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Melonenkugel (Segmentkugel)

Fuld kugle af n ens gore-både — kugletank, gaskugle eller isoleringskugle.

Genäherte AbwicklungLitergetriebenInnenmaße6 Maße7 Vorlagen
Teknisk isolatoer …
Isolierung · SHK
melon-kugle · kuglebeholder …
melon-kugle · kuglebeholder · kugletank · gaskugle · horton-kugle · strandbold · gore-kugle · appelsinbåde · segmentkugle · petalkugle · kugle

Wie genau ist die Abwicklung?

Die Fläche ist facettiert oder trianguliert, die Abwicklung ist also eine Näherung. Der Fehler ist bekannt und steht als Zahl auf der Zeichnung — er wird nicht versteckt.

Die Maße werden eingegeben als: Innenmaße. Die Abwicklung selbst wird immer auf der neutralen Faser gerechnet — bei Ø800 in 3 mm Blech beträgt der Unterschied zwischen Innen- und Außenmaß 18,8 mm in der abgewickelten Breite, und dann trifft die Naht nicht.

Über die Figur

En hel kugle bygget af lige store gore-blade (lune-blade) i skiftevis to farver — som en melon eller en strandbold. Hvert blad er en smal kile af kuglefladen fra pol til pol.

Demonstrations- og dekorationskugler, kuglebeholdere og kuppellamper, hvor gore-princippet vises tydeligt. Samme udfoldning bruges på alle kugleflader i pladearbejde.

Smed og metalsmed — kugle- og kuppelemner: kupler, spir-afslutninger, dekorative kugler og kuglebeholdere.

Rustfri, kobber eller stål 1–3 mm i lune-blade (gores). Kobber til bygningsbevaring (kupler/spir).

Quelle: Materialelære + samlinger: metalsmed-artikler i src/lib/skoler/indhold/data.ts. Fremstillingsfælder: docs/PLAN-UDFOLDNINGSBIBLIOTEK.md §9.2/§4.

Gore-/lune-metoden

Til kugler og kupler, der ikke kan udfoldes rent — de deles i smalle 'appelsinbåde' (gores).

En kugleflade kan ikke foldes helt fladt, så den deles i N ens lune-blade. For hvert blad afsættes meridianbuen (sand bue R·vinkel) som en lodret midterlinje, opdelt i stationer. I hver station måles bladets halve bredde (π·R·sin/N) ud til begge sider, og punkterne forbindes til et spidst, symmetrisk blad. Alle blade er ens.

Was die Maße bedeuten

RadiusRadius
Kuglens radius R i mm; sætter både omkreds (2πR) og meridianlængde (πR).
GoresAntal gores
Antal blade N kuglen deles i (lige tal, fx 12). Flere blade = rundere kugle.

Die Abwicklung selbst anreißen

Schritt für Schritt mit Zirkel und Winkel — erst in Pappe, dann im Blech.

  1. 01Aflæs antal blade N direkte fra Gores-parameteren. Hvert blad dækker 360°/N rundt om kuglen og går hele vejen fra sydpol til nordpol.
  2. 02Meridianbuen er en halv storcirkel fra pol til pol; dens sande længde er π·R. Tegn den som lodret midterlinje i fuld størrelse og del den i fx 12 lige stationer (én ved hver pol, resten imellem).
  3. 03Hver station svarer til en breddevinkel φ målt fra ækvator (−90° ved sydpol, 0° ved ækvator, +90° ved nordpol). I hver station måles bladets halve bredde ud til begge sider: halv bredde = π·R·cos(φ)/N.
  4. 04Bredden er størst ved ækvator (φ=0) og går mod 0 ved begge poler, så bladet bliver en symmetrisk 'appelsinbåd', spids i begge ender.
  5. 05Klip ÉT blad og brug det som skabelon til alle N blade. Skift evt. farve på hvert andet blad for melon-effekten.
  6. 06Buk hvert blad let på tværs så det følger kuglekrumningen, og saml dem kant-mod-kant hele vejen rundt; alle spidser mødes i de to poler.

Med kun 4–6 blade bliver kuglen tydeligt kantet (en 'lanterne'); 12 og opefter ser rund ud. Da bladet er symmetrisk om ækvator behøver du kun måle den ene halvdel og spejle den.

Achtung

  • En kugleflade har Gauss-krumning ≠ 0 og kan IKKE foldes rent fladt (Theorema Egregium) — den deles i lune-blade/petaler eller presses fra en ronde. Et «fladt mønster» af en kuppel lyver.
  • Flere blade (16–24) giver en rundere kugle med mindre kantbukning, men mere svejsning; 12 er den klassiske afvejning.
  • Husk svejsesvind på bladbredderne ved tyk plade — ellers bliver kuglen for lille i omkreds.

Fachsprache der Biegetechnik

Die Wörter und Formeln, die das Handwerk für eine Abwicklung benutzt. Die Symbole sind in ganz Discebo dieselben: α ist der Biegewinkel in Grad, R der innere Biegeradius, t die Blechdicke und K der K-Faktor — alles in Millimetern.

Abwicklung
Die Oberfläche des Teils flach ausgelegt als eine zusammenhängende Schnittkontur — so, wie das Blech VOR dem Biegen oder Runden aussieht. Nur eine abwickelbare Fläche lässt sich exakt abwickeln; eine doppelt gekrümmte Fläche kann nicht flach gelegt werden, ohne den Werkstoff zu strecken.
Gestreckte Länge
Die flache Länge, in der das Teil zugeschnitten werden muss, damit die Maße nach dem Biegen stimmen. Sie ergibt sich entweder aus der Summe der Außenmaße abzüglich der Biegeverkürzungen oder aus der Summe der flachen Schenkel zuzüglich der Biegezugaben — beide Wege müssen dieselbe Zahl liefern.L = Σ(udvendige mål) − Σ(BD) = Σ(flade ben) + Σ(BA)
Biegezugabe
Die Werkstofflänge, die im Biegebogen selbst steckt, gemessen entlang der neutralen Faser. Die Biegezugabe ist immer positiv und wird zu den flachen Schenkeln addiert.BA = (π/180) · α · (R + K · t)
Biegeverkürzung (Biegeabzug)
Der Betrag, der von der Summe der Außenmaße abgezogen wird, weil die beiden Außenmaße die Ecke zusammen doppelt zählen. Hier wird die Biegeverkürzung POSITIV gerechnet und abgezogen; DIN 6935 schreibt dieselbe Größe als Ausgleichswert v mit umgekehrtem Vorzeichen.BD = 2 · OSSB − BA
Rücksprung des Außenmaßes (outside setback)
Der Abstand vom theoretischen äußeren Eckpunkt bis dorthin, wo der Bogen beginnt. Über 90° wird tan(α/2) nach DIN 6935 auf höchstens 1 begrenzt, damit der Wert gegen 180° nicht explodiert.OSSB = tan(α/2) · (R + t)
Ausgleichswert v nach DIN 6935
Die Schreibweise der Norm für denselben Eckverlust: die gestreckte Länge ist a + b + v, wobei v negativ ist. Unsere Biegeverkürzung ist also dieselbe Größe mit umgekehrtem Vorzeichen — dreh nie die eine ohne die andere.L = a + b + v ⇒ v = −BD
K-Faktor
Die Lage der neutralen Faser im Blech, angegeben als Bruchteil der Blechdicke. DIN 6935 schreibt den Korrekturfaktor k, der für die neutrale Linie in der Form (R + t·k/2) gilt; die amerikanische CAD-Konvention schreibt (R + K·t), also ist K = k/2.k = 0,65 + 0,5 · log₁₀(R/t), k ≤ 1,0 ⇒ K = k/2
Neutrale Faser
Die Schicht im Blech, die beim Biegen weder gestreckt noch gestaucht wird. Die Abwicklung wird immer auf der neutralen Faser gerechnet — deshalb macht es einen Unterschied, ob die Maße auf der Zeichnung Innen- oder Außenmaße sind.
Biegewinkel
Der Winkel, um den der Werkstoff gedreht wird — nicht der Winkel zwischen den Schenkeln. Der Biegewinkel ist 180° minus dem Öffnungswinkel: eine rechtwinklige Ecke hat 90°, ein Falz 180°.α = 180° − åbningsvinklen
Innerer Biegeradius
Der Radius auf der Innenseite des Bogens. Er wird vom Werkzeug und vom Werkstoff bestimmt, nicht von der Zeichnung — ein zu kleiner Radius reißt das Teil in der Außenfaser.
Plattendicke
Die Dicke des Werkstoffs. Sie steckt in jeder einzelnen Biegezugabe — ein Blech, das 0,2 mm dicker geliefert wurde als bestellt, verschiebt die gestreckte Länge an jedem Bogen.
Biegelinie
Die Linie auf der Abwicklung, an der das Teil gebogen wird. Sie wird mitgezeichnet, aber nie durchgeschnitten — in einer Laserdatei liegt sie deshalb auf einem eigenen Layer.
Probebiegung
Ein Streifen mit bekannter Rohlänge, gebogen im Werkstoff und im Werkzeug der späteren Produktion. Misst man danach die beiden Außenschenkel, lassen sich Biegeverkürzung und K-Faktor zurückrechnen. Die eigene, gemessene Biegetabelle der Maschine schlägt jede Tabelle.BD_målt = (A + B) − L₀

DIN 6935 gilt nur für das Kaltbiegen von Flacherzeugnissen aus Baustahl. Nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing und Titanzink sind nicht erfasst — dort sind die Formeln eine Extrapolation, und eine Probebiegung im richtigen Werkstoff entscheidet.

Die Maße, die du eingibst

6 Felder. Die Startwerte gehören der Figur selbst — sie stehen an einer Stelle im Code, damit Werkzeug, Teilen-Link und Rauchtest sich nie darüber uneinig werden können, was «Standard» ist.

Maß in mmIntervallStandardErklärung
Indvendig diameterTreiberD_indv200–4.000 mm · Schrittweite 101.000 mmKuglens indvendige mål — dét gassen/væsken fylder. Pladen formes til D_i + t.
Antal både (gores)gores6–24 stk · Schrittweite 112 stk12 er den klassiske afvejning: 1,15 % bladfejl mod 12 lodrette sømme pr. halvkugle. Flere både = mindre fejl, mere søm.
Pol-åbning Ø (0 = spids)polhul0–600 mm · Schrittweite 50 mmÅbning ved hver pol til studs, mandehul eller toprosette. 0 = bådene løber ud i en spids, som lukkes af en lille rondel.
Wanddicket0,5–12 mm · Schrittweite 0,53 mm
Materiale / legeringlegeringRustfrit 1.4301 / AISI 304 · Rustfrit 1.4404 / AISI 316L · Konstruktionsstål S235JR · Varmforzinket DX51D+Z · Aluminium AlMg3 (5754) · Kobber Cu-DHP · TitanzinkRustfrit 1.4301 / AISI 304
Antal ens kuglerantal1–20 stk · Schrittweite 11 stkPladeplanen nester ét blad ad gangen — antallet tæller i stykliste og vægt.

Fertige Vorlagen

Eine Vorlage setzt alle Maße auf einmal. Der Name ist oft das Wort, unter dem das Teil in der Werkstatt läuft — die Suche in der Bibliothek kennt sie alle.

Gaskugle Ø2000 — 12 både i stål

Horton-kugle i S235: 12 melon-både, ækvatorsøm og lodrette sømme — π·D/12 = 523,6 mm ved ækvator

Auch genannt: gaskugle · horton-kugle · kugletank · trykkugle · LPG-kugle

Proces-kugletank Ø1000 — rustfri, 12 både

1.4301, 12 både: kuglen rummer π·D³/6 = 523,6 L, gore-fejl 1,15 % drykkes ind på hvert blad

Auch genannt: kugletank · kuglebeholder · procestank · rørtank · kugle

Kuglebeholder Ø600 — 8 både

8 både er nemme at valse, men bladfejlen er 2,58 % — mod 12 bådes 1,15 %. Afvejningen står i tabellen

Auch genannt: kuglebeholder · lille kugletank · kuglekar · Behälter · kugle

Isoleringskugle Ø400 — 16 både i alu

Kappe over en kugleventil: 0,8 mm AlMg3, 16 både så fejlen er 0,65 % og kappen ligger tæt

Auch genannt: isoleringskugle · ventilkappe · kugleisolering · kappekugle · isoleringskappe

Gaskugle Ø3000 med pol-mandehul Ø600 — 18 både

18 både i S235; pol-åbningen Ø600 trunkerer bådene, så de ikke løber ud i en umulig spids

Auch genannt: gaskugle · mandehulskugle · inspektionskugle · kugletank mandehul · manhole sphere

Mejeri-kugletank Ø1200 — 1.4404, 12 både

Molybdænlegeret 316L til klorholdig CIP; ækvatorsøm forskudt fra de lodrette, ingen tre-plade-kryds

Auch genannt: mejerikugle · hygiejnisk kugletank · procestank · CIP-kugle · fødevaretank

Demonstrationskugle Ø300 — 12 både i alu

Undervisnings-strandbolden: 12 melon-både i 0,8 mm alu viser gore-mønstret i hånden inden det store emne

Auch genannt: strandbold · demokugle · øvekugle · modelkugle · melon

Vorbehalt

Lies sie, bevor das Teil geschnitten wird. Sie stehen hier, weil sie sich nicht wegrechnen lassen — nicht als Jura, sondern als Handwerk.

  • Trykbærende kuglebeholdere (gaskugle, LPG-kugle) er certificeret udstyr og skal beregnes og godkendes efter DS/EN 13445 og PED 2014/68/EU. Figuren giver GEOMETRIEN — den dimensionerer ikke tryk, godstykkelse eller svejseklasse.
  • Gore-metoden er TILNÆRMET. Hvert blad er (π/n)/sin(π/n) − 1 bredere end den korde det skal spænde over (n = 12 ⇒ 1,15 %), og den forskel skal valses/drykkes ind i pladen. Bladene passer ikke plant.
  • Tykkelsen efter valsning og drykning er ikke pladetykkelsen: materialet tyndes i de dobbeltkrumme zoner. Styrke- og vægtberegninger skal bruge den FORMEDE tykkelse, målt på et færdigt blad.
  • Kuglen bygges i to halvkugler med en rundsøm ved ækvator; hvert fysiske melon-blad er to halv-både svejst sammen ved ækvator. En anden opdeling (fx tre bånd i højden) er lige så gyldig, men leveres ikke af denne figur.
  • Rundsømmene (lodrette + ækvator) bærer ikke et kanttillæg på en kugle: motoren har endnu ingen kortlægning fra rand til skærekontur for «kalot». Sik, overlæg og rodåbning skal lægges til i hånden dér.
  • Pol-åbningens studs, flange, blindflange eller toprosette er IKKE en del af figuren og skal dimensioneres separat. Åbningen registreres kun som trunkering af bådene.
  • Hygiejne-reglerne (ingen spalter, glatte sømme, dræn, CIP) følger EHEDG's principper. De erstatter ikke en godkendelse efter forordning (EF) 1935/2004 eller en HACCP-vurdering.

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