Hans Walser, [20090815a]

Kugelmodelle aus Gro§kreisen

1        Worum geht es?

Es werden einige Beispiele von Kugelmodellen vorgestellt, welche aus regelmŠ§ig verteilten Gro§kreisen (Kreisen mit demselben Radius wie die Kugel) bestehen.

Die Gro§kreise werden aus Plastikband (Verpackungsmaterial), Stahlband (Verpackungsmaterial) oder Peddigband (Bastelmaterial) gebildet. Die BŠnder werden gelocht und mit MustertŸtenklammern oder Metallschrauben und Muttern verbunden. Die Modelle kšnnen im Prinzip wieder auseinander genommen werden.

Verschiedene Modelle eignen sich, um ganze Kugelcluster zu bauen. Dies ist natŸrlich mit einigem Arbeitsaufwand verbunden.

2        Modell mit drei Gro§kreisen

Die drei paarweise orthogonalen Gro§kreise kšnnen als €quator, 0¡/180¡-Meridian und ±90¡-Meridian interpretiert werden.

Es braucht drei Streifen nach folgenden Schema:

Drei Gro§kreise

Die drei Streifen werden durch je fŸnf Lšcher in vier gleiche Teile geteilt. Die drei Streifen werden zu Gro§kreisen und einem Kugelmodell zusammengefŸgt. FŸr das Gesamtmodell sind sechs Verbindungen nštig.

Es entstehen auf der KugeloberflŠche acht gleichseitige Dreiecke mit je drei rechten Winkeln, also der Winkelsumme 270¡. — Die Winkelsumme eines Kugeldreieckes ist nicht konstant, aber immer grš§er als 180¡.

Die Fotos zeigen ein Stahlbandmodell mit Schrauben und ein Plastikbandmodell mit MustertŸtenklammern.

Drei Gro§kreise

Die Kugelmodelle kšnnen genau an den Verbindungsstellen der Streifen mit Nachbarkugeln verbunden werden. So entsteht eine raumfŸllende Kugelpackung. Sie entspricht der WŸrfelpackung.

Kugelpackung. Tanz auf der Ecke

3        Modell mit vier Gro§kreisen

3.1      Basismodell

Es braucht vier Streifen nach folgendem Schema:

Vier Gro§kreise

Die vier Streifen werden durch je sieben Lšcher in sechs gleiche Teile geteilt.

Vier Gro§kreise

Die vier Gro§kreise unterteilen die KugeloberflŠche in acht gleichseitige Dreiecke und sechs Quadrate. Wir haben 12 Verbindungen (Schrauben).

Die Gro§kreise schneiden sich unter Winkeln von . Wir haben also ãunschšneÒ Winkel. Die Kenntnis dieses Winkels ist aber zur Konstruktion des Modells nicht erforderlich. Der Winkel stellt sich wegen der EigenstabilitŠt des Modells automatisch ein. — Die Berechnung des Winkels erfordert Formeln aus der sphŠrischen Trigonometrie.

3.2      Innenleben

Wenn wir an den zwšlf Verbindungsstellen Ringschrauben mit dem Ring nach innen anbringen, kšnnen wir mit SchnŸren vier gleichseitige Dreiecke einziehen, welche sich wechselseitig durchdringen.

Vier Dreiecke im Innern

Es ist auch mšglich, einen rŠumlichen Stern einzuziehen, welcher aus vier ebenen sechsspitzigen Sternen besteht.

Weihnachten kommt bestimmt


3.3      Kugelpackungen

Wir kšnnen an den Verbindungsstellen die Kugeln mit Nachbarkugeln zusammenbauen. Dadurch entsteht eine raumfŸllende Kugelpackung. Sie entspricht der Packung von Rhombendodekaedern. Es ist die dichteste regelmŠ§ige Kugelpackung. Bereits Johannes Kepler (1571 – 1630) vermutete dies, aber erst 1998 konnte diese Keplersche Vermutung durch Thomas Callister Hales (*1958) mit Computerhilfe bewiesen werden.

Durch geeignete Auswahl erhalten wir verschiedene regulŠre und halbregulŠre Figuren.

3.3.1     Tetraeder

Wir kšnnen vier Kugeln so zusammenfŸgen, dass ihre Zentren die Ecken eines regulŠren Tetraeders sind.

Tetraeder

3.3.2     Oktaeder

Aus sechs Kugeln lŠsst sich ein Oktaeder bauen.

Oktaeder

3.3.3     WŸrfel

Aus 14 Kugeln gibt es einen WŸrfel. Acht Kugeln (schwarz) sind die Ecken, sechs Kugeln (grŸn) die Seitenmitten.

WŸrfel

3.3.4     Kuboktaeder

Das Bild zeigt 13 Pingpong-BŠlle in einer Kugelpackung. Zuinnerst eine blauen Kugel, rundherum 12 wei§e Kugeln.

Dreizehn Kugeln

Die zwšlf wei§en Kugeln sind allerdings nicht so platziert wie die 12 Ecken eines regelmŠ§igen Ikosaeders. Wir sehen auf der Au§enseite sowohl gleichseitige Dreiecke (insgesamt sind es 8) wie auch Quadrate (insgesamt 6). Die Zentren der wei§en Kugeln entsprechen den 12 Ecken eines Kuboktaeders.


Wir kšnnen nun unser Gro§kreismodell mit vier Streifen genau mit den Verbindungsstellen der Streifen zu einer solchen Kugelpackung zusammenfŸgen. Die folgenden beiden Bilder zeigen zwei Mal das gleiche Modell mit 13 Kugeln, das eine Mal so aufgestellt, dass sich in der obersten Etage drei Kugeln befinden, das andere Mal so, dass wir vier Kugeln oben haben.

Drei Kugeln in der obersten Etage

Vier Kugeln in der obersten Etage


3.4      †berlagerung

Das folgende Modell wurde von einem Seminarteilnehmer entdeckt und gebaut.

Kugelmodell

Es besteht aus drei Gro§kreisen mit Achterteilung und vier Gro§kreisen mit Sechserteilung und ist eine †berlagerung des Kugelmodells mit drei Gro§kreisen und des Kugelmodells mit vier Gro§kreisen.

Drei Gro§kreise mit Achterteilung, vier Gro§kreise mit Sechserteilung

Bemerkenswert ist bei diesem Modell folgendes: WŠhrend wir bei den Modellen bis jetzt an jeder Verbindungsstelle immer nur eine Verbindung von zwei Gro§kreisen hatten, haben wir hier zwar auch sechs Verbindungsstellen mit zwei sich orthogonal kreuzenden Gro§kreisen, aber an den Ÿbrigen 12 Verbindungsstellen sind es drei Gro§kreise. Diese schneiden sich aber nicht regelmŠ§ig, das hei§t nicht unter Winkeln von 60¡.


4        Modelle mit sechs und zehn Gro§kreisen

4.1      Modell mit sechs Gro§kreisen

4.1.1     Basismodell

Es braucht sechs Streifen gemŠ§ Schema:

Sechs Gro§kreise

Die Streifen werden durch 11 Lšcher in zehn Teile unterteilt.

Sechs Gro§kreise

Die Gro§kreise unterteilen die KugeloberflŠche in 20 gleichseitige Dreiecke und 12 regelmŠ§ige FŸnfecke. Dreiecke und FŸnfecke haben dieselbe SeitenlŠnge. Es sind 30 Verbindungen erforderlich. — Die platonischen Kšrper lassen grŸ§en.

Die Gro§kreise schneiden sich unter Winkeln von . Die Kenntnis dieses Winkels ist aber zur Konstruktion des Modells nicht erforderlich. Die Winkel stellen sich wegen der EigenstabilitŠt des Modells automatisch ein. — Die Berechnung des Winkels erfordert Formeln der sphŠrischen Trigonometrie.

4.1.2     Cluster

Es ist nicht mšglich, diese Kugeln mit sechs Gro§kreisen an den Verbindungsstellen so zusammenzufŸgen, dass eine raumfŸllende Kugelpackung entsteht. Hingegen kšnnen zwšlf solcher Kugeln so zusammengefŸgt werden, dass deren Zentren die Ecken eines regelmŠ§igen Ikosaeders bilden.

Ikosaeder

Wir kšnnen 20 solcher Kugeln so zusammenfŸgen, dass deren Zentren die Ecken eines regelmŠ§igen Dodekaeders bilden.

Dodekaeder

4.1.3     Halbkugel

Bei allen Gro§kreismodellen kšnnen wir einen beliebigen Gro§kreis als €quator definieren und dann eine HemisphŠre wegschneiden. Dann bleibt ein Halbkugelmodell Ÿbrig.

Halbkugel

Solche Halbkugeln kšnnen zur Konstruktion von klassischen Lampenschirmen verwendet werden.

4.1.4     Ein Hybridmodell

Anregung: Matthias Ludwig, Weingarten

Hybridmodell

Das Modell ist kein Gro§kreismodell, sondern ein Gro§kreisbogenmodell. Die 30 Gro§kreisbogen entstehen aus kongruenten Streifen mit vier Lšchern. Die beiden Šu§eren LochabstŠnde mŸssen Ÿbereinstimmen, der mittlere Lochabstand ist beliebig. Das Modell besteht aus 20 gleichseitigen Dreiecken mit kleiner SeitenlŠnge und 12 regelmŠ§igen FŸnfecken mit gro§er SeitenlŠnge.

Mit denselben Bauteilen kann auch ein Modell gebaut werden, in welchem die Dreiecke die gro§e SeitenlŠnge haben.

4.2      Zehn Gro§kreise

4.2.1     Basismodell

Wir brauchen 10 Streifen gemŠ§ Schema:

Zehn Gro§kreise

Die Streifen werden durch die Lšcher in sechs gleiche Teile geteilt.

Zehn Gro§kreise

Die zehn Gro§kreise bilden Pentagramme, also Sterne mit 5 Spitzen. Die Verbindungsteile sind an den Sternspitzen.

4.2.2     Lampenschirm

Aus Peddigband und Seidenpapier kann ein Lampenschirm hergestellt werden.

Lampenschirm

Wir sehen an den Verbindungsstellen noch die Lšcher an den Sternspitzen, in denen wŠhrend der Trocknung des Leims die Fixierschrauben staken.

4.3      Kombination

Das Modell aus 6 Gro§kreisen mit Zehnerteilung und das Modell aus 10 Gro§kreisen mit Sechserteilung benštigen nicht nur gleich viele (nŠmlich 30) Verbindungsteile, sondern diese Verbindungsstellen sind fŸr beide Modelle an denselben Punkten der KugeloberflŠche. Wir kšnnen daher die beiden Modelle Ÿberlagern.

†berlagerung

Wir haben dann 12 FŸnfecke mit Diagonalen sowie 20 Dreiecke.

Die Diagonalen und die SeitenlŠngen der FŸnfecke stehen in diesem Modell in einem rationalen VerhŠltnis , wŠhrend in einem ebenen FŸnfeck die Diagonalen zu den SeitenlŠngen im VerhŠltnis des goldenen Schnittes stehen, also . Dieses VerhŠltnis ist irrational (vgl. [Walser 2009], S. 37f).

5        Modelle aus Gro§kreisbogen

Bis jetzt bestanden unsere Gro§kreismodelle aus vollstŠndigen Gro§kreisen. In den folgenden Kugelmodellen haben wir es jedoch nur noch mit Gro§kreisbogen zu tun.

5.1      Kugelmodelle der platonischen Kšrper

Wir denken uns jeden platonischen Kšrper vom Mittelpunkt aus zentral auf seine Umkugel projiziert. Die Kanten der platonischen Kšrper werden dann zu Gro§kreisbogen.

5.1.1     Tetraeder

5.1.1.1   Basismodell

Gro§kreisbogenmodell des Tetraeders

Das Modell besteht aus sechs Gro§kreisbogen, weil das Tetraeder sechs Kanten aufweist. Das Modell hat (im Unterschied zu Modellen mit durchgehenden Gro§kreisen) bei ãlockeren SchraubenÒ keine EigenstabilitŠt. Es mŸssen Schrauben (am besten mit Unterlegscheiben) verwendet und fest angezogen werden.

5.1.1.2   ErgŠnzen der Gro§kreisbogen. Symmetriegruppe

NatŸrlich kšnnen wir die sechs Gro§kreisbogen zu vollstŠndigen Gro§kreisen ergŠnzen und erhalten dann ein Modell mit sechs durchgehenden Gro§kreisen.

Sechs Gro§kreise

Dieses Modell aus sechs Gro§kreisen unterscheidet sich wesentlich vom regelmŠ§igen Modell aus sechs Gro§kreisen mit Zehnerteilung, das wir schon angetroffen hatten.

Es sind insgesamt 14 Verbindungen vorhanden. Bei 6 Verbindungen kreuzen sich je zwei Gro§kreise orthogonal, bei den restlichen 8 Verbindungen haben wir drei Gro§kreise, die sich gleichmŠ§ig unter Winkeln von 60¡ schneiden. Die Winkel sind also ãschšnÒ. Hingegen ist die Unterteilung der fŸr die Gro§kreise erforderlichen Streifen nicht mehr regelmŠ§ig. Die Verma§ung im folgenden Schema ist auf der Einheitskugel bezogen, der Umfang eines Gro§kreises also .

Sechs Streifen

Die Berechnung erfordert sphŠrische Trigonometrie.

Die Gro§kreise unterteilen die KugeloberflŠche in 24 kongruente Dreiecke. Diese sind rechtwinklig gleichschenklig. Wenn wir ein Dreieck als Ausgangsdreieck auswŠhlen, gibt es also 24 Abbildungen (die identische Abbildung mit eingerechnet) auf ein weiteres Dreieck der Kugel. Es gibt daher 24 Abbildungen, welche das Kugelmodell auf sich abbilden. Die Symmetriegruppe dieses Kugelmodells enthŠlt also 24 Abbildungen. Wenn wir das ursprŸngliche Tetraeder dazudenken, sehen wir, dass dies auch die Symmetriegruppe des Tetraeders ist.

Wir haben somit eine einfache Visualisierung dieser Symmetriegruppe.

5.1.2     WŸrfel

5.1.2.1   Basis

Gro§kreisbogenmodell des WŸrfels

Wir brauchen zwšlf Gro§kreisbogen.

5.1.2.2   Kugelpackung

Mit dem Gro§kreisbogenmodell des WŸrfels kann eine raumfŸllende Kugelpackung konstruiert werden. Dabei kšnnen die Streifen ãdurchgezogenÒ werden, gehen dabei aber auf die anschlie§ende Kugel Ÿber.

Kugelpackung

5.1.3     Oktaeder

Das Oktaeder ist eine Ausnahme, indem die Gro§kreisbogen sich zu durchgehenden Gro§kreisen ergŠnzen. Wir erhalten das Modell mit den drei Gro§kreisen.

5.1.4     Ikosaeder und Dodekaeder

5.1.4.1   Basismodell

Gro§kreisbogenmodell des Ikosaeders

Wir benštigen 30 Gro§kreisbogen. Je zwei gegenŸberliegende Gro§kreisbogen gehšren zum selben Gro§kreis.

Analog kann mit 30 Gro§kreisbogen ein Kugelmodell des Dodekaeders gebaut werden.

5.1.4.2   ErgŠnzungsbogenmodell

Wir haben vorangehenden gesehen, dass je zwei gegenŸberliegende Gro§kreisbogen zum selben Gro§kreis gehšren. Somit hat es auf diesem Gro§kreis auch zwei gegenŸberliegende ErgŠnzungsbogen. Wir kšnnen auch mit diesen ErgŠnzungsbogen ein Kugelmodell bauen.

ErgŠnzungsbogenmodell

Au§er den Endverbindungen haben wir zusŠtzlich Binnenverbindungen. Die drei Abschnitte auf dem ErgŠnzungsbogen sind aber nicht gleichmŠ§ig. Der grŸn eingefŠrbte Teil der Ma§skizze entspricht einem einzelnen Bauteil. Die Ma§angaben sind auf die Einheitskugel bezogen, auf der ein Gro§kreis die LŠnge  hat. FŸr die Berechnung der Unterteilung benštigen wir den goldenen Schnitt (vgl. [Walser 2009]):

30 Gro§kreisbogen

Der ErgŠnzungsbogen und seine Verma§ung ist Teil des Symmetriegruppenmodells von Idosaeder und Dodekaeder (Abschnitt 6.3).

Lampenschirm auf der Basis des ErgŠnzungsbogenmodells

6        Symmetriegruppen der platonischen Kšrper

Wir schneiden die Umkugel eines platonischen Kšrpers mit sŠmtlichen Symmetrieebenen dieses Kšrpers. Dadurch erhalten wir Gro§kreise fŸr ein Gro§kreismodell.

6.1      Tetraeder

Das zur Symmetriegruppe gehšrende Gro§kreismodell wurde oben schon besprochen.

6.2      WŸrfel und Oktaeder

WŸrfel und Oktaeder haben dieselbe Symmetriegruppe. Sie haben neun Symmetrieebenen. Das Symmetriegruppenmodell besteht entsprechend aus neun Gro§kreisen. 

Symmetriegruppe von WŸrfel und Oktaeder

Es gibt insgesamt 26 Schnittpunkte. Bei 12 Schnittpunkten schneiden sich zwei Gro§kreise orthogonal, bei 8 weiteren Schnittpunkten schneiden sich drei Gro§kreise unter Winkeln von 60¡ und bei den restlichen 6 Schnittpunkten scheiden sich vier Gro§kreise unter 45¡. Wir haben also ãschšneÒ Schnittwinkel. Wenn wir wie auf der Foto bei den Schnittpunkten von drei Gro§kreisen auf eine Verbindung verzichten (es hŠlt auch ohne diese), haben wir auch eine schšne Teilung: Drei Streifen (im Bild schwarz) haben eine Achterteilung, die restlichen sechs (im Bild grŸn) eine Viererteilung. Falls doch eine Verbindung an den Schnittpunkten mit drei Gro§kreisen gewŸnscht ist, mŸssen die sechs Streifen mit der Viererteilung zusŠtzlich so gelocht werden wie beim Symmetriegruppenmodell des Tetraeders.

Die neun Gro§kreise unseres Modells unterteilen die KugeloberflŠche in 48 kongruente rechtwinklige Dreiecke. Die Symmetriegruppe von WŸrfel und Oktaeder besteht aus 48 Elementen.

6.3      Ikosaeder und Dodekaeder

Ikosaeder und Dodekaeder haben dieselbe Symmetriegruppe. Sie haben 15 Symmetrieebenen. Das zugehšrige Gro§kreismodell besteht aus 15 Gro§kreisen. 

Symmetriegruppe von Ikosaeder und Dodekaeder

Wir haben 62 Schnittpunkte. Bei 30 Schnittpunkten schneiden sich zwei Gro§kreise orthogonal, bei 20 Schnittpunkten haben wir drei Gro§kreise unter Winkeln von 60¡ und bei 12 Schnittpunkten fŸnf Gro§kreise unter Winkeln von 36¡.  Wir kommen mit einem einzigen Streifentyp aus, der allerdings unregelmŠ§ig geteilt ist. FŸr die Berechnung der Teilung benštigen wir den goldenen Schnitt:

Damit erhalten wir fŸr die Streifenteilung, bezogen auf die Einheitskugel:

15 Streifen

Beim Modell auf der Foto fehlen die Verbindungen bei den Punkten , also den Schnittpunkten von drei Gro§kreisen.

Die 15 Gro§kreise unseres Modells unterteilen die KugeloberflŠche in 120 kongruente rechtwinklige Dreiecke. Die Symmetriegruppe von Ikosaeder und Dodekaeder besteht somit aus 120 Elementen.

6.4      †berlagerungen

SŠmtliche von uns besprochenen Gro§kreis- und Gro§kreisbogenmodelle passen zu einer der drei Symmetriegruppen der platonischen Kšrper. Sie kšnnen daher mit denselben Verbindungen auf eine der drei Symmetriegruppenkugeln Ÿberlagert werden.

Eine Ausnahme bilden die Hybridmodelle, welche nicht die volle Symmetriegruppe der zugehšrigen platonischen Kšrper haben, sondern lediglich die Drehgruppe. Die Hybridmodelle lassen keine Ebenenspiegelungen zu.

7        Gelenkgeometrie

7.1      WŸrfel und Oktaeder

Wenn wir beim Modell mit vier Gro§kreisen in regelmŠ§iger Sechserteilung in der Mitte der Gro§kreisbogen gelenkig unterteilen und auch die Verbindungen gelenkig gestalten, erhalten wir ein sphŠrisches Gelenkmodell mit 12 Scheren.

12 Scheren

Wir kšnnen nun die Scheren simultan so schlie§en, dass die Endpunkte der Scheren, also die gelenkigen Verbindungen mit den Nachbarscheren, gegen die Zentren der Dreieck auf der Kugel wandern. Dann erhalten wir ein Gro§kreisbogenmodell des WŸrfels.

Wir kšnnen die Scheren aber auch so schlie§en, dass die Endpunkte gegen die Mitten der Quadrate wandern. Dann erhalten wir ein Gro§kreisbogenmodell des Oktaeders.

Geschlossene Scheren. WŸrfel oder Oktaeder

In der Tatsache, dass wir mit demselben Modell sowohl WŸrfel wie auch Oktaeder erreichen kšnnen, zeigt sich die so genannte DualitŠt dieser beiden Kšrper.

7.2      Tetraeder

Aus dem Modell mit den drei Gro§kreisen in Viererteilung kšnnen wir ein Modell mit sechs Scheren bauen.

Sechs Scheren — Tetraeder

Hier haben wir auf beiden Seiten der Scheren Dreiecke. Wenn wir die Scheren schlie§en, erhalten wir so oder so ein Gro§kreisbogenmodell des Tetraeders. Das Tetraeder ist selbstdual.

7.3      Ikosaeder und Dodekaeder

Aus dem Modell mit sechs Gro§kreisen in Zehnerteilung erhalten wir entsprechend ein Modell mit 30 Scheren. Dieses fŸhrt einerseits zum Ikosaeder und andererseits zum dazu dualen Dodekaeder.

8        Die Standardkugel

Wir bauen ein Modell mit Meridianen und Breitenkreisen. Dieses Modell ist natŸrlich kein reines Gro§kreismodell, da die Breitkreise mit Ausnahme des €quators Kleinkreise sind.

Meridiane und Breitenkreise

Das Modell hat eine 30¡-Rasterung. Wir haben also sechs Doppelmeridiane sowie den €quator mit je einer regelmŠ§igen Zwšlferteilung. Spannend wird es bei den Breitenkreisen. Diese mŸssen wir zusammenstŸckeln (und erhalten auch so nur eine Approximation der Breitenkreise). Die Breitenkreise sind eben auch seitwŠrts gekrŸmmt (so genannte geodŠtische KrŸmmung). Der Radius der Breitenkreise reduziert sich gegenŸber dem €quatorradius mit dem Kosinus der geographischen Breite. Der obere Breitenkreis mit der geographischen Breite 60¡ ist wegen  genau halb so lang wie der €quator. Wir mŸssen also den Teilungsabstand des €quators halbieren und zwšlf (plus zwšlf fŸr die SŸdseite) TeilstŸcke mit dem halben Teilungsabstand zwischen den Lšchern machen. FŸr den Breitenkreis zur geographischen Breite 30¡ haben wir den Reduktionsfaktor .

Die SeitenkrŸmmung der Breitenkreise sehen wir deutlich, wenn wir vom Polarstern aus auf den Nordpol gucken.

Blick auf den Nordpol

9        Tipps

9.1      Didaktisches

FŸr Unterricht, Seminarien und Fortbildungskurse eignen sich am besten Modelle aus Plastikband mit MustertŸtenklammern. Die Modelle sind etwas elastisch, aber erstaunlich stabil und sehr leicht. Ballspiel ist durch aus mšglich.

9.2      Technisches

9.2.1     Material

Breite der BŠnder 10mm – 15mm.

9.2.1.1   Plastikband

FŸr die Lšcher ist eine Lederlochzange im Prinzip mšglich, aber bei Gro§auflagen nicht zu empfehlen. Besser eine Bohrmaschine mit 3.5mm-Bohrer. Plastikband hat eine Tendenz, beim Lochen der Šu§ersten Lšcher einzurei§en. Daher einigen Abstand lassen und nach dem Lochen die vorstehenden Enden verkŸrzen. Verbindungen bevorzugt mit MustertŸtenklammern, bei Gro§kreisbogenmodellen unter UmstŠnden Verbindungen mit festgezogenen M3-Schrauben und Unterlegscheiben.

9.2.1.2   Peddigband

Peddigband ist recht weich und kann mit einer Lederlochzange gelocht werden. Geeignet fŸr Lampenschirme, da Seidenpapier angeklebt werden kann. Verbindungen mit Wei§leim, zum Fixieren Schrauben mit beidseitigen Unterlegscheiben verwenden, die nach dem Trockenen des Leims entfernt werden. Es bleibt dann nur noch das Bohrloch Ÿbrig, das dem Design zugerechnet werden kann.

Bei einem Lampenschirm wird dann zunŠchst eine Kartonschablone fŸr jedes TeilstŸck auf der KugeloberflŠche geschnitten, die Seitenpapierteile entsprechend zugeschnitten und dann von innen mit Wei§leim an das Peddigband geklebt. — Bei einer Lampe muss oben und unten ein FlŠchenstŸck zur Luftzirkulation offen gelassen werden, um Hitzestau zu vermeiden.

9.2.1.3   Stahlband

Stahlband ist schwer und braucht HSS-Bohrer. Verbindung mit M3-Schrauben und Muttern. Geeignet fŸr Modelle mit gro§em Durchmesser und Demo-Modelle.

9.2.1.4   BŠnder aus Papier

Wir kšnnen auch durch mehrfaches Falten eines Papierblattes zu einem Streifen kommen. Lochen mit der Lederlochzange, Verbinden mit MustertŸtenklammern.

Streifen aus Papier

9.2.2     Arbeitsvorgehen

9.2.2.1   Bohren

FŸr grš§ere Auflagen ist es hilfreich, zuerst eine Bohrlehre (Schablone) aus Metall oder Hartholz mit den nštigen LochabstŠnden herzustellen. Dann kšnnen mehrere Rohstreifen mit Schraubzwingen darunter geklemmt und in einem Durchgang simultan gelocht werden. Bei Plastikstreifen kann es bei hohen Drehzahlen der Bohrmaschine infolge der Hitzeentwicklung zu Verschwei§ungen der Streifen an den Bohrlšchern kommen. Diese kšnnen mit einem scharfen Messer getrennt werden. 

9.2.2.2   Flechten

Bei Modellen mit Verbindungsstellen von ausschlie§lich zwei Gro§kreisen kann beim Zusammenbau fŸr die Streifen eine Flechttopologie verwendet werden, indem ein Streifen abwechslungsweise oberhalb und unterhalb des kreuzenden Streifens verlŠuft. Aus Šsthetischen GrŸnden ist es sinnvoll, die beiden sich Ÿberlappenden Enden eines Streifens — also das sich Schlie§en des Gro§kreises — unterhalb des kreuzenden Streifens zu arrangieren.

Literatur

[Walser 2009]             Walser, Hans: Der Goldene Schnitt. 5., bearbeitete und erweiterte Auflage. Edition am Gutenbergplatz, Leipzig 2009. ISBN 978-3-937219-98-1.