Arbeitsblatt: Kaugummimaschine

Technisches Gestalten, 6. Klasse Kaugummi-Automat Ein Werkvorschlag fur Lehrpersonen von Andreas Merz, Muotastrasse 9, 6440 Brunnen 1. Vorbemerkungen und Beschrieb Die vorliegende Werkarbeit zeigt den Kindern den Umgang mit Massivholzern (Tanne/ Buche). Sie lernen dabei Grundfertigkeiten wie raspeln, feilen oder etwa schleifen. Da spezielle Bohrer eingesetzt werden, welche in ihrer Handhabung nicht ganz ungefahrlich sind, bietet sich das Thema „gefahrloser Umgang mit Maschinen geradezu an! Als vorbereitende Hausaufgabe suchen die Werkschulerinnen und schuler nach einem geeigneten Glasgefass. Der Mechanismus des Kaugummi-Automaten ist relativ einfach: In einem Holzklotz dreht sich ein Bolzen, welcher mit einer Sacklochbohrung versehen ist. In der entsprechenden Position fallt eine Kaugummi-Kugel (Durchmesser 18-20 mm) vom Schauglas in diese Bohrung. Durch weiteres Drehen an diesem Bolzen fallt die Kugel in einen Schacht und verlasst uber eine weitere, schiefe Bohrung den Holzklotz. Die Arbeit eignet sich fur Sechstklassler und Oberstufenschuler und lasst den Kindern viel Spielraum offen: So konnen die jungen Automatenbauer z.B. selbst entscheiden, ob wahlweise an der Nase oder an den Ohren gedreht werden muss. Aber auch das Outfit des Kaugummimannchens lasst viele gestalterische Moglichkeiten offen. 1 2. Instrumentelle Lernziele Allgemein: feinmotorische Fertigkeiten schulen einfache Bauplane ubertragen bzw. einmessen Genaues Zuschneiden von Kantholzern und Verkleben derselben Einzelteile exakt raspeln, verschleifen und zusammenfugen korrekter Umgang mit Tellerschleifmaschine, Standerbohrmaschine, Dekupiersage und Laubsage (Unfallverhutung!) Bohren von Holz- und Blechteilen mit verschiedenen Bohreinsatzen Planen und entwerfen der farblichen Ausfuhrung (facherubergreifend im Bildnerischen Gestalten) 3. Stuckliste pro SchulerIn Anzahl Bezeichnung 1 Tannen-Kantholz Masse 1) Beim Kauf auf Astlocher und Verzug achten! 45 45 500 mm 2 Massivholz oder Tischlerplatte 120 120 19 mm 1 Buchenrundholz Ø 25, 100 mm 3 Flickzapfen (Tannenholz) Ø 35 mm fakult. Weitere Flickzapfen zur Gestaltung der Augen Verschiedene Ø Eventu. Bewegliche Kulleraugen Verschiedene Grossen web/c/kgpo/p/3 1) Anstelle dieser Position kann auch direkt ein Kantholz von 90 90 120 mm eingesetzt werden. Der Autor hat sich fur erstere 2 Variante entschieden, weil Kantholzer 45 45 mm im Handel leichter erhaltlich sind. Es sei auch der Lehrperson uberlassen, ob die Kinder diese Kantholzer und den Rundstab selber ablangen (Grunde zeitlicher Natur!), oder ob sie allenfalls durch die Lehrperson selbst zugerichtet werden. 4. Bauanleitung 4.1 Erstellen des Rohlings Zuerst werden die vier Kantholzer 45 45 120 mm zu einem ganzen Stuck von 90 90 120 mm zusammengeklebt. Da diese industriell angefertigten Holzer nicht immer exakt rechtwinklig sind (Schwund/Verzug!), werden die Kinder angehalten, verschiedene Positionen auszuprobieren, wie die Holzer moglichst spaltfrei zusammengeleimt werden konnen! Zuerst werden je zwei Stucke zu einem Doppelklotz geleimt, wobei darauf geachtet werden muss, dass die einzelnen Holzer moglichst bundig zu einander stehen! So werden zuerst je zwei Kantholzer zu einem „Zweierblock zusammengeklebt. Die Kinder dabei anhalten, nicht zu viel Weissleim anzugeben! Die Holzer rutschen sonst beim Festdrehen der Schraubzwingen leicht aus ihrer korrekten Lage. Eventuell mit zwei weiteren Schraubzwingen die bundige Lage zu einander „er-zwingen! Nach Erharten des Klebstoffes werden die Klebeflachen des zukunftigen Viererblocks plan geschliffen! 3 Nach dem Ausharten werden zuerst die vier Seitenflachen auf der Tellerschleifmaschine winkeltreu zugeschliffen, danach mittels Maschinen-Anschlag kleine Unebenheiten der Boden- und Deckflache beseitigt. Danach ist der Rohling zur weiteren Bearbeitung parat. Methodischer Hinweis: Die Reihenfolge der nachstehend beschriebenen Arbeiten hangt stark vom zur Verfugung stehenden Maschinenpark der Schule ab (z.B. Anzahl der Tischbohrmaschinen und Deku- piersagen). Erschwerend auf die Logistik des Unterrichtsverlaufs wirkt sich dabei noch aus, dass mit verschiedenen Bohreinsatzen gearbeitet werden muss, was jedes Mal ein Umrichten der Tisch- Bohrmaschine erfordert. Unter Umstanden wird mit den Schulern also gleichzeitig bzw. parallel an verschiedenen Einzelteilen gearbeitet. An der Tischbohr-Maschine arbeiten stets zwei Partner (einer bohrt, der andere assistiert und sichert). Ich verweise an dieser Stelle auch auf die diesem Artikel beigefugten Sicherheitsvorkehrungen im Umgang mit Forstner- und Schlangenbohreinsatzen! 4.2 Feinform des Rohlings Unser frisch erstellter Holzklotz wirkt noch ziemlich wuchtig, weshalb wir die vier senkrechten Kanten stark abrunden und dem Rohling dadurch zu einem weicheren Aussehen verhelfen. Die folgende Aufnahmeserie veranschaulicht das Vorgehen: 4 Sind alle vier Kanten abgerundet und sauber verputzt, kann der Klotz mittels Tiefgrund oder Porenfuller behandelt werden. Die Grund- und Deckflache werden nicht grundiert, da diese spater mit der Boden- und Kopfplatte verleimt werden! 4.3 Die Herstellung der Boden- und Kopfplatte Ahnlich wie der Rohling werden auch diese beiden 19 mm starken Platten rundherum abgefast, bzw. abgerundet. Wahrend die Bodenplatte nur oberseitig abgerundet wird, weist die Kopfplatte auf der Ober- und Unterseite eine Rundung auf. Auch hier veranschaulichen die folgenden Fotos das Prozedere: Der Vorgang ist derselbe wie beim Rohling: einmessen, abfasen mit Raspel und Feile, dann abrunden mit Schleifpapier. Diese Arbeit nimmt geraume Zeit in Anspruch, sodass einige Schuler bereits den nachsten Schritt (Dekupiersage!) in Angriff nehmen konnen! 4.4 Vorbohren des Blechdeckels Es lohnt sich, die nachfolgenden Arbeiten sehr exakt auszufuhren! Die SchulerInnen konnen sich dadurch eine Menge an nachtraglichen Korrekturarbeiten (verhasste Schleifarbeiten!) ersparen. Zuerst ermitteln wir das Zentrum des Blechdeckels (Gurkenglas). Ein Zentrierwinkel erleichtert die Aufgabe. Steht kein solcher zur Verfugung, muss die Mitte des Deckels ausgemessen werden. Sodann wird das Zentrum mittels eines Korners oder – behelfsmassig – mittels eines Nagels markiert und mit einem 6mm-Bohreinsatz vorgebohrt. 5 Diese Arbeiten sind eine willkommene Abwechslung zu den umfangreichen Schleifarbeiten. Zudem konnen abwechslungsweise bereits SchulerInnen an der Bohrmaschine tatig sein (Logistik!) 4.5 Aussagen der Aussparung zur Aufnahme des Blechdeckels Die Aufnahmeserie ist eigentlich selbsterklarend: Der Blechdeckel wird auf die Kopfplatte eingemittet und dessen Konturen moglichst exakt auf die Holzplatte ubertragen. Da der Deckel- rand abgerundet ist, muss darauf geachtet werden, dass der Bleistift korrekt gefuhrt wird. Ansonsten gerat die Aussparung entweder zu gross oder aber zu klein. Beides bedeutet Mehraufwand fur den Schuler! Ideal ist es, wenn der Deckel mit leichtem Druck in die Aussparung gedruckt werden kann. Infolge der massiven Holzstarke wird ein grobes Sageblatt empfohlen! Ist die Deckelaussparung trotz allem zu klein geraten, muss wohl oder ubel (an den richtigen Stellen!) nachgefeilt werden. Dazu wird das Werkstuck im Schraubstock eingespannt. Wichtig ist es, dass die Halbrundfeile (keine Raspel verwenden!) absolut horizontal und nur mit leichtem Druck gefuhrt wird. Immer gegen die Kante hin feilen, nicht von ihr weg! 6 Methodik: Die Kinder unbedingt darauf hinweisen, dass sich bei diesem Arbeitsgang schnelles und schludriges Arbeiten nicht lohnt! Die Feile arbeitet nur in der Stossrichtung und wird immer mit beiden Handen gefuhrt. Bei grobmotorisch schwach begabten Kindern greift die Lehrperson ein und fuhrt die Feile gemein- sam mit dem Kind, damit dieses die Feilenfuhrung erspuren kann. Stellen, welche nachbearbeitet werden mussen, er- kennt man mit folgender Methode: Deckel an die Offnung hal- ten und gegen das Licht hin betrachten. Wo kein Licht durch- scheint, muss nachgefeilt werden! 4.6 Bohrungen im Rohling Die im Folgenden beschriebenen Bohrarbeiten sind fur Funft- und Sechstklassler recht anspruchs- voll und nicht ganz ungefahrlich. Der Verfasser hat jedoch mittlerweile mit gegen 80 Kindern diese Arbeiten unfallfrei durchexerziert. Unbedingte Voraussetzungen dazu sind jedoch a) die notigen technischen Kenntnisse der Lehrperson b) das korrekte Vermitteln und Kontrollieren von kindlichen Verhaltensweisen im Umgang mit Bohreinsatzen groberen Kalibers (Siehe Beilage zu diesem Artikel). 7 Wir arbeiten mit zwei verschiedenen Bohreinsatzen Ø 25 mm, namlich mit dem Forstnerbohrer und dem Schlangenbohrer. Forstnerbohrer eignen sich eher fur geringe Bohrtiefen, Schlangen- bohrer fur eher tiefe Bohrungen. Wichtig: Wir bohren im untersten Drehzahlbereich der Tischbohr-Maschine (Bohreinsatze uberhitzen sonst)! Forstnerbohrer Die Planbeilagen zeigen die Reihenfolge der Bohrungen auf: Zuerst eine durchgehende Bohrung (Aufnahme des Transport-Bolzens), dann eine schrage Bohrung von ca. 3 (Mundoffnung) und zuletzt eine senkreche Bohrung, welche beide Bohrungen verbindet. An dieser Stelle mussen sich die Kinder entscheiden, ob sie sich ihren Kaugummi via Nase oder mittels Drehen an den Ohren ergattern wollen. Die Plane zeigen die Variante „Nase. Soll an den Ohren gedreht werden konnen, so liegen die Bohrungen und einfach rechtwinklig zu einander. Die Bohrung wird mit dem Schlangenbohrer gebohrt, da die Schafte der Forstnerbohrer zu kurz 8 sind. Es musste dann – wie im Tunnelbau – von zwei Seiten her gebohrt werden. Es ware fraglich, ob die Kinder dann wirklich ein fluchtendes Bohrloch zustande bringen wurden! Der von uns verwendete Schlangenbohrer war jedoch so lang, dass wir den Bohrtisch beiseiteschieben mussten. Behelfsmassig unterlegten wir eine Rakokiste und mehrere grosse Bretter. Aus Sicherheitsgrunden wurde der Holzklotz im MaschinenSchraubstock eingespannt (Holzplatte unterlegen!). Der Anschlag unserer Bohrmaschine reichte nicht ganz aus, um das Loch in einem Zug zu bohren. Deshalb unterbrachen wir beim Erreichen des Anschlags die Arbeit und unterlegten nochmals ein paar Bretter. Die Bohrung muss in einem flachen Winkel nach oben fuhren, damit die Kaugummis spater heraus rollen. Der Verfasser hat dafur mit einfachen Mitteln eine (verstellbare) Lehre gebaut: 9 Aber Achtung! Den Klotz richtig einlegen, sonst verlauft die Bohrung falsch!! Diese Bohrung haben wir mit einem Forstnerbohrer ausgefuhrt. Die LP stellt am besten einen Tiefenanschlag ein (etwas uber die Halfte des Klotzes hinaus bohren). Die Bohrung wurde wiederum mit dem Schlangenbohrer in Angriff genommen. Aus bereits geschilderten Grunden musste auch hier wiederum der Bohrtisch weggeschoben und eine Rakokiste unterlegt werden. 10 4.6 Die Herstellung des Transportbolzens Die folgende Fotoserie veranschaulicht auch diesen Arbeitsgang: Um Zeit zu sparen, kann die Lehrperson ev. schon fertig abgelangte Rundstabe austeilen! Danach zwei der drei Flickzapfen Ø 35 mm zusammenkleben, das Zentrum ausmitteln, mit der Ahle vorstechen und ebenfalls mit Forstnerbohrer Ø 25 mm im Maschinenschraubstock (!) anbohren (ca. 3 – 5 mm tief): 11 Da der Bolzen wie auch die dazugehorende Bohrung denselben Durchmesser (25 mm) aufweisen, muss dieser rundherum soweit verjungt werden, dass er sich reibungslos in der Bohrung drehen lasst. Die folgende Methode hat sich bewahrt: Der Rundstab wird im Schraubstock eingespannt. Mit langen Schleifpapierstreifen (Kornung 100120) wird er gleichmassig und rundherum so lange bear- beitet, bis er sich reibungslos in der Bohrung drehen lasst. Sobald sich der Zapfen gangig in der Bohrung drehen lasst und der hintere Za- pfen eingeklebt ist, wird er in die Boh- rung geschoben und der vorne heraus- ragende Teil ausgemessen. Entsprechend tief (ca. 1 mm weniger als das Mass „x) wird dann die Nase angebohrt (Forstner- bohrer Ø 25 mm). Empfehlung: Zapfen leicht mit Kerzenwachs einreiben. Ange- klebt wird die Nase erst nach der Bemalung! 4.7 Die Herstellung des Auffang-Behalters (Mund) Die nachfolgend beschriebene Arbeit ist zwar etwas zeitintensiv, wirkt sich aber positiv auf die Funktion und das Aussehen unseres Kaugummi-Automaten aus. Die kleine Einheit setzt sich aus drei Teilen zusammen; der Oberlippe mit Mundoffnung sowie der Unterlippe aus zwei Teilen. Aus Grunden der Festigkeit verwendet man dazu am besten Fliegersperrholz von 4 bis 5 mm Starke. Das billigere Birken-Sperrholz ist zum Aussagen etwas problematisch (Bruchgefahr). Pro Schuler 12 werden drei Plattchen 50 65 mm benotigt (aus Sicherheitsgrunden werden diese etwas grosser als notwendig zugeschnitten). Hier die Herstellung: ZuAS1: dasHolzchenfurdenLippenrandbeidseitsbekleben, die beiden anderen nur einseitig! ZuAS5: AbdeckbandgegenAbdeckbandkleben! Zu AS 7: Das Abdeckband machts moglich! Ev. Schraubendreher einsetzen! Zu AS 9: Dank des Abdeckbandes konnen die Papiervorlagen problemlos wieder vom Holz gelost werden! Zu AS 10: Zuerst den Lippenrand aufkleben, dann die Oberlippe. Ev. Zweikomponentenkleber verwenden. 4.8 Die Herstellung der Augen Hier stehen den Kindern alle Moglichkeiten offen! Es konnen eigene Sperrholzteile, Holz- Halbkugeln, Flickzapfen, bewegliche Kulleraugen usw. bemalt und aufgeklebt werden: 13 Mit Fertigteilen unbeschrankter Art konnen an unserem Kaugummispender die verschiedensten Ausdrucksweisen erzeugt werden! Beispiele von Augenanordnungen. Die Kinder ausprobieren lassen! 4.9 Das Aufbohren des Deckels Die Deckelbohrung wird folgendermassen erweitert: Steht dem Ausbildner ein sog. Aufbohrer zur Verfugung, ist dies schnell bewerkstelligt. Wenn nicht, muss die bestehende Bohrung (s. „4.4 Vorbohren des Deckels) allenfalls auf 12 mm erweitert und dann mit einer Blechschere aufgeschnitten werden. 4.10 Vorbereitungen zur Bemalung und Endmontage 14 Der Torso wird auf die Grundplatte gestellt, eingemittet und die Kon- turen mit Bleistift auf der Fussplat- te eingezeichnet. Sodann wird die Kopfplatte auf den Torso gelegt und ebenfalls (fluchtend zur Fussplatte) ausgerichtet. Auch hier zeichnet man die Lage auf dem Torso ein. Ebenso verfahren wir mit dem Mundteil. Diese markierten Stellen werden spater nicht bemalt, ansonsten der Klebstoff nicht besonders gut haftet. Den Deckel kleben wir am besten mit einem Zweikomponenten- oder mit der Heissleimpistole in die Aussparung. 4.11 Die Bemalung Die farbliche Gestaltung des Mannchens lasst den SchulerInnen vielfaltigen Spielraum offen. Im Bildnerischen Gestalten kann die Farbgebung und Maltechnik ev. an einer Vorlage geubt werden (siehe entsprechendes Arbeitsblatt zu dieser Arbeit). Die Lehrperson achtet darauf, dass die Figur nicht allzu plakativ ausfallt (Farbverlaufe im Nass-in-Nass-Verfahren anstreben!). Verwendet werden am besten Acrylfarben, da diese nach dem Trocknen wasserfest sind und deshalb eine nachtragliche Lackierung entfallt. Vorteilhaft ist es, wenn die verschiedenen Teile vor dem definitiven Zusammenbau bemalt werden, um eine exakte Farbtrennung zu gewahrleisten. Wie erwahnt, sollten die Stellen, wo Teile miteinander verklebt werden, nach Moglichkeit nicht bemalt werden! Nachdem die Bemalung gut durchgetrocknet ist (ca. 1 Tag warten), werden die Accessoires (Augen, Mundpartie, ev. Ohren, Nase) aufgeklebt, das Glas mit den begehrten Kugeln gefullt und die Funktion des Automaten erstmals ausgiebig getestet! *** Ach ja, woher wir die Kaugummi-Kugeln beziehen? Fur die Schweiz: Ich bin leider weder im Besitz einer Karte noch beziehe ich Tantiemen bei der Prodega. Deshalb verrate ich auch diese Bezugsquelle nicht! Es sind meine Schuler, bzw. deren Eltern, welche mir zu diesen magischen Kugeln verhelfen. naturlich gegen Entgelt! Fur unsere nordlichen Nachbarn: Liedl und Co. konnen sicherlich weiterhelfen! Sollte keine Bezugsquelle eruiert werden konnen: Die Zahnarzte-Gesellschaft hilft bestimmt weiter! Spass beiseite! Viel Erfolg beim Bauen dieses „Automaten! 15