Kardanische Aufhängung


Kardanische Aufhängung
Kardanische Aufhängung (Animation)
Das innere Teil ist ein Kreisel, der sich um seine Achse dreht. Er kann sich außerdem um die beiden dazu senkrechten Achsen drehen.
Mehrere (mehr als für eine kardanische Aufhängung nötig) gegenseitig drehbare Ringe auf einer Skizze von Villard de Honnecourt, etwa 1230

Die kardanische Aufhängung, englisch Gimbal, ist eine Vorrichtung, um Messinstrumente oder andere Gegenstände in zwei zueinander rechtwinkligen Achsen drehbar zu lagern. Sie wurde nach Gerolamo Cardano (1501–1576) benannt, der sie zuerst beschrieb;[1] sie war aber schon vor seiner Zeit bekannt. Dasselbe technische Prinzip wird beim Kardangelenk angewendet. Die Kombination eines oder zweier Kardangelenke mit einer Welle ist eine Kardanwelle.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Eine kardanische Aufhängung wurde vermutlich um 220 v. Chr. von Philon von Byzanz verwendet, um ein Tintengerät aufzuhängen, ohne den Inhalt zu verschütten.[2] In China lässt sich die kardanische Aufhängung um 180 n. Chr. nachweisen. Dass sie im Mittelalter bekannt war, beweist eine Zeichnung Villards de Honnecourt (siehe Abbildung). Leonardo da Vinci schlug das System vor, um einen Schiffskompass aufzuhängen.

Funktionsweise und Anwendungen

Technisch realisieren lässt sich die kardanische Aufhängung durch einen ruhenden Metallring, in den zwei weitere Metallringe, die Achsen jeweils um 90 Grad gegeneinander versetzt, ineinander drehbar gelagert werden. Das Instrument wird dann am innersten Ring befestigt.

In Schiffsküchen werden die Herdplatten wie bei Leonardo da Vincis Kompass-Vorschlag in zwei Achsen kardanisch gelagert. Deren Schwerpunkt wird mittels Zusatzmassen so tief gehalten, dass sie auch mit aufgesetzten Töpfen bei sich neigendem Schiff horizontal bleiben.

Ein Kreiselkompass kann in einer kardanischen Aufhängung gelagert sein, wobei die Kreiselachse rechtwinklig zur inneren Kardanachse ist. Man spricht von einer kardanischen Blockade (engl. gimbal lock), wenn die Kreiselachse mit der Achse des äußeren der beiden drehbaren Ringe zusammen fällt und der Kompass deshalb nicht mehr funktioniert.

Einzelnachweise

  1. von Cardano beschrieben in "De subtilitate", 1560
  2. Karl-Heinz Schlote: Chronologie der Wissenschaften, Harry Deutsch, 2002, Seite 41, ISBN 3-8171-1610-1 [1]

Siehe auch


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