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Beschreibung

Eine meiner ältesten Kugelbahnen aus Lego. Es liegt ja nahe, einen Ball auf den Schienen einer Modelleisenbahn rollen zu lassen. Nur der Kugeldurchmesser muss zur Spurweite passen.

Bei Lego-Eisenbahnschienen beträgt der Abstand zwischen den Schienen-Innenkanten 32 mm (Lego-Stein mit 4 Knöpfen). Diese Spurweite passt gut zu Tischtennisbällen mit einem Durchmesser von 38 mm. Die Bälle liegen allerdings ziemlich tief in der Bahn. Daher müssen die Schienen einen Lego-Stein hochgesetzt werden, damit die Bälle nicht an den Schwellen anstoßen. Das ist kein Problem bei Verwendung historischer Lego-Elemente aus den 60er und 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts. Modernere Lego-Schienen eignen sich leider nicht mehr so gut zum Bau von Kugelbahnen, sind leider zu sehr spezialisiert für Eisenbahnen.

Tischtennisbälle rollen erstaunlich gut auf den alten Lego-Eisenbahnschienen. Ein Gefälle von einem flachen Stein beim ersten Schienen-Element reicht locker, um einen Ball ohne Anschubsen einen Halbkreis aus acht gebogenen Schienen-Stücken und noch weiter rollen zu lassen. Bei diesem Modell habe ich sicherheitshalber jeweils nur drei Stützen in gleicher Höhe gebaut. Die folgenden drei Stützen sind einen flachen Stein niedriger. Mit diesem Gefälle rollen die Tischtennisbälle etwas schneller bergab.

Die Bälle sollten allerdings einzeln runterrollen ohne sich zu berühren. Sie bremsen sich sonst gegenseitig, überleg' mal warum. Auf den waagrechten Streckenabschnitten bleiben dann unter Umständen mehrere Bälle aneinander liegen. So ein Stau löst sich nicht mehr von selbst auf, da musst du ein bisschen nachhelfen und anschieben.

Wenn das Gleis in Form eines Kreises oder eines Ovals aufgebaut wird, trifft an einer Stelle das tiefste Schienenstück mit dem höchsten zusammen. Damit die Bälle immer weiter rollen, müssen sie an dieser Stufe hochgehoben werden. Jetzt ist es nur noch ein kleiner Schritt bis zum automatischen Heber. Der Aufzug sollte jeweils nur einen Ball hochheben, damit die Bälle ausreichenden Abstand zueinander bekommen (siehe oben).

Seit 2002 muss ein Tischtennisball offiziell einen Durchmesser von 40 mm haben. Das entspricht genau der Länge eines Lego-Steins mit fünf Knöpfen. Neue Bälle müssten auf diesem Modell auch laufen, vielleicht sogar noch besser.

Noch 'ne Anmerkung: Ich habe versucht, in diese Bahn einen Schubs (elastischen Stoß) einzubauen. Mit 38 mm Tischtennisbällen bei 32 mm Spurweite ist es mir bis jetzt nicht gelungen, eine funktionierende Lösung zu finden. Das könnte daran liegen, dass die Bälle einen ziemlich hohen Drehimpuls aber nur einen geringen linearen Impuls haben. Wenn ein Physiker unter euch schon mal genauer nachdenken will: Aufgepasst beim Trägheitsmoment. Bitte nicht das für homogene Kugeln aus der Formelsammlung nehmen. Tischtennisbälle sind bekanntlich innen hohl, das gesamte Material befindet sich in einer dünnen Außenhaut. Falls sich die Formel für Hohlkugeln in keiner Sammlung finden lässt, muss man wohl selber rechnen…

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