Kegel Abwicklung Rechner
Berechnen Sie den Zentriwinkel, die Mantellinie, Bogenlängen und die Abwicklungsfläche, um eine Form zuzuschneiden, die sich zu einem Kegel oder Kegelstumpf aufrollen lässt. Ideal für Blechbearbeitung, Handwerk und Geometrie.
Abwicklung berechnen
Beispiele:
Form des Zuschnitts
Schritt-für-Schritt Rechenweg
Übersicht bekannter Kegelformen
| Typ | Kegelform | Zentriwinkel | Radius der Form | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| Flach (Scheibe) | H = 0 | 360° | L = R | Entartet — ganzer Kreis, keine Höhe |
| Flacher Kegel | R ≈ H | ~254° | L ≈ 1,41 R | Trichterform |
| Rechter Winkel | H = R | ≈ 254,6° | L = R√2 | 45° Halbwinkel an der Spitze |
| Partyhut | H ≈ 2R | ~160° | L ≈ 2,24 R | Typische Proportionen eines Partyhuts |
| Schmaler Kegel | H = 5R | ≈ 71° | L ≈ 5,1 R | Spitze Tüte, Eistüte |
| Leitkegel | R=15, H=52 cm | ≈ 99° | L ≈ 54 cm | Standard Pylone (52 cm) |
Wie man die Abwicklung eines Kegels erstellt
Die Abwicklung eines Kegels (auch Mantel oder Zuschnitt genannt) ist die zweidimensionale Form, die nach dem Ausschneiden und Aufrollen einen dreidimensionalen Kegel bildet. Die Form ist ein Kreissektor — ein tortenstückartiger Ausschnitt mit einem geraden Schnitt vom Zentrum bis zum Rand.
Formel für den vollständigen Kegel
Für einen Kegel mit dem Basisradius R und der vertikalen Höhe H:
- Mantellinie (Seitenlänge): L = √(R² + H²)
- Zentriwinkel: θ = (R ÷ L) × 360°
- Bogenlänge: 2πR (entspricht dem Umfang der Kegelbasis)
- Mantelfläche: π × R × L (Fläche des Zuschnitts)
Der Zuschnitt ist ein Sektor mit dem Radius L. Wenn der Sektor ausgeschnitten und die beiden geraden Kanten zusammengeführt werden, bilden sie die schräge Seite des Kegels, die in der Spitze zusammenläuft.
Formel für den Kegelstumpf
Ein Kegelstumpf ist ein Kegel mit abgeschnittener Spitze. Mit einem unteren Radius R, einem oberen Radius r und der Höhe H gilt:
- Mantellinie des Stumpfs: Lf = √(H² + (R − r)²)
- Äußerer Radius der Abwicklung: L_big = R × Lf ÷ (R − r)
- Innerer Radius der Abwicklung: L_small = r × Lf ÷ (R − r)
- Zentriwinkel: θ = (R ÷ L_big) × 360°
- Fläche des Zuschnitts: π × Lf × (R + r)
Die Abwicklung des Kegelstumpfs ist ein Kreisringsektor — ein Ringausschnitt zwischen zwei Bögen mit den Radien L_big und L_small und dem Zentriwinkel θ.
Anwendungsbereiche
- Blechbearbeitung: Trichter, Reduzierstücke, Silos, Abgaskegel
- Basteln & Papier: Partyhüte, Geschenktüten, Origami
- Holzverarbeitung: gedrechselte Holzkegel, Lampenschirme
- Industrie: Übergangsstücke für Lüftungskanäle, Rohrreduzierungen, Düsenzuschnitte
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Eine Kegel-Abwicklung ist die 2D-Form, die aus einem flachen Material ausgeschnitten wird und nach dem Aufrollen einen Kegel bildet. Es handelt sich um einen Kreisausschnitt, dessen Radius der Mantellinie des Kegels und dessen Bogenlänge dem Umfang der Kegelbasis entspricht. Der Zentriwinkel ist θ = (R/L) × 360°, wobei R der Basisradius und L die Mantellinie ist.
Der Zentriwinkel θ (in Grad) = (Basisradius R ÷ Mantellinie L) × 360°. Die Mantellinie L = √(R² + H²), wobei H die Kegelhöhe ist. Beispiel: Ein Kegel mit R = 5 cm und H = 12 cm hat L = √(25 + 144) = 13 cm, und θ = (5/13) × 360° = 138,5°.
Für einen Kegelstumpf mit unterem Radius R, oberem Radius r und Höhe H: 1. Mantellinie Lf = √(H² + (R−r)²). 2. Äußerer Radius L_big = R × Lf ÷ (R−r). 3. Innerer Radius L_small = r × Lf ÷ (R−r). 4. Zentriwinkel θ = (R / L_big) × 360°. Die Abwicklung ist ein Kreisringsektor zwischen den Radien L_big und L_small.
Die Fläche der Abwicklung entspricht der Mantelfläche des Kegels: A = π × R × L, wobei R der Basisradius und L die Mantellinie ist. Für einen Kegelstumpf beträgt die Mantelfläche = π × Lf × (R + r). Dies ist die benötigte Fläche des flachen Materials (ohne die kreisförmigen Grundflächen).
Dieser Rechner gibt die theoretischen Maße ohne Nahtzugabe an. Bei Blech fügen Sie 3–10 mm an den geraden Kanten des Sektors für eine Schweiß- oder Nietnaht hinzu. Bei Papier/Karton reicht meist eine Überlappung von 10–15 mm. Bei Stoff fügen Sie Ihre übliche Nahtzugabe (typischerweise 12 mm oder ½ Zoll) an den geraden Kanten hinzu.