Werkstatt-Impressionen
DIE KUGELWIEGE
Die Entstehung einer dynamischen Skulptur
Etwa 2015 skizzierte ich erstmals die Idee „ENERGIE“ auf irgend eine ART als dynamischen Skulptur zu visualisieren.
Energie ist normalerweise nicht direkt wahrnehmbar, sie manifestiert sich allerdings andauernd, man sieht sie als Bewegung von Gegenständen, sie erzeugt Geräusche, sie strahlt, leuchtet, fliesst, explodiert…
Ich entschied mich dafür, die Energie als Bewegung darzustellen, z.B. mit einem Pendel oder einem rotierenden Objekt… vage erinnerte ich mich an die Physikstunden in der Schule. Auf Wikipedia fand ich wieder den „Energieerhaltungssatz“ resp. die Beschreibung der „Newtonschen Mechanik“.
Zitat:
„Bei der Bewegung einer Punktmasse in einem konservativen Kraftfeld bleibt die Summe von kinetischer Energie T und potentieller Energie V erhalten: E = T + V“
etwas einfacher ausgedrückt:
Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden. Sie kann nur von einer Form in andere Formen umgewandelt oder von einem Körper auf andere Körper übertragen werden.
Das Wort Punktmasse erinnerte mich an eine Kugel - da mich grosse Glaskugeln schon immer faszinierten, sollte eine solche die Hauptrolle spielen.
Einige Schwerpunkte der Entwicklung
Die Kugelwiege als kinetische Skulptur
(kinetische Energie = Bewegungsenergie)
Ich experimentierte einige Zeit mit einer flachen gebogenen Schienenbahn und formte ich mit einer selbstgebauten Biegevorrichtung ein Aluminium U-Profil bis ich eine „Kurve“ fand, welche nicht zu weit und nicht zu eng war…
Versuche die Schiene auf einem stabilen auf einem Holzsockel zu montieren waren vielversprechend und so entstand 2016 die erste „Kugelwiege“
Die Kugel wird manuell einseitig auf den höchsten Punkt gesetzt, dadurch speichert sie potenzielle Energie - sie rollt hinunter und der Schwung trägt sie auf der Gegenseite wieder hinauf bis sie wieder zurückrollt usw… dabei verliert sie allmählich durch Luftwiderstand und Reibung etc. ihre Lageenergie, bis sie energielos still steht, worauf man sie wieder an den Start auf den erhöhten Punkt setzt und erneut mit Graviationsenergie auflädt…
Glaskugel Ø 15 cm
auf Schichtholzsockel
Länge 105 cm, Breite 10 cm
Höhe inkulsive Kugel ca 25 cm
Die Kugelwiege in der
Die Glaskugel wirkt wie eine rollende starke Lupe, welche die Umgebung in faszinierender Weise vergrössert zeigt.
Es wäre natürlich toll, träumte ich, wenn man die Kugel nicht immer wieder von Hand an den Start setzen müsste, sondern wenn ihr die „abgegebene“ Energie laufend und möglichst unauffällig wieder zugeführt werden könnte, quasi ein gefaktes Pepertuum mobile…
;-)
Ich besprach das mit unserem Ingenieur Marius, welcher sogleich Ideen hatte und Lösungsansätze skizzierte - derzeit entsteht eine weitere Generation die kybernetische Kugelwiege.
Die Kugelwiege als kybernetische*** Skulptur
laufendes Projekt
(***Kybernetik = Regelung/Steuerung)
Es musste also ein Konzept entwickelt werden, wonach der Kugel ab und zu ein „Schups“ gegeben wird um sie in Bewegung zu halten. Der Ansatz war, die Kugelbahn einseitig automatisch etwas anzuheben sobald die Kugel langsamer wird - ein elektronischer Regelkreis sollte die Bewegung der Kugel überwachen und sobald diese unter einen bestimmten Wert fällt mit einem mechanischen Impuls die potentielle Energie wieder zuführen, indem die Bahn minimal angehoben wird.
Die Steuerung erwies sich als nicht so trivial, aber Marius entwickelte eine Lösung mit Sensoren und Kleincomputer, welche das Projekt suverän zum „fliegen“ brachte.
Theorie:
Überprüfung der Theorie
Sensorentest, Amplitudenmessungen, Datenerfassung mit Computer
Bestätigung
es funktioniert auch in der Praxis:
Wie man sieht registrieren die Sensoren (LED grün), ob die Kugel noch genügend Bewegungsenergie besitzt, sobald der höhere Sensor nicht mehr erreicht wird (LED rot), gibt die Steuerung dem Antrieb den Impuls zum anheben der Schiene.
Nun hat Marius die ganze Elektronik inkl. Arduino-Computer mit Sensoren für die Steuerung (das ganze Kabelgewirr im oberen Film) auf einer eigens für dieses Projekt designten Platine von nur 165x35 Millimeter untergebracht, welche dann kompakt im Sockel der Kugelwiege eingebaut werden kann.
Als Nächstes können wir uns ganz dem physischen Design der Kugelwiege widmen…. Fortsetzung folgt…
«Kugelwiege» Version 2.0
Heute 17.10.2024, eine Woche vor der Vernissage im ValleyArt, ist die neue Kugelwiege fertig geworden.
Versuche mit der «Kugelwiege» Version 3.0
2025
2020
2026
eine überlange Konstruktion der Version 3
