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Machine
Zigarrendrehmaschine, erfunden von James Albert Bonsack im Jahr 1880.

EIN Maschine (Lehnwort von dem FranzösischMaschine, aus dem Lateinischen Maschine, aus dem Griechischen μηχανή Mechaniker entweder "Werkzeug, künstliche Anlage") ist ein Gerät bestehend aus a Rahmen, ein Fahrmechanismus und andere spezielle Teile.[1] Es ist ein Mechanismus, der irgendeine Form von Bewegung erzeugt oder Energie in eine andere Form von Bewegung oder Energie.

Maschinen werden als technisch meint das mechanische Arbeit aufführen. Dies betraf in der Vergangenheit vor allem die Umwandlung von Energie im Zentrum der mechanischen Bewegung. Mit dem Aufstieg der Automatisierung auch bei vielen maschinen spielen informationsfluss und steuerung eine zentrale rolle.

Allgemeines

Artikel 2 der Maschinenrichtlinie definiert eine Maschine wie folgt[2]:

  • eine Baugruppe, die ein Antriebssystem enthält oder dazu bestimmt ist, mit einem Antriebssystem ausgestattet zu werden, das jedoch nicht auf direkt angewendeter Muskelkraft von Mensch oder Tier basiert, aus miteinander verbundenen Teilen oder Komponenten, von denen mindestens eines beweglich ist und die für eine bestimmte Anwendung zusammengefügt sind
  • eine Baugruppe im Sinne des ersten Punktes, der nur die Bauteile zur Montage am Einsatzort oder zum Anschluss an Strom- oder Antriebsquellen fehlen;
  • eine montagefertige Baugruppe im Sinne der ersten beiden Punkte, die in diesem Zustand erst nach Montage auf einem Transportmittel oder Montage in einem Gebäude oder Bauwerk funktionsfähig ist;
  • Baugruppen von Maschinen nach den Nummern 1, 2 und 3 und/oder unvollständige Maschinen nach Buchstabe g, die zur Erzielung des gleichen Ergebnisses so angeordnet und gesteuert werden, dass sie als ganze;
  • eine Baugruppe aus miteinander verbundenen Teilen oder Komponenten, von denen mindestens eines beweglich ist und die zusammen zum Heben von Lasten bestimmt sind und die ausschließlich direkt durch menschliche Muskelkraft angetrieben werden;

Nahezu jede Maschine wird aus spezifischen und maßgeschneiderten Maschinenteilen gebaut und enthält mindestens einen Rahmen oder Gehäuse. Außerdem besteht es aus genormten Teilen wie Befestigungsmaterial und Angriff, das in Masse produziert werden. Es gibt immer feste Teile, wie den Rahmen, Schrauben, Nüsse und Dichtungen und bewegliche Teile wie die Wellen, das Getriebe und/oder die Hebel.

Geschichte

Das Technologie des Menschen hat sich seit dem ersten Einsatz von Techniken in der Evolution des Menschen. Seit der Antike Der Mensch hat alle möglichen primitiven Geräte und seit der Industrielle Revolution Es gibt eine kontinuierliche Entwicklung neuer Technologien und darauf basierender Maschinen. Außerdem, da Griechische Antike ein tieferes Verständnis der Entwicklung der Idee einer Maschine und ihrer physikalischen Prinzipien. Beide Entwicklungen dauern bis heute an, wie zum Beispiel die Nanotechnologie mit seinen molekularen Maschinen.

Früher wurden Maschinen eingesetzt, um die eigene Kraft zu stärken. Mit dem Industrielle Revolution und die Einführung von Maschinen in die Arbeitsprozess Maschinen wurden verwendet, um Aktionen auszuführen, die bisher immer von Hand ausgeführt wurden, da dies viel schneller und / oder billiger ist. Nach und nach übernehmen Maschinen auch Routinearbeiten, Präzisionsarbeiten und gefährliche Arbeiten.

Antike

Römische Pumpe aus dem 1. oder 2. Jahrhundert.

Das Antike wusste schon früh den systematischen Einsatz von Hebel und Rad, die auch für die Maschinenentwicklung entscheidend war. Vor Beginn der christliches Zeitalter einige Maschinen gab es hier schon. Also 700 v. verwendet in den Wasserbauwerken von Assyrien ein Schaufelrad, das sogenannte Noria. Eine erste Beschreibung dazu stammt aus der Hand von Lukrez (99 v. Chr. - 55 v. Chr.). Die erste Werkzeugmaschine, eine Holzdrehbank, stammt aus 550 v. Chr.. Nach dem Beginn der christlichen Ära, Reiher von Alexandria Der Erste Dampfmaschine. Die Römer kannten den Gebrauch von Wasserpumpen, siehe Bild.

Aristoteles war da 340 v. der erste, der den Hebel und die Schraube als Maschine bezeichnet. Gleichzeitig hat der griechische Philosoph Archimedes mit dem Konzept "einfache Maschinen" durch sein Studium des Hebels, der Rolle und der Schraube. Er entdeckte das Prinzip der mechanische Verstärkung des Griffs. Einfache Maschinen wurden als Mechanismen definiert, die „eine Last bewegen“ können. Die Herstellung und Verwendung wurden bereits von den Griechen beschrieben, ihre Erkenntnisse beschränkten sich jedoch auf die Statik von einfachen Maschinen.

Wir sehen uns im moderne Zeiten Maschinen wurden hauptsächlich als Mittel gesehen, um eine Illusion zu erzeugen, um eine Wirkung zu erzielen, die als unnatürlich und unmöglich galt. Das Sprichwort Deus Ex-Maschine erinnert sich noch daran. Der Einsatz von Maschinen als Hilfsmittel wurde daher als zweitrangig angesehen. Auch die Idee, dass Maschinen selbst Energie erzeugen, stammt aus der Antike, seit dem 17. Perpetuum Mobile erwähnt.

Renaissance

Hydraulische Maschinen von Leonardo da Vinci.

In dem Renaissance war mal Leonardo da Vinci einer der Künstler-Ingenieure, die Maschinen im großen Stil entworfen haben. Seine Maschinen wurden damals nicht realisiert, wohl aber Entwürfe von Zeitgenossen für beispielsweise Kriegsgeräte und Maschinen für die Verteidigung. Im Bergbau zum Beispiel die Ankerwinde eingeführt in a Winde fahren.[3] Eine andere gängige Maschine war die mechanische Uhr, dessen Erfindung dem Franzosen Gerbert zugeschrieben wird, später Papst Sylvester II, der um das 10. Jahrhundert lebte. Noch älter waren die Wassermühlen, die sich seit Ende des Römisches Reich hatte sich in ganz Europa an Orten ausgebreitet, an denen fließendes Wasser mit ausreichender hydraulischer Fallhöhe den Antrieb liefern konnte. Der Erste Windmühlen war um das Jahr 1000 in den Regionen Nordwestfrankreichs, Flanderns und Südenglands erschienen.

Auf theoretischer Ebene ein genaueres Verständnis von Mechanismen. Es wurden Studien zu Mechanismen komplexer Komponenten durchgeführt, unter der Annahme, dass die Bewegung eines Elements per Definition ermöglicht die Bewegung anderer Elemente. Dies stellte die Frage, wie viel nützliche Arbeit ein Mechanismus leisten kann, was schließlich zu dem neuen Konzept von . führte Arbeit. Damals ging man noch davon aus, dass einfache Maschinen selbst Energie erzeugen. Es war Galileo Galileo wer hat 1600 als erster gezeigt, dass dies einfache Maschinen wandeln Sie einfach mehr Energie um. So betrachtete er die Maschine nicht mehr als Kunstwerk, sondern begann sie als technisches Werkzeug zu sehen.

Beleuchtung

Newcomen Dampfmaschine, um 1700.
Drehende Jenny ab 1764.

Bis zum Beleuchtung wurden die Uhr als die komplizierteste Maschine angesehen, die man herstellen kann. Zum Zeitpunkt der Rationalismus im 17. Jahrhundert mit Descartes, Spinoza und Leibniz sie simulierten die Natur, insbesondere das Sonnensystem, mit mechanischen Modellen ähnlich einem solchen Uhrwerk. Descartes stellte sich den Körper als Maschine vor. Mit der Entwicklung der klassische Mechanik Als wissenschaftliche Disziplin der Aufklärung im 18. Jahrhundert wurden die Grundelemente mechanischer Systeme in Form von Atomen gesucht und gefunden.

Am Fuße des 18. Jahrhunderts waren es Physiker, Mathematiker und Erfinder wie Dennis Papino, Thomas Savery und Thomas Newcomen, das ist das erste Dampfmaschinen ins Gespräch gekommen. Die Maschine von Newcomen kombinierte den Kolben von Papin und das Kondensationssaugprinzip von Savery. Es funktionierte unter atmosphärischem Druck und beseitigte die Gefahren von HochdruckDampf wurden vermieden. Dadurch entstand die erste Kraftmaschine, die, angetrieben durch Feuer, selbst in der Lage war, einen Mechanismus zu bewegen. Die ersten Dampfmaschinen wurden hauptsächlich verwendet, um Wasser aus der Mine zu pumpen. Bis zu seinem Tod im Jahr 1729 ließ Newcomen etwa hundert Pumpmaschinen in England installieren. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts James Watt dieser Konstruktion und kam zur ersten modernen Dampfmaschine.

Neben diesen Kraftmaschinen brachte es die Entwicklung der ersten Produktionsmaschinen. Ein Beispiel war der Drehende Jenny, erfunden von James Hargreaves im Jahr 1764. Es wurde in der Textilindustrie für die Spinnen von Baumwolle und Wolle und ersetzte das eintönige, langwierige und zu kostspielige Spinnen von Hand. Der Nächste Wasserrahmen ab 1769 wurde mit Wasser betrieben, und die folgenden Maultier Jenny ab 1779 konnte ein Jahr später mit Dampfkraft betrieben werden. Auch die Bemühungen um die Mechanisierung des Webstuhls, an denen seit einem Jahrhundert gebastelt wurde, begannen zu dieser Zeit Früchte zu tragen, als Joseph-Marie Jacquard den vollautomatischen Webstuhl freigegeben. Dies machte die billige Massenproduktion der Textilindustrie in Großbritannien möglich. Das Produktionskapazität wurde weiter verbessert, als Eli Whitney erfand 1793 eine Maschine, die die Baumwollfasern schnell von den Samenkapseln und den oft klebrigen Samen trennen konnte, die Baumwoll-Gin.

Neben dem Aufkommen von Kraftmaschinen und Produktionsmaschinen brachte das 18. Jahrhundert auch die ersten kommerziellen Werkzeugmaschinen, Maschinen, die traditionelles Arbeiten mit Handwerkzeug ist mechanisiert. In England sprach man auch von "Werkzeugmaschinen", da diese Maschinen meist zur Herstellung anderer Maschinen verwendet wurden. Jetzt stieg der erste ab Drehmaschinen schon aus der Antike und waren Sägewerke im 17. Jahrhundert üblich. Ab Ende des 18. Jahrhunderts wurden vielfältigere Werkzeugmaschinen für alle Arten von Bearbeitung verfügbaren Operationen, wie die fortschrittlichere Drehmaschine für Metallbearbeitung und der Fräse.

Seit dem 18. Jahrhundert Patent zur Konstruktion von Maschinen beantragt. Patente dienen in erster Linie dem Schutz von Investitionen in Forschung und Entwicklung. Der Erfinder erhält sozusagen das ausschließliche Recht im Austausch für die Offenbarung. Das Wissenschaft und Technologie bedient sich daran, dass jeder weiß, wie es geht Technologie funktioniert. Dann kann jeder darauf aufbauen und die Technik geht weiter.

19. Jahrhundert

Bessemer-Konverter, entwickelt von Henry Bessemer um 1860.

Ende des 18. Jahrhunderts wurde die deutsche Johann Beckmann der Begriff Technologie für die "Wissenschaft des Handelns" eingeführt. Anfang des 19. Jahrhunderts spaltete sich dieser Beruf in a mechanische Technologie, die darauf abzielt, Produktionsmethoden und -mittel zu beschreiben[4], und ein Chemische Technologie. Darüber hinaus entstand der Beruf in England und Schottland Maschinenbau, auf Englisch Maschinenbau, als Folge der technologischen Entwicklung rund um die Dampfmaschine, der Mechanisierung der Textilindustrie und des Aufstiegs der Maschinenindustrie.[5] Zu dieser Zeit entwickelte sich dieser Beruf bereits in mehreren Teildisziplinen. So bot die Polytechnische Schule in Delft 1863 an angehende Industrielle oder Technologen unter anderem die Fächer Theoretische und Angewandte Mechanik, Werkzeugkunde, Maschinenbau und Maschinenbau.[6] Neben dieser Konzentration in der Berufsbildung hat sich auch in der Praxis eine Berufsgruppe gebildet. Bereits 1847 in London der erste Profi Gesellschaft für Maschinenbauer gegründet, die Institution für Maschinenbauingenieure (IMechE).

Das Wissen über Maschinen wuchs innerhalb der Unternehmen und der Universitätswelt. Neue Erfindungen von Maschinen bauen auf diesem in Theorie und Praxis vorhandenen Wissen auf. Also gefolgt Henry Bessemer eine technische Ausbildung und erwarb seine metallurgischen Kenntnisse in der Gießerei, bevor er um 1860 die Bessemer-Verfahren und der Bessemer-Konverter erfunden: das erste Verfahren, das die kostengünstige Herstellung von Stahl in großen Mengen ermöglichte und das als das Zweite industrielle Revolution eingeführt.

Charakteristisch für die Zeit danach ist, dass viele technologische Innovationen und Konstruktionen neuer Maschinen werden durch vorherige wissenschaftliche und/oder technische Forschungen veranlasst. Das Maschinendesign verwendet zunehmend technische Zeichnung. Die Maschinen selbst wurden mit austauschbare Teile.

20. Jahrhundert

Niederländische Wochenschau von 1958 über Industriemaschinen dieser Zeit.

Neben ständiger Innovation brachte das 20. Jahrhundert Maschinenindustrie, auch der Standardisierung und der Automatisierung.

21. Jahrhundert

Nach der europäischen Maschinenrichtlinie Maschinen müssen eine Reihe von Sicherheitsanforderungen erfüllen. Diese werden durch das CE-Zeichen auf Maschinen bestätigt.

Spezifische Maschinentypen

Wissenswertes

In Theorie und Praxis werden manche Geräte oder Konzepte auch als Maschinen bezeichnet, wenn sie nicht der allgemeinen Definition einer Maschine entsprechen. Diese schließen ein:

Manchmal lässt sich dieser Wortgebrauch historisch erklären (die ersten Taschenrechner waren tatsächlich mechanisch). In anderen Fällen kann der Einfluss des Englischen eine Rolle spielen, etwa bei der virtuellen Maschine.

Siehe auch

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