Eine Weihnachtspyramide zu bauen erscheint sehr aufwendig!
Es gibt mehrere Arten von Pyramiden, ich habe mich auf eine aus Laubsägenarbeit festgelegt.
Alle Teile habe ich per Hand ausgesägt, obwohl ich auch die Möglichkeit habe, mit Zusatzteilen aus einer Stichsäge eine "Dekupiersäge" aufzubauen. Den Nutzen hat man aber erst dann, wenn man mehrere Teile übereinander legt und so gleich viele Teile auf einmal erzeugt. Hat man viele kleine Ausschnitte, lohnt sich der Aufwand kaum, denn das ständige neu Einspannen braucht auch Zeit, da kann man eventuell per hand schon fertig sein.

Schablonen

Weihnachtspyramide Die Vorlage zur Pyramide habe ich vor langer Zeit einmal in einem Laden in Annerberg/Buchholz käuflich erworben. Das sind zwei grosse Papier-Bögen, die man auf Sperrholz kopieren muss. Um nicht alles zu zerstören habe ich entsprechende Teile kopiert. Das gelingt nicht exakt, da auf der Kopie meist weitere Teile ganz oder teilweise vorhanden sind. Die ganzen Teile kann man nun ausschneiden (nur die Umrisse), auf festeres Papier kleben und ausschneiden. So entstehen Schablonen für die einzelnen Teile, die auf Sperrholz gelegt und das beliebig oft und aufgezeichnet werden. Das ginge natürlich auch mit der Vorlage und durchpausen mit Kohle- oder Blaupapier (kann man vielleicht noch kaufen?), die Vorlage leidet aber darunter. (klicken - es wird etwas größer) Alle Teile, bis auf die Flügel, die Bodenbretter und die Drehteller passte alles auf eine Sperrholzplatte von 1,20m x 60cm. Ein Problem gibt es mit der Galerie der Ebene1 und dem Keller, denn diese kann man nicht koplett mit einem A4-Scanner kopieren, diese muss man aus zwei Teilen zusammensetzen. Klickt man auf die Teil-Bilder der Pyramide, erhält man die jeweilige Schablone zu diesem Teil (und auch alle anderen), diese pdf-Datei kann man ausdrucken, die Bilder entsprechen der Originalgröße, auf Pappe kleben und dann ausschneiden. So erhält man alle Schablonen.

Die Teile der Pyrymide sind ausgeschnitten und einfach einmal aneinander gelegt (es fehlt noch der Teil unten - der Keller). Für die einzelnen Teile ist die Vorlage ausreichend, aber für den Zusammenbau gibt es wenig Hinweise. Die Lagerung des Drehteils ist nicht beschrieben - hier ist, wie überhaupt, Eigeninitiative gefragt. Soll der Antrieb nur durch die Wärme der Kerzen erfolgen, ist unten ein entsprechendes Lager aus Glas, Keramik oder Metall einzubauen. Die bekommt man nur in einem entsprechenden Laden (als Ersatzteil) im Erzgebirge oder eventuell auf einem Weihnachtsmarkt, oder im Online-Versand.

Im nächsten Schritt müssen nun alle Teile zusammengeleimt werden. Aber zuvor sollte man sich Gedanken zum Antrieb der Pyramide machen - das bestimmt eventuell die Art des Zusammenbaus.

Im Gegensatz zur 1. Pyramide (Bild rechts) - hier wurde der Antrieb ausschließlich aus der Wärme der Kerzen erzeugt - soll die Pyramide 2 völlig elektrisch betrieben werden. Bei der ersten Pyramide hatte sich gezeigt, dass das mit den Kerzen sehr gut funktioniert, jedoch die Beleuchtung, insbesondere der 2. und 3. Etage, schlecht ist, denn die Kerzen waren nur für die untere Ebene vorgesehen. Man sieht, wenn die Umgebung dunkler ist, kaum etwas von den schönen Figuren im Inneren. Es wurde aus diesem Grund die Hälfte der Kerzen eine Etage höher angebracht, das hat sich gelohnt, die 3. Etage ist weiterhin schlecht beleuchtet.

Pyramide 1

Jetzt soll alles elektrisch erfolgen, d.h. sowohl der Antrieb wie auch die Beleuchtung. Als Antrieb wir ein Getriebemotor verwendet, den bekommt man aus Fernost-Produktion für wenig Geld. Ich hatte einen mit 30 Umdrehungen pro Minute, den kann man ohne Probleme durch eine einfache extra Steuerung auf wesentlich kleinere Drehzahlen herunter regeln. Auch bei "Conrad" gibt es Getriebemotoren für etwa 13€ mit Drehzahl, die unter 10 U/min geregelt werden kann (extra Regler erforderlich - siehe unten). Die Beleuchtung wird mit LED's organisiert, das sowohl für die symbolischen Kerzen, als auch die innere Beleuchtung der Ebenen. Der Innenraum der Ebenen soll jeweils mit 4 LED's (jeweils oben in der Ecken der Ebene), das Dach mit 2 und der Keller mit 4 beleuchtet werden. Jede Ebene soll 4 Kerzen auf den Ecken erhalten. Es werden somit 3 Schalter gebraucht: Motor, Innenraum und Kerzen. Alle LED's werden mit 12V betrieben (der Widerstand beträgt jeweils 1KΩ; siehe auch Grundschaltungen LED's ). Für den Motor bedarf es deshalb eines Spannungs-Reglers von 12V auf 3V. Baut man den Regelwiderstand 4,7KΩ so an (siehe unten), dass er von außen bedienbar ist, kann die Drehzahl der Pyramide geregelt werden.

Der sehr kleine Motor erzeugt über ein Getriebe die Drehzahl von etwa 30U/min. Durch die Übersetzung hat er damit auch genug Kraft, um die Drehteller der Etagen und das Flügelrad anzutreiben. Der Ausgang des Getriebes ist eine Welle mit 3mm Durchmesser. Auf diese wurde ein Adapter auf 5mm, das ist der Durchmesser der Drehachse, gesteckt. Die Drehachse ist eine Gewindestange, da lassen sich die Drehteller leicht befestigen. Allerdings sollte man sich Gedanken für eine Verkleidung der Welle machen, sieht besser aus (da kann man auch im Baumarkt mit verschiedenen Profil-Hölzern fündig werden). Übrigens, die Schrauben zur Befestigung des Motors sind "M1-Schrauben", im Vergleich zum 1Cent-Stück kann man die Größe des Motors ahnen.

Den Motor kann man auf eine Holz-Traverse bauen und diese dann unter das Bodenbrett der unteren Etage schrauben (im Keller).

Bis jetzt ist nicht erprobt, ob das Getriebe den Druck durch die Etagen aushält. Aus diesem Grund wurde im Dach ein Kugellager eingebaut (5mm Innendurchmesser), das ist nicht notwendig, aber nun kann man mittels Scheiben und Muttern den Drehmechanismus hier zusätzlich aufhängen und das Getribe so entlasten. Will man das nicht bzw. man hat kein Lager, kann anstelle des Lagers auch einfach ein Blech mit einem 5mm Loch eingebaut werden (sinnvoll ein Blech aus Eisen, z.B. auch M5-Unterlegscheibe, Getriebe entlasten geht dann nicht mehr!).

Realisierung der Kerzen

Die Holzteile stammen aus dem Baumarkt. Von dem Rundholz (16mm dick) habe ich 7cm lange Stücke abgeschnitten und dann entsprechnd der linken Abbildung Löcher gebohrt. Die untere Scheibe hat einen Durchmesser von 40mm und ist 10mm dick, die gab es bei Holz unter Rädern. Am oberen Teil des Rundholzes kann man entsprechend seiner Vorstellungen ein Stück mit der Laubsäge absägen. Die Kerzen werden wie dargestellt zusammengeleimt und dann auf den Ecken der Geländer der Ebenen befestigt. Mit der Zielstellung der elektrischen Versorgung aller LED's leime ich keine Kerze an ihrer Position an, ich glaube, es ist besser, wenn man die Kerzen abnehmbar anbringt. Warnung Niemals den Holzteller als Teller für richtige Kerzen nutzen, da müssen Glas- oder Metallteller eingesetzt werden, das brennt sonst erstaunlich schnell!!!

Ein nächstes, nicht ganz einfaches Thema, ist der Zusammenbau der Pyramide.

Einfach alles zusammenkleben - geht nicht, es muss eine Achse für die Drehteller der Ebenen und der Flügel eingebaut werden. Nach dem Zusammenleimen kriegt man keine Drehteller mehr in die Pyramide. Damit ergibt sich die Frage nach der Lagerung der Achse.
Ein ganz großes Problem bringt die Verdrahtung der LED's mit sich. Unabhängig von der elektrischen Problematik sollten die Drähte wenig zu sehen sein.

Grundsätzlich soll so voran gegangen werden, dass eine Etage koplett mit Bodenplatte und Geländer aufgebaut wird. Die nächste ebenfalls komplet aufgebaute Etage soll mit dieser verschraubt werden, nicht geleimt (wenn man das Teil einmal aufgebaut hat, kann man natürlich auch alles verleimen), dieses kann aber noch zum Experiment werden. Unter die 1.Etage wird zugleich der "Keller" angebracht, die Wände und die Bodenplatte werden jeweils angeschraubt, denn hier müssen gut zugänglich der Antriebsmotor, die Regelelektronik und die Schalter untergebracht werden, der Einbau erfolgt später.

Für die Verdrahtung gilt, dass sie vorrangig pro Etage erfolgen und weitgehend unsichtbar sein soll! Das bedeutet, dass es eine Reihe von Verbindungsstellen (Lötpunkte) geben muss. Für die Masseleitung bedeutet das, es sind 4 Kerzen und 4 Innenbeleuchtungen plus Zuleitung von der unteren Etage und Weiterleitung zur nächsten Etage, dass 10 Verbindungspunkte entstehen. Für die beiden anderen Leitungen sind es jeweils 6 Punkte. Und die Verbindungspunkte von der unteren oder zur nächsten Etage müssen außen verbindbar sein. Die Leitungen zu den Kerzen werden in den Ecken der Geländer, die zur Beleuchtung in den Ecken innen geführt. Die Verdrahtung selbst soll unter den Drehtellern erfolgen, damit sind die Verbindungspunkte etwas verdeckt, die Weiterleitung zu den LED's erfolgt in Schlitzen unterhalb der Böden der Etagen.       Da zu jeder LED 2 Leitungen verlaufen werden in Schlitzen am Anfang (von der Mitte gesehen) 4 Leitungen verlegt. In einem Schlitz müssen dann noch 3 Leitungen von der unteren Etage und 3 zur nächsten verlaufen, für die 6 Leitungen wurde ein breiterer Schlitz erstellt (rechts hinten).

Die Bilder zeigen schon, dass eine Menge von Drähten verbunden werden muss, das ist nicht einfach. Eine gute Variante ist die Nutzung eines Stücks Universal-Leiterplatte (rechtes Bild). Hier werden zugleich neben den Masseverbindungen auch die Widerstände für die LED's angebracht, so brauchen nur noch die zwei Drähte zu den LED's verlegt werden. Mit 11 Löchern kann man alle Verbindungen erstellen. Die etwas größeren Löcher in der Mitte dienen der Befestigung der Platte und gleichzeitig der Trennung der beiden Leiterbahnen. Diese Variante wird in Ebenen 2 und 3 genutzt.

Ebene 1 muss prinzipiell in gleicher Weise erstellt werden - der Vorteil ist nur, dass die komplette Verdrahtung unsichtbar im "Keller" erfolgt, die Anzahl der Verbindungen ist jedoch gleich, deshalb ist auch hier die Nutzung der Leiterplatte vorteilhaft.

In den letzten 4 Bildern, in denen die zusammengebauten Ebenen gezeigt sind, sind auch bereits die Drähte zu Kerzen und Beleuchtung gezogen - es sind viele Drähte. Da der Aufwand einfach zu groß wird und auch das nicht sichtbare Verlegen der Drähte so kaum möglich ist, wurde von dem Prinzip alles in einer Ebene zu verdrahten, abgegangen. Die Innenbeleuchtung wird nicht mehr für die Ebene, sondern für die darunter liegende organisiert. Damit fallen die Drähte in den vier Ecken der Ebene weg (es sollte die Beleuchtung von oben erfolgen), nur noch die Weiterleitung in einer Ecke in die nächste Ebene bleibt. Die Versorgung der Kerzen bleibt in der Ebene. Neu ist damit, dass im Dach nun auch eine Verteilung erfolgen muss, denn die Etage 3 muss nun so versorgt werden. Zur Innenbeleuchtung der 3.Etage werden nur noch 2 LED's vorgesehen, 2 fürs Dach.       Das obere Bild zur Verdrahtung einer Ebene ändert sich damit auch und es ist deutlich zu sehen, dass doch weniger Verdrahtungsaufwand nötig ist. In einer Ecke gibt es nur noch die Drähte zur nächsten Etage. Zu beachten ist, dass in der Darstellung die Masse-Leitung nicht eingezeichnet wurde, die braucht man auch an jeder LED.             Das Dach ist relativ wenig durchsichtig, aber eventuell muss hier zusätzlich noch ein Brett zur Verdeckung der Verdrahtung eingefügt werden, denn ein Drehteller gibt es in dieser Ebene nicht.

Im "Keller" muss neben der Verteilung in der Ebene auch das Verteilen der 12V Eingangsspannung auf Motorregler, auf Kerzen und Beleuchtung und deren Ein- und Ausschalten organisiert werden (siehe oben). Die drei Schalter befinden sich an der Rückseite des "Kellers", links daneben gibt es eine Buchse für die 12V Eigangsspannung, bzw. für etwa 8V Wechselspannung. Am Ausschnitt links neben der Buchse wurde die Reglerplatte so angebaut, dass das Potentiometer durch den Ausschnitt von außen bedienbar ist (mit Schraubendreher).

bzw. wenn keine Gleichspannung zur Verfügung steht, mit Gleichrichtung der Wechselspannung (etwa 8V~) und Glättung mit ELKO (≧ 500μF). Zu beachten ist, dass die Darstellung von der Leiterseite aus gesehen ist und einige Leiterzüge unbedingt getrennt werden müssen! (M bzw. ⊥ bedeutet Masse) Das große Loch oben rechts dient der Befestigung der Platte.

Den als Schablone angegebenen Flügel finde ich nicht so schön, so dass ich einen anderen entworfen habe (klickt man auf den neuen Flügel, erhält man auch eine Schablone dazu). Der Kopf zur Aufnahme der Flügel besteht zumeist aus einem schönen gedrechselten Teil - diese Möglichkeit stand mir im Moment nicht zur Verfügung, also musste ich wieder zum Baumarkt. Bei Holzteilen für Möbel oder bei Rädern kann man fündig werden:       Der untere Teil besteht aus zwei zusammengeleimten Rädern von 8cmØ und einer Dicke von 1,2cm. Im Regal gab es auch noch unterschiedliche Kugeln, die wird oben auf geklebt. Die Räder dienen zur Befestigung der Flügel.

• es werden Schlitze schräg in den Pyramiden-Kopf gesägt und die Flügel dort eingesteckt
• die Flügel erhalten einen Rundstab, der dann in Löcher am Pyramidenkopf gesteckt wird.

Da die Flügel 4mm dick sind sollte als Rundstab einer mit 8mmØ reichen. Man sägt einen Schlitz von 4mm x 2 cm an einem Ende in den Stab, es bleiben somit jeweils 2mm am Rundholz stehen, da werden die Flügel eingestckt. Der Stab hat bei mir eine Länge von 8cm, insgesamt werden 12 solcher Teile gebraucht, denn die Pyramide soll 12 Flügel erhalten (hat die Pyramide 1 auch). Das bedeutet, dass auch 12 Löcher in den Pyramidenkopf gebohrt werden müssen - und das erweist sich als nicht ganz einfach. Die Löcher müssen also im "Abstand" von 30° gebohrt werden, sie müssen genau auf die Mitte des Kopfes gerichtet sein und sollen alle untereinander auf einer Ebene liegen. Das geht gut, wenn man sich eine Bohrschablone baut, und man sollte dazu eine Ständerbohrmaschine oder eine Handbohrmaschine im Ständer nutzen.

Das ist so etwa die Anordnung, die ich zum Bohren der Löcher im Pyramidenkopf aufgebaut habe. Ein Maschinenschraubstock wird auf die Grundplatte eines Bohrmaschinenständers aufgeschraubt aber so, dass der Bohrer genau auf das zu bohrende Loch zeigt, d.h. der Bohrer muss genau auf das Loch für die Pyramidenachse und auf die Fuge zwischen den beiden Scheiben zeigen. Damit das auch für alle Bohrungen funktioniert, wurde der Kopf auf ein altes Brett aufgeschraubt (M5-Bolzen) und das Brett in den Maschinenschraubstock geklemmt. Das Brett erhält in Richtung Bohrung einen Strich. Der Kopf wird entsprechend der Anzahl der Flügel unterteilt, bei mir sind das für 12 Flügel 30°. Das wird auf der Seite des Kopfes angezeichnet. Jetzt kann man den Kopf immer auf die Striche stellen, die Bohrung durchführen und weiterdrehen. Damit das für die Zeit der Bohrung nicht verrutscht, habe ich das mit einer Schraubzwinge arretiert. Gut ist, wenn der Bohrständer auch einen Tiefenanschlag zur Verfügung stellt, ansonsten muss man die Tiefe der Bohrung immer ausmessen (Unterschiede sind nicht so problematisch). Hat man keinen solchen Holzboher (wie im Bild gezeigt), muss man mit einem kleinem Bohrer vorbohren. (Das die Striche im Bild nicht exakt sind, liegt daran, dass die Anordnung nachträglich für das Foto noch einmal zusammengestellt wurde.)

Auch zum Zusammenkleben der Flügel, ist eine Schablone zur Unterstützung sinnvoll. Die Flügel werden mit dem Rundholz verleimt, die Befestigung am Pyramidenkopf ist nur gesteckt. Das Bild links zeigt das Prinzip der Schablone. Die 2 Klötzer machen Sinn, da in dem Ausschnitt des Rundholzes die Flügel verleimt werden und nun eine Schraubzwinge an der Stelle genutzt werden kann.

• Man kann Figuren kaufen,
• man erstellt selbst welche oder
• man nutzt irgendwelche Spielzeugfiguren z.B. Playmobil

Zu folgenden Figuren wurden größtenteils Schablonen angefertigt und werden als pdf-Datei bereitgestellt:
(zu vermerken ist, das alle Figuren aus Seiten im Internet kopiert wurden, ich erhebe deshalb kein Recht auf Eigentum, es sind Beispiele für Möglichkeiten, die Figuren sind nicht für einen Verkauf gedacht)

Gruppe Engel:

Im Schlitten befinden sich weiße Striche, hier wurde zum Einen der Weihnachtsmann ausgeschnitten und zum anderen werden an dieser Linie kleine Distans-Brettchen eingeklebt (etwa 1cm breit), weil der Schlitten 2 mal ausgeschniiten wurde und mit den Brettchen zu einem 3 dim. Schlitten gestaltet wurde. Der Weihnachtsmann passt dann genau auf die Brettchen und wird dort eingeklebt. Ebenfalls wurde der Sack extra ausgeschnitten und dann ebenfalls auf den Schlitten geklebt.
Von den Rentieren wurde ein einzelnes als Schablone erstellt, die nun beliebig oft ausgeschnitten werden können, ich wollte 4 davon haben.

(hier kann man ein Video zur Pyramide sehen (oder aufs Bild klicken))

Pyramide Material/Preise

(z.T. sind die Preise nur geschätzt (glatte Werte))

Bezeichnung	Maße	Anzahl	Preis /Stk.	Preis ges.	Bemerkung
Sperrholzplatten (Pappel)	1200 x 600 x 4mm	2	9,74	19,48 €
Rundstange (Kerzen/Buche)	16mmØ x 1m	1	2,1	2,10 €
Rundstange (Flügel/Eiche)	8mmØ x 1m	1	2,39	2,39 €
Räder (Kopf,Buche)	8cmØ x 1,4cm	2	1,79	3,58 €
Kugel (Kopf/Buche9	4cmØ	1	0,89	0,89 €
Teller (unter Kerzen/Holz)	4cmØ x 1cm	1	5	5,00 €	1 Tüte
Holzkaltleim		1	5	5,00 €
Gewindestange (Drehachse/Eisen)	M5 x 1m	1	2,99	2,99 €
Muttern/U-Scheiben	M5	10	0,2	2,00 €	vorhanden
LED (hellgelb)		30	0,19	5,70 €
Widerstand (1KOhm)		30	0,05	1,50 €	vorhanden
Motor		1	12,66	12,66 €
Regler/Kondensatoren		2	0,25	0,50 €	vorhanden
Regler/Widerstand 240Ohm		1	0,05	0,05 €	vorhanden
Regler/Poti 5kOhm		1	1	1,00 €	vorhanden
Regler/IC LM317		1	2	2,00 €	vorhanden
Regler/Leiterplatte		1	2	2,00 €	vorhanden
Schalter		3	1	3,00 €	vorhanden
Draht (2adrig)	6m	6	0,4	2,40 €
Steckernetzteil 12V=		1	16,47	16,47 €	vorhanden
Holzschrauben (2 x 1,2)		1	4,89	4,89 €	1 Schachtel
			Gesamt:	95,60 €

(Weiterhin werden weitere Kleinteile gebraucht: M1-Bolzen/Muttern, 5mm Kugellager usw.; es wurden auch 5 Sägeblätter (Zahnung 3) gebraucht (kaputt gegangen))

Noch einmal zum Strombedarf der Anordnung:
In dieser Art der Beschaltung braucht jede LED 12mA, bei den 28 sind das dann 336mA. Da muss man schon auf die Daten des Netzteil schauen, ich hatte ein regelbares Netzteil gefunden, was aber nur 300mA liefert, was ich erst bemerkt habe, als es richtig warm wurde, Wenn dann noch der Motor in Aktion kommt, wird das Netzteil nicht mehr ausreichen. Ich nutze nun ein altes Netzteil (es ist kein Steckernetzteil) von einem Computerzusatz-Gerät, was 19V mit 3,16A liefert, das wird nicht mehr warm.

Kauft man hingegen noch 12 Figuren, dann steigert man den Material-Wert der Pyramide auf etwa 350€.