Leonardo da Vinci: Maschinen und Instrumente

Seilwinde zum Anheben schwerer Gewichte
Diese spezielle Seilwinde wandelt die wechselnde Bewegung, die auf den Hebel übertragen wird, in eine konstante Kreisbewegung der Achse um. Da Vinci zeichnete diese Winde zwischen 1478 und 1480, kurz bevor er nach Mailand ging. Wahrscheinlich lag dieser Zeichnung eine existierende Maschine zugrunde.

Drehkran
Auf den beiden Seiten eines einzelnen Blattes zeichnete da Vinci zwei Kräne zum Anheben und Transportieren schwerer Lasten, die er vermutlich auf den Baustellen in Florenz oder Mailand gesehen hatte. Beide Kräne weisen dieselbe Struktur auf und stehen auf einer runden Plattform, die sich mithilfe von Rädern oder eventuell auch Kugellagern drehen lassen. Hierdurch konnten Materialien schnell transportiert werden.

Zweiarmiger Drehkran
Die Funktion des zweiarmigen Krans wird durch die Inschrift über die Entwässerung von Gräben verdeutlicht. Diese bezieht sich möglicherweise auf die Gräben des Castello Sforzesco, des Mailänder Schlosses.

Bohrmaschine mit Doppelbewegung
Mit dieser Bohrmaschine konnte tief in die Erde gegraben werden. Sie besteht aus einer Endlosschraube, die an einer Holzstruktur mit vier Füßen befestigt ist. Die Schraube wird über zwei Stangen betrieben: Eine Stange dient dazu, die Schraube nach unten zu drehen, damit sie in den Boden eindringen kann. Die andere hebt die Schraube an und hält sie fest, damit die Erde abgetragen werden kann.

Kran für den Kanalaushub
Der zweiarmige Kran kann über eine Achse gedreht werden. Ein Ende des Krans steht oben auf dem Boden und wird mithilfe eines Rades bewegt. Die Hauptachse wird durch ein Stützgerüst verstärkt. Über zwei Umlenkrollen wird ein System aus Seilen bewegt, an deren Enden sich auf einer Seite ein Holzgestell und auf der anderen Seite eine Kiste befinden, die sich nach unten öffnet, um die Erde zu entladen. Das Gegengewicht zum Heben des Krans bilden ein Ochse und zwei Männer.

Schleuse zur Wassergewinnung
Anonym aus Francesco di Giorgio Martini (Siena 1439-1501) Abhandlung über militärische und zivile Architektur (Orsetti Codex) - Anfang des 17. Jahrhunderts Membranhandschrift

Hydraulische Pumpen
Anonym aus Francesco di Giorgio Martini (Siena 1439-1501) Abhandlung über militärische und zivile Architektur (Orsetti Codex) - Membranhandschrift aus dem frühen 17.

Hebemaschine für Säulen
Das Modell stellt eine automatische Seilwinde zum Anheben von Säulen dar. Es besteht aus zwei Endlosschrauben, unter die ein Karren eingesetzt wird, der sich auf zwei Bolzen bewegt. Da Vinci zeichnete diese mobile Seilwinde zum Transportieren und Anheben von Säulen und Obelisken auf Grundlage von Systemen, über die bereits Zeichnungen von Francesco di Giorgio Martini und anderen Ingenieuren existierten.

Grabenbaggermaschine
Diese Baggermaschine für Kanäle oder Gräben besteht aus einem Arm, der auf einer Achse vor- und zurückschwingt. Am einen Ende befindet sich die Hacke, am anderen ein halbmondförmiges Schwungrad, an dem mit einem Seil ein Gewicht angebracht ist. Hacke, Schwungrad und Gewicht sind alle auf derselben Struktur montiert. Die Hacke bewegt sich durch die Drehung des schweren Schwungrads. Wenn sich das Rad nach unten dreht, hebt sich die Hacke und der angebaute Behälter füllt sich, sodass die Hacke mit hohem Druck nach unten fällt und den Graben gräbt.

Hydrauliksäge
Diese Zeichnung da Vincis stammt aus seinen ersten Jahren in Florenz und bezieht sich auf die Studie einer automatischen Säge, die damals verwendet wurde. Eine solche Säge wurde auch von Francesco di Giorgio Martini beschrieben.
Die Säge wurde mithilfe hydraulischer Energie betrieben, die über ein komplexes System aus Zahnrädern und mechanischen Elementen in die senkrechte Bewegung der Säge umgewandelt wurde. Diese war auf den Wagen abgestimmt, auf dem der Stamm lag, der zersägt werden sollte.

Fräsmaschine für Feilen 
Die Maschine besteht aus einem Unterteil, auf dem sich ein Wagen an einer Endlosschraube bewegt. Die Schraube ist über Zahnräder und ein Getrieberad mit einer Antriebswelle verbunden. An einem Ende der Welle dreht ein Rad mit vier Zähnen eine Achse, die wiederum mit einem Hammer verbunden ist. Ein Zahnrad ist ebenfalls mit der Antriebswelle verbunden. Ein Gewicht, das mit dem Zahnrad verbunden ist, fällt durch die Schwerkraft nach unten und wickelt ein Seil vom Zahnrad ab, wodurch die Antriebswelle gedreht wird. Durch die Drehbewegung der Welle wird das Rad mit den vier Zähnen betrieben. Dadurch hebt und senkt sich der Hammer wie ein Nockenrad und fräst die Feile. Die Welle bewegt das Getrieberad und das gezahnte Rad, die mit der Endlosschraube verbunden sind, und simultan dazu den Wagen, auf dem sich die Feile befindet. Die Bewegung des Wagens ist auf die Bewegung des Hammers abgestimmt.

Neigungsmesser
Dieses Instrument dient der Positionssteuerung einer Flugmaschine und der Bestimmung seiner waagerechten Position. Zur selben Zeit, in der diese Zeichnung entstand, fertigte da Vinci auch andere Studien zum Instrumentenflug an. Der Neigungsmesser besteht aus einem Holzsockel und einer Glasglocke. Im Inneren der Glocke hängt ein kleines Pendel. Wenn sich das Pendel genau in der Mitte des Instruments befindet, ist die waagerechte Position erreicht. Dies ist bei bestimmten Flugbedingungen unerlässlich. Durch die Glocke wird sichergestellt, dass das kleine Pendel nicht durch Windstöße gestört wird.

Wagen mit Eigenantrieb 
Dieses Modell umfasst eine Wagenstruktur mit drei Rädern plus einem vierten Rad, das an einer langen Stange befestigt ist und als Steuer dient. In diesem Wagen kommen Mechanismen zum Einsatz, mit denen sich da Vinci schon zuvor befasst hatte, beispielsweise Blattfedern, Federn und Zahnräder. Der Wagen wird über ein manuelles Ladesystem für die Blattfedern angetrieben, die über ein kompliziertes System aus Zahnrädern ihre gespeicherte Kraft in die sich bewegenden Räder übertragen und auf diese Weise den Wagen bewegen. Auf der Zeichnung wurden nicht alle Elemente mit derselben Detailtreue beschrieben, was bei der Interpretation zu diversen Problemen geführt hat. Lange wurde dieser Wagen als Vorläufer des Automobils angesehen. Wahrscheinlich war es jedoch die Studie einer Maschine, die im Theater verwendet werden sollte. Das gehörte nämlich zu da Vincis Tätigkeitsbereich, zuerst in Florenz und später in Mailand.

Windkraftwagen
Das Modell stellt einen Streitwagen dar, der von einem Paar Schaufelrädern bewegt wird, die vom Wind angetrieben werden. Es ist einem Holzschnitt aus dem zehnten Buch des De Re Militari des Humanisten Roberto Valturio entnommen, von dem Leonardo eine Kopie der 1483 veröffentlichten Vulgarisierung besaß.
Es ist offensichtlich, dass ein solches Gerät nicht wirklich funktionieren konnte, aber wie der später von Leonardo entworfene Streitwagen war es ein Gerät, das Ehrfurcht und Verwunderung hervorrufen sollte.