Arbeitsblatt: LT - Renner

Material-Details

Ein kostengünstiges Fahrzeug von Opitec, welches über einen Elektromotor mit Luftschraube angetrieben wird. Eine 4.5 V-Flachbatterie liefert den nötigen Strom. Die Schubkraft des Propellers sorgt für erstaunliche Fahrgeschwindigkeiten. Über eine Drehschemel-Lenkung ist der Flitzer steuerbar. Das einfach aufgebaute Modell dürfte – bei entsprechender Führung durch die Lehrperson – von Schülerinnen und Schülern schon ab der vierten Primarklasse durchaus gebaut werden können!
Werken / Handarbeit
Holz
5. Schuljahr
7 Seiten

Statistik

43809
623
9
08.08.2009

Autor/in

Andreas Merz
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

LT Renner OPITEC, Bestellnummer 101.141 – www.opitec.ch Modifiziert von Andreas Merz, Muotastrasse 9, 6440 Brunnen www.gebrauchsanleitung.eu Schritt-für-Schritt Anleitung für die Lehrperson 1. Beschrieb Ein kostengünstiges Fahrzeug, welches über einen Elektromotor mit Luftschraube angetrieben wird. Eine 4.5 V-Flachbatterie liefert den nötigen Strom. Die Schubkraft des Propellers sorgt für erstaunliche Fahrgeschwindigkeiten. Über eine Drehschemel-Lenkung ist der Flitzer steuerbar. Das einfach aufgebaute Modell dürfte – bei entsprechender Führung durch die Lehrperson – von Schülerinnen und Schülern schon ab der vierten Primarklasse durchaus gebaut werden können! Mit dem Bau des vorliegenden Modells können folgende Themenkreise abgedeckt werden: einfacher Stromkreislauf, in Verbindung mit Ein-Aus-Schaltung, Funktion Elektromotor Wirkungsweise der Luftschraube (Propeller), Auftriebs- und Vortriebswirkung 2. Instrumentelle Lernziele Allgemein: feinmotorische Fertigkeiten schulen Genaues Einmessen und Zusägen von Kanthölzern und Sperrholzplatten Einzelteile exakt verschleifen und zusammenfügen Bohren von Löchern -2 Baupläne und 3D-Esplosionszeichnungen lesen einfache Lötarbeiten durchführen, Umgang mit Lötkolben und Lötzinn beherrschen Fakultativ: Tiefgrundieren, bemalen und lackieren des Renners 3. Allgemeines Die sehr knapp gehaltene Bauanleitung mit 1:1-Vorlage ist für den erfahrenen Werklehrer eigentlich selbsterklärend. Wer sich damit schwer tut, benutzt die folgende Schritt-für-SchrittAnleitung. Bausatz vorgängig mit den Schülern kontrollieren (Funktion Elektromotor!) 4. Bau 4.1 Herstellen der Grundplatten, des Heckflügels und des Zwischenstückes Da die beiden Grundplatten möglichst kongruent (deckungsgleich) sein sollten, wird folgendes Vorgehen empfohlen. Die Kopiervorlage für jedes Kind einmal zusätzlich kopieren. Beide 1:1-Vorlagen exakt ausschneiden und zwar so, dass die dicken Umrisslinien noch erkennbar sind. Das weitere Vorgehen ist aus den folgenden Bildabläufen ersichtlich: Die beiden Holzplatten mit Malerabdeckband bekleben. Eine Platte nur einseitig, die andere beidseitig bekleben. Auf die doppelt beklebte Seite die Vorlage z.B. mit Klebestift exakt aufkleben (die Umrisse der Grundplatte müssen überall auf dem Holz aufliegen!). Jetzt werden die beiden Holzplatten an einigen Stellen punktuell mit Weissleim oder Kontaktkleber bestrichen, genau aufeinander ausgerichtet und gepresst. Sind die Klebestellen getrocknet, können die beiden Grundplatten in einem Arbeitsgang ausgesägt werden. Die Kinder sind anzuweisen, die Laubsäge immer senkrecht zu halten, damit keine schrägen Sägekanten entstehen! Die Abdeckbänder deshalb, damit die beiden Teile später ohne Holzverletzung problemlos wieder getrennt werden können. Ebenso verfährt man mit dem Heckflügel und des Front-Zwischenstückes: Brettchen mit Abdeckband versehen, ausgeschnittene Vorlage aufkleben und die Teile aussägen. Nach diesem Arbeitsgang werden alle Teile mittels der Holzfeile und Schmirgelpapier sauber verputzt. Die Vorlagen bleiben dabei immer noch auf den Holzplatten und Brettchen, denn sie helfen den Kindern, die Form sauber herauszuarbeiten! Nun werden die beiden Leisten 10 25 60 mm für die Batteriehalterung und die Leiste 10 25 25 mm von den entsprechenden Leisten abgesägt. Am besten geschieht dies mit einer Präzisions-Gehrungssäge. Tipp: An der Sägestelle die Leisten zweimal mit Malerabdeckband umwickeln. Die Sägeschnitte werden dadurch sauberer, bzw. reissen beim Durchsägen nicht aus! Mittels eines Japanmessers werden nun die beiden Grundplatten vorsichtig voneinander getrennt und die Klebebänder entfernt. Bevor jedoch die Vorlage abgelöst wird, stechen wir mit einer Ahle die folgenden Punkte an: a) auf der oberen Grundplatte: die Bohrung Ø 10 für den Druckschalter, die beiden Bohrungen -3Ø 2 mm für die späteren Kabeldurchführungen sowie die Bohrung Ø 4 mm für die Aufnahme der vorderen Steuerachse. a) auf der unteren Grundplatte: hier stechen die Schüler die Eckpunkte der drei BatterieHölzchen an. Dazu wird die zweite, ausgeschnittene Vorlage exakt auf dem Holzbrettchen ausgerichtet und die Punkte mit der Ahle übertragen, bzw. angestochen. a) b) c) Unteres Brettchen KONTROLLE, OB BATTERIE QUER HINEINPASST!! Oberes Brettchen Abb. a): die Leisten der Batteriehalterungen vor dem Sägen mit Abdeckband umwickeln führt zu sauberen Sägeergebnissen! Zuerst die kleinsten Teile absägen! Abb. b): Alle Teile sind ausgesägt und versäubert. Abb. c): Auf dem einen Grundbrettchen ist die Lage der Batterieverkastung, auf dem anderen die Lage der verschiedenen Bohrungen ersichtlich. Während die einen Löcher (Ø 10 mm und Ø 2 mm) bereits gebohrt werden können, wird mit der vorderen Bohrung noch zugewartet! Als nächsten Schritt werden dem Heckflügel sowie dem Zwischenstück die endgültigen Formen gegeben. Konkave Flächen werden mit der Halbrundfeile, konvexe Flächen mit der ebenen Fläche der Feile bearbeitet. Abbildungen obere Reihe: Je nach Form mit Halbrund- oder Flachfeile arbeiten! Abbildungen untere Reihe: Auf dem unteren Brettchen werden nun die Teile für die Batteriehalterung und das Zwischenstück, auf dem oberen der Heckflügel aufgeklebt (einmitten). Schraubzwingen wie im Bild ersichtlich anbringen, die Kanthölzchen drehen sonst beim Anziehen der Zwinge mit! Partnerarbeit! -4Während die Klebestellen trocknen, gehen wir den nächsten Schritt an: 4.1 Herstellen der hinteren und vorderen Radhalterungen Zuerst werden aus der Leiste 10 15 mm die beiden Teile mit 100 mm und 45 mm abgelängt. Mit der Gehrungssäge zuerst das kürzere, dann das längere Stück absägen. Malerabdeckband bei den Sägeschnitten! Dann werden die beiden Stücke versäubert (Kanten brechen) und die Längsachse eingezeichnet. Beim kleineren Stück markieren wir auf der Längsachse auch die Mitte des Hölzchens (dort wird später gebohrt). Jetzt muss die Lage der Ringschrauben ermittelt werden. Bei beiden Hölzchen rückt man um die Breite des schwarzen Distanzröllchens gegen die Holzmitte hin ein, und sticht die beiden Stellen vor. Danach wird mit Durchmesser 1.5 mm für die Ringschrauben vorgebohrt. Jetzt werden die Ringschrauben bis zum Anschlag eingedreht (Kombizange). Von der gleichen Seite her bohren wir auch das in der Mitte des Hölzchens liegende Sackloch Ø 9 mm bis auf eine Tiefe von ca. 5 mm auf. (Statt der angegebenen 8 mm bohrt man die Sacklochbohrung mit dem Spiralbohrer Ø 9 mm. Die Unterlagsscheibe passt dann exakt in die Öffnung!) Achtung! Nicht durchbohren! Nun wird mit Ø 4 mm durchgehend aufgebohrt (siehe untere Abbildung links). Als letzter Schritt wird Hinterachshalterung vorerst ohne Räder – auf die untere Grundplatte geklebt (siehe Abbildung unten rechts). So wird die Vorderachse später montiert. Einrücken um die Breite der Distanzröllchen! Vorerst nur ein Rad vorsichtig mit Hammer auf Achse klopfen! Bohrung 9 mm statt Ø 8 mm! Ca. 5 mm tief bohren e) So wird die Hinterachse später montiert. Mit Ø 4 mm aufbohren! Sacklochbohrung Ø 9 mm: U-Scheibe passt in Öffnung! Vorerst nur ein Rad vorsichtig mit Hammer auf Achse klopfen! 4.2 Eventuelle Verfeinerungen Der Motorenträger präsentiert sich um einiges eleganter, wenn sein hinteres Ende beidseitig stromlinienförmig verläuft. Als Schleifhilfe wurde hier ein mit Schmirgelpapier überzogenes Brettchen verwendet. Dabei ist darauf zu achten, dass die Verjüngung auf beiden Seiten des Trägers symmetrisch verläuft. Dieser Arbeitsgang kann natürlich auch vor dem Aufkleben des Trägers ausgeführt werden. Auch die Vorderkante kann man entsprechend ausrunden (ähnlich wie beim Seitenleitwerk eines Flugzeuges). -5Das Gleiche gilt für den „Bug des Fahrzeuges. Diese Arbeit kann aber erst nach dem endgültigen Zusammenkleben der beiden Grundplatten erfolgen. Die Form wird – ähnlich wie bei einem Bügeleisen – spitz zulaufend verschliffen (Raspel, Holzfeile, Schleifpapier). 4.3 Das Zusammenfügen der beiden Grundplatten Hier ist besonders wichtig, dass die obere und die untere Platte absolut übereinander liegen. Das Fahrzeug wird auf das Heck gestellt und mit dem Winkel exakt gefluchtet. Ev. wird die Lage der Batteriehalterung, also die Position der drei Leisten 10 25 mm, auf die obere Platte übertragen. Nach dem Auftragen des Klebstoffes (Weissleim) werden die Schraubzwingen vorerst nur leicht angezogen. Jetzt wird kontrolliert, ob vorne die Spitzen der beiden Platten ebenfalls deckungsgleich übereinstimmen. Ev. muss leicht nachkorrigiert werden, bevor die Zwingen definitiv angezogen werden. Danach wird auch das vordere Zwischenstück mit Leim bestrichen und bis zu Trocknung mit zwei Zwingen fixiert. Auch hier empfiehlt sich Partnerarbeit! Abb. links: die gegenseitige Lage der beiden Grundplatten wird mittels Winkel ermittelt. Abb. rechts: Die Zwingen werden erst festgeschraubt, wenn auch die vorderen Spitzen der beiden Grundplatten übereinstimmen. Der Ein-Aus-Schalter wird vorerst noch nicht eingebaut! Nach der Trocknung wird nun noch die vordere Achshalterung eingebaut. Jetzt erst bohren wir dazu das Loch an der Fahrzeugspitze durch alle drei Holzschichten. (die Lage wurde vorgängig ja schon markiert). Die M4-Zylinderkopfschraube wird von unten her durch das vordere Radlager und dann durch den Fahrzeugrumpf gestossen. Der Schraubenkopf kommt dabei in die Sacklochbohrung zu liegen. Es empfiehlt sich, zwischen der drehbaren Achshalterung und dem Fahrzeugunterteil eine zusätzliche Unterlagsscheibe anzubringen, damit sich die Reibung etwas verringert. Auf dem Fahrzeugoberteil wird wiederum eine U-Scheibe angebracht und dann die beiden Kontermuttern aufgeschraubt. Diese werden so eingestellt, dass sich die Steuerung zwar drehen lässt, aber nicht von alleine hin und her schwenken kann. Anstelle der beiden Kontermuttern kann die Lehrperson den Schülern eine Stoppmutter beschaffen. Das sieht etwas eleganter aus. Stoppmuttern sind am Innengewinde mit einer Kunststoffschicht überzogen. Dies hat zum Zweck, dass sie sich nicht selbständig lockern können. Jetzt können die beiden Radachsen durch die Ringschrauben geführt, die Distanzröllchen aufgeschoben (s. Abbildungen unter 4.1) und das zweite Rad montiert werden. Das Gefährt dazu auf die Seite legen und mit dem Hammer vorsichtig das Rädchen anklopfen. Das Rad darf dabei nur so weit auf die Achse geschoben werden, dass sich die beiden Räder noch frei drehen lassen! -64.4 Montage des Motors und Verdrahtung Mittig auf den Motorenflügel wird zuerst die Federstahlklammer montiert. Damit die Heckflosse während des Einschraubens nicht spaltet, bohren wir vorgängig ein Loch Ø 1,5 mm ca. 1 cm tief. Erst dann wird die Klammer aufgeschraubt. Anschliessend werden die Klammern leicht aufgespreizt und das Motörchen vorsichtig eingeschoben. Die Welle des Motors muss nach hinten, die Lötfahnen desselben zur Fahrzeugspitze hin zeigen. Am Fahrzeug selber bestimmt man nun die Länge der vom Schalter drei einzelnen Drähte. Darauf achten, dass diejenigen vom Schalter zur Batterie zum Motor genügend lang sind, damit sie entlang der um o tor konkav gerundeten Schwanzflosse geführt werden können! Drahtverbindungen: Schalter a) Vom Motor zum Schalter om otor b) Vom Schalter zum einen Pol der Batterie zur Batterie c) Vom Motor direkt zum anderen Pol der Batterie schraubbare Ebenso ist zu beachten, dass die Drähte zur Batterie Kappe genügend lang dimensioniert werden, damit die Batterie später angehängt und eingeschoben werden kann! Mittels Schraubenzieher Nr. 2 werden die entsprechenden Drähte in den Schalter eingeschraubt. Natürlich wird vorgängig die Isolation an den Drahtenden um ca. 4-5 mm entfernt. Danach kann der Schalter seitlich schräg eingefahren, durch die Bohrung geführt und mittels der schraubbaren Abschlusskappe fixiert werden. Anschliessend werden die beiden Drähte zum Motor durch die kleinen 2mm-Bohrungen gefädelt und am Motor verlötet. Als letzten Schritt bringen wir noch die beiden Flachsteckhülsen auf der Batterieseite an. Dafür gibt es zwar spezielle Zangen, welche jedoch in den meisten Fällen wohl nicht zur Verfügung stehen. Am besten lötet man die Kabelenden ebenfalls in die Flachsteckhülse ein und verpresst diese mittels einer normalen Flachzange. Die Kabel werden sauber der Heckflosse entlang geführt, mit Klebeband stellenweise provisorisch gesichert und mit einigen Tupfern Zweikomponenten-Kleber fixiert. Als Zugsentlastung bringen wir auch je einen Tupfen Kleber auf die beiden Kabeldurchführungen an. Zur Verzierung des Vehikels kommen Klebezahlen, selbstklebende Folienbänder usw. zur Anwendung. Jetzt kann auch der Propeller zusammengeschraubt (Schraubenzieher Nr. 1) und aufgesteckt werden. Die Luftschraube wird in unserem Falle als so genannter „Druckpropeller eingesetzt: Während sie sich beim Flugzeug in Fahrtrichtung in die Luft „schraubt, stösst sie bei unserem Modell Luft von sich weg, wodurch der Antrieb entsteht. Das heisst, die Batterie muss umgekehrt gepolt werden, damit das Fahrzeug nicht rückwärts läuft! Nach einer Schlusskontrolle wird die Batterie angehängt, ins heckseitige Fach geschoben, der Druckknopf betätigt, und ab gehts! Hinführen zum Thema „Luftschrauben: siehe den Beitrag „Luftkissenboot! by Himself, März. 2005