Aluminiumringsdurch Ausfräsen ein weiterer kleinerer Ring aufgesetzt, dessen Abmessungen mit denMaßen des Innenrings des Kugellagers übereinstimmen (vgl. Abb. 3.9).Abb. 3.9.: Der für das Fixieren der Welle verantwortliche Aluminiumring.Um die Wahl dieser Maße zu erklären, überlege man sich zunächst, dass sowohl derInnenring des Kugellagers als auch das kleine ausgearbeitete Objekt des Fixierringsdieselbe Drehbewegung ausführen. Setzt man den Aluminiumring nun so auf die Welle,dass die beiden Ringe gleicher Abmessungen aufeinanderdrücken, so treten der fürdas Verankern der Welle verantwortliche Ring und die feststehende Halterung nurüber diese beiden kleinen Ringe in Kontakt. Für Drehbewegungen der Welle bedeutetdies, dass aufgrund der Verbindung des sich mitdrehenden Fixierrings und der feststehendenHalterung über die beiden kleinen Ringe keine merklichen Reibungsverlustezustandekommen.Wichtig ist in diesem Zusammenhang die bereits angesprochene Position des Kugellagersinnerhalb der Halterung. Würde das Lager nicht so angebracht sein, dass es mit39