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Spirographen

Exzentrisches Planetengetriebe

Ein Spirograph ist ein Spielzeug aus den 60er-Jahren des letzten Jahrhunderts. Man kann damit hübsche Zeichnungen in Form von mathematischen Kurven (Hypotrochoiden) machen. Die hier vorgestellte Umsetzung ist von den Looney Gears inspiriert und hat ein exzentrisches Getriebe. Außerdem hat es keine normalen Zahnräder mit Evolventenverzahnung sondern Hypocycloidal- also runde Zähne.

Spirograph-Plan Spirograph Spirograph-Zeichnung

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Der Plan ist so angelegt, dass das Material besonders effektiv genutzt wird. Für die Herstellung ist aber ein feiner Fräser notwendig.

Material

  • beliebiges Material ab 5 mm Stärke, ca. 23 cm x 23 cm

Zeitaufwand

  • Fräsen 20 min
  • Nachbearbeitung / Montage 20 min

Schwierigkeit

  • einfach

Parameter*

  • Fräser: 2 mm Einschneider
  • Zustellung: 1 mm
  • Vorschub: 1200 mm/min
  • Drehzahl: 10.000 U/min

YACS (yet another cnc-cut spirograph)

Das ist YACS, yet another cnc-cut spirograph. Wie schon das exzentrische Getriebe habe ich eine runde Zahnform (Hypocycloidal) verwendet. Das hat auf einer CNC-Maschine den Vorteil, dass der Fräserdurchmesser keine Probleme mit eckigen Aussparungen wie bei der klassischen Zahnform (Evolentenzähne) bekommt. Außerdem habe ich hier – außer den normalen Löchern – noch Dreiecke für die Stifte hinzugefügt. Das ergibt recht interessante und etwas ungewöhnliche Figuren.

Bei der Zahl der Zähne habe ich mir etwas mehr Gedanken gemacht. Da die Rundverzahnung kleine (gut laufende) Zähne möglich macht habe ich relativ große Zahl von Zähnen verwendet. Die Anzahl der Rosetten ergibt sich aus folgender Formel.

Mit ein bisschen Probieren (z.B. in Excel) habe ich folgende Zahnzahlen gefunden:

 485052
3916504
406513
4282526
Spirograph aus Pertinax 3D-Modell Ergebnisse

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Material

  • beliebiges Material ab 5 mm Stärke z.B Pertinax, ca. 30 cm x 10 cm

Zeitaufwand

  • Fräsen 20 min
  • Nachbearbeitung 10 min

Schwierigkeit

  • einfach

Parameter*

MaterialSperrholz MaterialPertinax MaterialPVC-Hartschaum ZielgruppeKinder KomplexitätEinfach ZweckFreizeit SoftwareSolidEdge