Die Erfindung der Rolle
Die Rolle wurde im Jahr 287 v. C. von dem Wissenschaftler Archimedes erfunden, um ein Kriegsschiff mit Soldaten zu transportieren. Zudem verwendete er die zusammengesetzte Rolle, um Schiffe an Land zu ziehen. Bereits im Jahr 1500 v. C. wurde die Rolle bereits in Mesopotamien zur Wasserversorgung eingesetzt.
Der Wissenschaftler Benjamin Franklin entwarf 1730 ein Rollensystem, nachdem er die Druckerei im dritten Stock des Gerard Lloyd-Gebäudes in Philadelphia gegründet hatte. Um eine Druckmaschine in das Gebäude zu bringen, hatte er Schwierigkeiten, da die Treppe eng war. Eines Tages bemerkte er jedoch eine von Pferden gezogene Kutsche und beobachtete die Bewegung der Räder. Diese Beobachtung inspirierte ihn zur Konstruktion einer Rolle, um die Druckmaschine in den dritten Stock zu heben. Anschließend arbeitete er mit anderen Wissenschaftlern zusammen, um die Erfindung zu verbreiten und das Design umzusetzen.
Definition der Rolle
Eine Rolle ist eine Maschine, die aus einem Seil oder einer Kette besteht, die um ein Rad gewickelt ist. Sie verfügt über eine Nut, an deren Ende Gewichte angebracht werden, um sie anzuheben. Das Rad ist auf einer Achse montiert, die die Bewegung unterstützt und die Richtung des Seils ändert. Die Rolle kann auch als Zylinder mit einer Nut betrachtet werden, die zwischen den beiden Enden um ihren Umfang verläuft. Das System wird durch das Seil, eine Metallkette oder einen Riemen, der in der Nut eingelegt ist, in Bewegung gesetzt.
Arten von Rollen
Es gibt verschiedene Arten von Rollen, die wie folgt aufgeführt sind:
- Statische Rolle
Die statische Rolle hat eine feste Achse und wird verwendet, um die Richtung der auf das Seil wirkenden Kraft zu ändern. Sie bietet den Vorteil einer gleichmäßigen Kraftverteilung auf beiden Seiten der Rolle.
- Bewegliche Rolle
Die bewegliche Rolle hat eine freie Achse (die im Raum beweglich ist) und wird verwendet, um die zugeführte Kraft zu erhöhen. Sie hat den Vorteil, dass ein Ende des Seils fixiert wird, wodurch das Ziehen des anderen Endes die auf den mit der Rolle verbundenen Körper wirkende Kraft verdoppelt.
- Zusammengesetzte Rolle
Die zusammengesetzte Rolle kombiniert die Systeme der statischen und beweglichen Rolle, indem mehrere Rollen auf einer Achse angebracht werden. Dies führt zu einer erhöhten mechanischen Effizienz.
Verwendungen der Rolle
Rollen werden oft zum Anheben von Gewichten, zur Anwendung von Kraft und zur Übertragung von Energie genutzt. Einige häufige Anwender der Rolle in unserem Umfeld sind:
- Rollen werden in großen Baukranen eingesetzt, um schwere Lasten mit einem schwachen Motor anzuheben.
- Rollen sind in Kraftmaschinen innerhalb von Fitnessstudios sowie in Fahrradrädern zu finden.
- In Aufzügen kommt die Rolle zum Einsatz, wo sie auf ein schweres Gewicht wirkt, das durch die Schwerkraft beeinflusst wird, zusätzlich zu einem kleinen Antrieb, um die Bewegungsrichtung des Aufzugs zu bestimmen.
- Rollen werden verwendet, um Fensterjalousien, Fahnenmasten und Wäscheleinen zu betätigen.
- Sie werden auch eingesetzt, um Eimer aus Brunnen zu heben, sowie in Seilrutschen, beim Klettern und beim Fischen.
- Darüber hinaus finden Rollen Anwendung bei der Montage und im Betrieb von Raumfahrzeugen und Flugzeugen.