Name des Projekts: Ausstellungsstück „Mittelalterliches Weltmodell“
Verantwortlicher: Rudolf Pausenberger
Zeitraum: Mai 2012
Kurzbeschreibung: Ein Zahnradgetriebe macht die Bewegungen der Planeten und Sterne
um die Erde (geozentrisches Modell in der Schedelschen Weltchronik)
für das Exponat einer Hands-on-Wanderausstellung erfahrbar.
Diese Arbeit ist Teil eines P-Seminars am Gymnasium Lauf.
Aufgabenbeschreibung: Ein System aus sechs konzentrischen Kreisringen wird in der Mitte von Hand festgehalten
und von außen angedreht.
Die Winkelgeschwindigkeiten der Ringe dazwischen sollen von innen nach außen zunehmen
(im Prinzip wie die Sphären im antiken Weltmodell).
Lösungsansatz: Mehrere ineinandergreifende Planetengetriebe in zwei Ebenen.
Gleiche Winkelgeschwindigkeiten haben, von innen nach außen aufgezählt:
0.) Ebene 0: Kreisring mit Abbildung (= Erde), verbunden mit
Ebene 1: Inneres Zentralrad
1.) Ebene 0: Kreisring mit Abbildung (= Mond). In ihm stecken die Achsen von
Ebene 1: Planetenräder, Achsen stecken in
Ebene 2: Inneres Zentralrad
2.) Ebene 0: Kreisring mit Abbildung (= Merkur), verbunden mit
Ebene 1: Äußeres Zentralrad*, in ihm stecken die Achsen von
Ebene 2: Planetenräder
* ist zugleich inneres Zentralrad des nächstäußeren Planetengetriebes
3.) Ebene 0: Kreisring mit Abbildung, in ihm stecken die Achsen von
Ebene 1: Planetenräder des nächstäußeren Planetengetriebes
Ebene 2: …
Durchführung: - Zahnräder, Zahnkränze, Führungsringe etc. mit Inkscape zeichnen und
mit dem Lasercutter ausschneiden.
- Kanten phasen, Achslöcher bohren, Schraubenlöcher ansenken etc.
- Reproduktion der Schedelschen Weltchronik (Blatt V) in Ringe schneiden.
- Zusammenbauen.
Probleme und - Ein Spalt zwischen den Rädern und Kränzen der beiden Ebenen mit Hilfe von
Gelerntes: Beilagscheiben und gephasten Zähnen ist nötig.
Ansonsten würden sich die Zahnräder der beiden Ebenen leicht verhaken, so dass das Getriebe knackt.
- Die Schrauben M4 lassen sich in Löcher mit 3,65 mm Durchmesser drehen.
Kosten, Material: Zwei Kopien DIN A3, laminieren; vier Platten Acryl 30 cm x 30 cm;
Schrauben M4, Sicherungsmuttern, Beilagscheiben
Arbeitszeit: - Planung, 50 Stunden CAD, Tests, Fehlversuche und Verbesserungen. Dann
- 2 Stunden Bauteile mit dem Lasercutter anfertigen
- 1 Stunde schleifen, senken der Acrylteile etc.
- 2 Stunden alles zusammenbauen
- 2 Stunden Bilder kopieren, laminieren, schneiden, aufkleben etc.
- Weitere Arbeiten zusätzlich zum Bau des Funktionsmodells:
Basiseinheit schreinern, Funktionsmodell einbauen, Texte entwerfen, …
Resümee: Entwicklungsarbeit Mechanik in didaktischem und kulturhistorischem Kontext
Fotomaterial: Siehe nächste Seite
Marketingmaterial: Werbepostkarte für die Sonderausstellung im Museum Turm der Sinne
Medien, Quellen: http://turmdersinne.de/de/museum/sonderausstellung/2012_3-duerer-trifft-physik
Schedelsche Weltchronik mit dem noch
unbeklebten Planetengetriebe
Zeichnung einiger Bauteile mit dem Vektorgraphikprogramm Inkscape