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Klingel

 

Auch bei diesem Werkstück aus dem Bereich Elektrotechnik handelt es sich, wie beim Tischventilator um einen fertig bestellten Bausatz. Wie auf der zum Ventilator gehörigen Seite bereits erklärt, ist es ratsam, um Bauteile übereinstimmend zu erhalten und um dem übermäßigen Besorgungsaufwand aus dem Weg zu gehen, auf solche Werkpackungen zurückzugreifen. Es handelt sich hierbei um einen Bausatz der Firma Opitec, der sich dadurch besonders positiv hervorhebt, dass er mit einer ausführlichen Bauanleitung geliefert wird. Dies ist gerade für die Durchführungsart, die ich für dieses Werkstück gewählt habe, sehr praktisch.

 

Dauer für den Bau des Werkstücks:

Ca. 2 - 3 Wochen à 2 Unterrichtsstunden

 

Beinhaltete Werktechniken:

Trennen von Metall mit dem Seitenschneider

Biegen von Metall mit der Flachfeile

Montage von Bauteilen mit dem Schraubendreher

Wickeln einer Spule (Elektromagnet)

Bohren mit der Ständerbohrmaschine

 

Notwendige Materialien:

Bausatz - Siehe Erklärung unten!

 

Arbeitsschritte:

Im Unterschied zu anderen Werkstücken, bei denen ich strikt darauf achte, den Schülern nicht zu viele Vorgaben zu geben und mit ihnen gemeinsam die nötigen wichtigen Inhalte zu erarbeiten, habe ich bei der Klingel einen anderen Weg gewählt. Nach einer kurzen Besprechung, in welcher das Werkstück erkundet und der Aufbau analysiert wird, sowie die elektromagnetische Wirkweise (die auch in PCB im Jahresverlauf Inhalt ist) noch einmal von den Schülern durchdacht, habe ich die von Opitec mitgelieferten Bauanleitungen an die Schüler ausgeteilt.

Im Lehrplan der achten Jahrgangsstufe steht unter anderem, die Schüler sollen Baupläne lesen und nach ihnen arbeiten können. Somit habe ich bei diesem Werkstück die Themenbereiche Elektrotechnik und Bauplan miteinander vereint. Die Schüler beginnen also selbstständig mit der Arbeit.

 

Zu Beginn der Arbeitsschritte wird der beiliegende Lochblechstreifen in zwei Teile getrennt. Einer davon wird anschließend zur Herstellung des Unterbrecherkontaktes benötigt, der andere für den sog. "Hammer".

   

Das Lochblech für den Hammer wird an der hinteren Seite um 90° abgeknickt (gedreht), um auf das Brettchen geschraubt werden zu können.

   

Auf der anderen Seite wird der Streifen leicht abgewinkelt, um dort den Klöppel anzubringen, der später auf die Glockenschale schlagen soll. Zum Abknicken und Abwinkeln können kleine Flachzangen oder Rundzangen verwendet werden.

   

An den Hammer wird ein Messing-Federblech angeschraubt, welches den Kontakt zur Unterbrecherschraube bilden soll.

   

Vorne, an der abgewinkelten Stelle wird eine Schraube eingedreht, die den Klöppel bildet.

   

Anschließend wird der fertige Hammer auf das Brett geschraubt.

   

Die Glockenschale wird auf das Brettchen geschraubt. Um zu gewährleisten, dass die Schale frei schwingen kann, wird ein Abstandsröllchen aus Kunststoff untergelegt.

   

Anschließend wird der Unterbrecherkontakt angebracht. Dazu wird das übrige Stück Lochstreifen in der Mitte um 90° abgewinkelt und in die obere Hälfte wird eine Schraube eingedreht, die mit 2 Muttern gesichert wird. Um unnötige Oxidation zu vermeiden, wird die Schraube vorne spitz zugefeilt. So entsteht eine geringere Kontaktfläche und der Unterbrecherkontakt reinigt sich selbst.

   

Nun kommen wir zur Herstellung der Spule. Dies ist wohl der zeitaufwendigste Teil des Werkstücks. Zuerst wird in den beiliegenden Stahlwinkel eine Schraube eingedreht und mit zwei Muttern so gesichert, dass der Kopf möglichst weit über das Loch im Stahlwinkel hinaussteht.

   

Anschließend werden die Gewindegänge der Schraube mit Klebeband (Isolierband, Tesafilm, Kreppband) überklebt. Sinn des ganzen ist, zu verhindern, dass die scharfkantigen Gewindegänge später den dünnen Draht verletzen. Dann beginnen wir damit, die Spule zu wickeln. Auf die erste Schraube müssen zweihundert Umdrehungen gewickelt werden.

   

Dabei ist natürlich darauf zu achten, den Draht nicht zu verknoten, sonst kann es leicht so aussehen wie auf dem Bild links.

   

Anschließend wird der zweite Eisenkern (die zweite Schraube) eingedreht. Der Draht wird nun auch um diese Schraube zweihundertmal gedreht. Allerdings ist darauf zu achten, dass die Drehrichtung diesmal entgegengesetzt ist.

   

Die fertige Spule wird neben den Hammer auf das Brett geschraubt. Bei der Befestigung der einzelnen Bauteile ist besonders darauf zu achten, dass genügend Spielraum in alle Richtungen bleibt, um später noch feine Abstimmungen vornehmen zu können. Oftmals hängt die Funktion der Klingel von einigen Millimetern Veränderung ab.

   

Um die Funktion der Klingel auszutesten und erste Feinabstimmungen vorzunehmen, muss beachtet werden, dass es sich beim Draht für die Herstellung der Spule um Lackdraht handelt. D. h. es muss erst die Lackummantellung (Isolierung) entfernt werden, um zu gewährleisten, dass beim Ausprobieren der Bauteile überhaupt Strom geleitet wird. An den Stellen, die Kontakt haben sollen, wird also der Lack entfernt. Dies ist auf mehrere Arten möglich. Der Lack kann beispielsweise mit einem Schraubenzieher vom Draht geschabt werden. Eine einfachere Möglichkeit aber ist die Entfernung des Lacks durch Hitze. Man kann dazu durchaus einen Lötkolben verwenden. Ich habe mir aber die Freiheit herausgenommen, meine Schüler zum Abisolieren des Lackdrahtes ein Feuerzeug verwenden zu lassen.

   

Die Werkpackung wird ohne Schalter gesendet. Deshalb ist es nötig, einen eigenen Schalter zu bauen. Dazu kann jede Art Blech verwendet werden. Lösungen durch zwei blanke Reißzwecken, die mit einem Blechstreifen verbunden werden, durch selbst geschnittene Kupferstreifen oder sogar durch Metallstreifen, die aus alten Weißblechdosen geschnitten werden, sind möglich. Da ich stets darauf achte, ein Werkstück auch optisch ansprechend zu gestalten, habe ich bei Opitec zum Werkstück eine Rolle mit Messing-Federblech bestellt, von welcher die Schüler Streifen abschneiden können, aus welchen später der Schalter gebaut wird. Da die Bestandteile für den Schalter (unabhängig vom Material) ziemlich klein sind, treten gerade beim Bohren für die Befestigungslöcher evtl. Probleme auf. Ein Einspannen in den Schraubstock ist ebenso unmöglich, wie es schwierig ist, für ein so filigranes Teil eine spezielle Bohrlade zu fertigen. Schließlich habe ich mich dazu entschlossen, die Schüler das Werkstück mit der Flachzange halten zu lassen. Vielleicht fällt mir für dieses Problem noch eine bessere Lösung ein, doch vorerst wird dies wohl so bleiben, wie es ist.

   

Anschließend werden die beiden Bestandteile des Schalters gebogen und aufgeschraubt. Die nötigen Kabel werden verlegt und die Batterie wird mit der beiliegenden Holzleiste (welche in 3 Teile gesägt wird) auf der Platte befestigt. Das beiliegende Krokodilklemmen-Kabel wird mittig (bzw. bei Bedarf kürzer) getrennt, um die nötigen Verbindungen zur Batterie damit herstellen zu können. Nach den restlichen Feineinstellungen ist das Werkstück fertiggestellt.

 

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C. Bordes 2008