3D-Druck: Getriebe einfach konstruieren
Zahnräder, die relativ kleine Kräfte übertragen, lassen sich mit einem 3D-Drucker herstellen. Wir zeigen, wie Sie die vieleckigen Gebilde selber konstruieren.
- Heinz Behling
Autogetriebe, Drucker, Uhren – überall sind Zahnräder im Einsatz. Meist geht es darum, aus den hohen Drehzahlen von Antriebsmotoren deutlich niedrigere zur Betätigung diverser Mechaniken zu machen. Schließlich macht es keinen Sinn, die Papier-Antriebswalze eines Druckers mit 6000 Umdrehungen pro Minute drehen zu lassen, 60 Runden pro Minute wären da schon papierfreundlicher. Ähnlich sieht es bei Uhren aus, damit aus einer Umdrehung des Minutenzeigers genau eine Zwölftel Umdrehung des Stundenzeigers wird.
Zur Lösung solcher Probleme dienen Zahnräder. Durch das Ineinandergreifen der Zähne wird jeder Schlupf zwischen zwei Rädern verhindert. Und ihre Anzahl bestimmt das Über-/Untersetzungsverhältnis und den Durchmesser (Platzbedarf) der Räder. Wenn dann auch noch die Zähne eines Zahnradpaares von ihrer Form her perfekt ineinander passen, wird der Reibungsverlust solch einer Mechanik sehr gering. Schließlich braucht das Ganze noch ein Gehäuse, das die Zahnrad-Achsen im erforderlichen Abstand parallel zueinander hält. Dies alles bei der Konstruktionszeichnung zu berücksichtigen, scheint vielen aber nicht gerade einfach zu sein.
Glücklicherweise gibt es Hilfsmittel: Die in diesem Beispiel benutzten sind sogar gratis und heißen Inkscape und Tinkercad. Das 2D-Grafikprogramm Inkscape beinhaltet von Haus aus schon rudimentäre Funktionen zur Zahnrad-Konstruktion. Noch besser wird es jedoch durch das ebenfalls kostenlose Plugin gear-dev.
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