Arbeitsblatt: Spielkarten-Mischgerät

Spielkartenmischer „CincinnatiKiz Bestellnummer 200.339, www.aduis.ch Modifiziert von Andreas Merz, Muotastrasse 9, 6440 Brunnen Schritt für Schritt-Anleitung 1. Beschrieb Der vorliegende Bausatz stellt eine interessante Herausforderung dar, mit MS II- oder gar Oberstufenschülern eine elektromechanische Vorrichtung zu bauen, mit welcher Jass- oder Spielkarten gemischt werden können. Zwei Getriebemotoren, versehen mit je zwei „Exzenterrädern und angetrieben mittels einer 4,5 V-Batterie, schieben die Karten jeweils abwechslungsweise in ein Ablagefach. Die Arbeit erfordert exaktes Aussägen von Sperrholzteilen, das Zusammenfügen der Holzteile sowie mechanische Bau- und Einstellarbeiten. Ferner kann damit auch der Stromkreislauf thematisiert und allenfalls die Technik des Weichlötens geübt werden. Abmessung x x H: ca. 270 140 120 mm. Die von Aduis vorgeschlagenen 8 – 12 Stunden sind jedoch mehr als optimistisch eingeschätzt, insbesondere dann, wenn dem Stromkreis und der Bemalung besonderes Augenmerk geschenkt werden will. -2- 2. Instrumentelle Lernziele Allgemein: feinmotorische Fertigkeiten schulen (Umgang mit Japanmesser, Montage- und Justierarbeiten usw.) Genaues Einmessen und Zusagen von Kanthölzern und Sperrholzplatten Einzelteile exakt verschleifen und verkleben Bohren von Löchern einfache Lötarbeiten tätigen (Motorenanschlüsse, Litzen verzinnen) Bautexte, -pläne und 3D-Explosionszeichnungen lesen und verstehen 3. Allgemeines Die 8-seitige Originalanleitung ist verständlich abgefasst und mit Fotos, Plänen und Explosionszeichnungen versehen. Meine Ausführungen sollen die weniger erfahrene Werklehrperson unterstützen, aber auch die Schüler vor Misserfolgen bewahren. Die wichtigsten Punkte der Aduis-Originalbauanleitung sind in den vorliegenden Bericht integriert, sodass nicht ständig zwei Anleitungen simultan studiert werden müssen. Erst wenn ein Schritt ganz klar ist, mit dem Bau des jeweiligen Abschnittes beginnen! Es empfiehlt sich, als Lehrperson zuerst selber ein Exemplar zu bauen. Erst so werden dem Ausbildner Schwierigkeiten bewusst, welche auch dem Schüler später Mühe bereiten werden! 4. Bau Mit Ausnahme eines Teils der Bohrungen sind die beiden Seitenteile und völlig identisch. Um a) beide Teile völlig kongruent auszusägen und b) zwei Arbeiten in einem Arbeitsgang zu erledigen, kann folgendes Vorgehen angewandt werden: Die beiden Holzbrettchen A/B werden beidseits mit Malerabdeckband überzogen (breite Bandrolle). Wir achten dabei darauf, dass das Abdeckband faltenfrei aufgezogen wird. Überstehendes Abdeckband wird mit dem Japanmesser den Holzrändern entlang weggeschnitten. Danach werden die exakt ausgeschnittenen 1:1-Schablonen mittels Klebestift auf je ein Brettchen aufgeklebt. Anschliessend werden die Rückseiten der Bretter mit ein paar Tupfern Klebstoff (Kontaktkleber, Weissleim) versehen und die Brettchen – Abdeckband gegen Abdeckband – zusammengeklebt. Im Schraubstock oder mittels Schraubzwingen lassen wir den Kleber aushärten: Tipp: Die beiden Holzteile und vorgängig beidseitig mit Malerabdeckband bekleben. Mit einigen Tupfern Klebstoff werden die beiden Holzplatten – Abdeckband gegen Abdeckband – provisorisch aufeinander geleimt. Nach dem Aushärten können beide Teile in einem Arbeitsgang ausgesägt werden. Das Abdeckband ermöglicht es, dass die beiden Holzplatten und die Papiervorlagen später wieder problemlos voneinander getrennt, respektive abgelöst werden können. -3- Jetzt wird der Ausschnitt heraus gesägt. Arbeiten die Kinder mit der Laubsäge, muss darauf geachtet werden, dass diese absolut senkrecht gehalten wird (Laubsäge am Oberarm führen!). Mit der elektrischen Dekupiersäge geht dies leichter, jedoch müssen die Kinder damit umgehen können. Die nachfolgende Abbildung zeigt den Sägevorgang: Zuerst die beiden senkrechten Schnitte ausführen (1. und 2. Schnitt) Sägeblatt von einer beliebigen Stelle aus exakt auf die eine Ecke hin führen. Jetzt fällt ein Dreieck heraus. Arbeitsstück drehen und den 4. Schnitt sägen. Dieses Vorgehen garantiert sauber gesägte Ecken. Die beiden seitlichen Abschrägungen sollten kein Problem darstellen. Ohne die Brettchen voneinander zu trennen, verschleifen wir nun die beiden Platten (die Papiervorlage hilft dabei!) und bohren die unten abgebildeten Bohrungen Ø 3 mm durch beide Platten hindurch. Die restlichen Bohrungen werden erst nach dem Trennen der beiden Platten vorgenommen! Danach werden mit einer Stechahle die Eckpunkte der Klebeflächen leicht vorgestochen. -4Jetzt können die beiden Brettchen vorsichtig voneinander getrennt, die restlichen Bohrungen der Platte vorgenommen und danach die Papiervorlagen samt Abdeckbändern entfernt werden. Mittels Bleistift und Lineal markieren die Schüler anhand der vorgestochenen Punkte die Umrisse der Klebeflächen: Anstelle des Aufzeichnens wird auch bei den Teilen ein ähnliches Vorgehen wie bei den Teilen und empfohlen. Die Abbildungsreihe auf der nachfolgenden Seite veranschaulicht dies. Es wird wiederum mit den ausgeschnittenen 1:1-Vorlagen, mit Malerabdeckband sowie dem Klebestift gearbeitet. -5Da die Kinder häufig Schwierigkeiten im geraden Sägen bekunden, hier noch ein Tipp: Werden die Sägeschnitte mit einem Teppich-Cutter und Stahlschiene mehrmals stark eingeritzt bzw. eingeschnitten, kann das Sägeblatt dieser „Furche entlang exakter ausgesägt werden (Abb. obere Reihe, rechts). -6Das von Aduis vorgegebene Aufkleben mit transparentem Klebeband eignet sich schlecht, da sich mit fortgeschrittenem Sägevorgang die Vorlage je länger je mehr ablöst. Ausserdem würden in den meisten Fällen vier grundverschiedene Räder herauskommen Erneut bewährt sich unser Verfahren mit dem Klebeband: Das Brettchen für die vier Räder beidseitig mit Maler-Abdeckband faltenfrei bekleben Überstehendes Klebband mit Cutter dem Holzrand entlang wegschneiden Holzbrettchen vierteln und eventuell (wie schon beschrieben) vorritzen, dann in vier Teile sägen eine grob ausgeschnittene Rad-Vorlage auf eines der Brettchen kleben die vier Holzplatten ausgerichtet aufeinander kleben Möglichst mit der Dekupiersäge die aufeinander geklebten Räder etwas ausserhalb der Markierung aussägen den Klotz sorgfältig auf der Teller- oder Bandschleifmaschine konturengenau (Vorlage!) zuschleifen die Bohrung durch alle vier Räder hindurch vornehmen -7- die einzelnen Räder mittels grossem Japanmesser vorsichtig voneinander lösen und die Klebebänder entfernen Abbildung links: Die Achsen können auch mit einem Hebelvornschneider gekürzt und die Enden mit einer Feile bearbeitet werden. Die Kurbeln werden ebenfalls entfernt. Abbildung rechts: die (bereits bemalten) Räder wurden anstelle der gelieferten mit etwas breiteren Gummiringen versehen. Zum Aufkleben eignet sich ein Kontaktkleber. Die ovalförmigen Räder müssen beim Aufkleben ihrer Längsachse nach genau ausgerichtet werden. Und ebenfalls wichtig ist es, dass die Räder rechtwinklig zur Antriebs-Achse geklebt werden. Die Räder beschreiben beim Drehen sonst eine Acht und streifen allenfalls die Radaussparungen der Teile und E! Deshalb: (Zweikomponenten)-kleber an die aufgerauten Achsen geben, Räder aufstecken und die ganze Motoren-Getriebeeinheit sofort auf die Brettchen schrauben (Silikonringe unterhalb der Radachsen nicht vergessen!). Durch Drehen am Getriebe wird nun kontrolliert, ob sich die Räder spurtreu in der Radaussparung verhalten! Allenfalls die Lage des Rades minim korrigieren, bis die Räder ohne „Acht drehen. Dazu auch die Originalanleitung: -8- Sodann können die Motorenanschlüsse gelötet werden. Bei den „Drähten handelt es sich um feine Litzenkabel. Dementsprechend ist es für die Kinder auch heikel, die Kabelenden korrekt von der Isolation zu befreien. Mittels Japanmesser gelingt dies nach einiger Übung am besten. Dabei wird die Klinge weit nach aussen geschoben und das Kabel mit dem Cutter hin und her gerollt. Wichtig ist dabei, dass nur sehr mässiger Druck auf die Klinge gegeben wird! Ansonsten wird ein Teil der Litzen mit weg geschnitten, und das Kabel wird früher oder später an dieser (Löt)stelle brechen. Bevor wir die Kabel an die Motorenanschlüsse löten, werden die Kabelenden verzinnt. Dasselbe machen wir auch mit den Lötfahnen der beiden Motoren. Die diesem Beitrag angeheftete Beilage „Grundlagen Weichlöten erteilt ein paar Tipps. -9- Vorsichtig wird mit dem Japanmesser (Klinge weit ausfahren) durch feinfühliges hin und her Rollen die Isolation entfernt. Keinen starken Druck ausüben, sonst werden die Litzen zerschnitten (Abb. rechts)! Eine Wäschklammer kann mithelfen, das Kabelende zu verzinnen. Nur wenig Zinn an das Kabel geben! Rundherum verzinnen! Die Litzen vorgängig ineinander verdrehen. Oben: Pluspol Unten: Minuspol Beim Anlöten der Kabel an den Motor achten wir darauf, dass der Lötkolben nicht zu lange an die Lötfahnen gehalten wird! Die Kunststoffteile des Motors könnten schmelzen! Weitere Tipps zum richtigen Weichlöten findet man im Anhang zu diesem Beitrag. 10 Zu den Teilen „E ist nichts mehr hinzuzufügen. Vorgehen wie bei „D! Zu „F nur soviel: -9Soll das Gerät farblich gestaltet werden, empfiehlt es sich, die Bemalung vor dem Zusammenfügen vorzunehmen! Um ein „professionelles Outfit zu erhalten, sollten die Holzteile vorgängig tiefgrundiert werden (Nitro-Hartgrund oder ähnliches)! Spätere Klebeflächen werden nach Möglichkeit nicht bemalt, da sonst der Holzleim (Weissleim) nicht optimal haftet. 11 Vor dem definitiven Zusammenleimen werden die Teile „trocken zusammengebaut, um die Passgenauigkeit sämtlicher Komponenten zu prüfen. Allenfalls müssen D, und noch geringfügig nachgearbeitet werden, damit sie problemlos zwischen die Seitenwände und passen. Sind einzelne Brettchen zu schmal geraten, wird/werden ggf. eine oder zwei Schraubzwingen eingesetzt. Damit der Kartentransport sauber funktioniert, ist beim Zusammenbau besondere Sorgfalt angebracht! Zuerst wird die Gehäusefront bündig zu den Seitenwänden eingeklebt. Der am Boden entstandene Spalt wird mit Weissleim aufgefüllt, damit die Karten nicht in diesen hineingeworfen werden. Bei der Montage des Teils achtet man darauf, dass die transportierte Karte noch unter der Blende hindurch rutschen kann. Allenfalls schliesst man einen Motor provisorisch an die Batterie an und kontrolliert den Transport (ein leichter Fingerdruck auf den Kartenstapel ersetzt dabei vorerst den Niederhaltebügel). 12 Die Verkabelung sollte aus den folgenden Ausführungen realisierbar sein: 13 Schritte bis : Wurde richtig verkabelt, müssen sich beide Motoren entgegengesetzt und zur Mitte hin drehen. Sollte dies nicht der Fall sein, müssen der oder die Motoren wohl oder übel umgepolt werden! Es empfiehlt sich, diese „Niederhaltebügel in 4facher Ausführung herzustellen, was bedeutet, 14 dass die Lehrperson pro Schüler einen zusätzlichen Schweissdraht Ø 1 mm mit bestellen muss ). Anstelle eines mittig montierten Bügels werden pro Seite zwei Niederhalter in der Nähe der beiden Antriebsräder empfohlen, was einen besseren Transport der Karten und eine exaktere Einstellung des korrekten Kartentransportes ermöglicht: Damit die vier Drahtgebilde möglichst identisch gelingen, hilft den Schülern eine Lehre (von der LP oder den Schülern selbst hergestellt). Die Vorlage dazu („Biegeschablone) ist diesem Beitrag angefügt. Vorgehen: a) b) 15 c) d) Für allfällige Korrekturen wird der Draht aus der Lehre genommen, mit der Flachzange nachkorrigiert und anschliessend wieder eingesetzt. Mit einiger Übung gelingt es den Kindern rasch, die Drähte exakt zu formen. Danach können die vier Niederhalter montiert werden: Sodann kann die Maschine getestet werden. Am besten kontrolliert man den Transport vorerst nur auf einer Seite. Die Karten sollten sauber transportiert werden und nicht verklemmen. Es kann vorkommen, dass die Karten beim Transport ungleichmässig angezogen und verklemmt werden. In diesem Falle muss eine Feineinstellung vorgenommen werden. Die SchülerInnen müssen deshalb die Funktion und die Auswirkungen der Transporträder genau verstehen. Es lohnt sich daher, mit der Klasse die Feineinstellung genau zu besprechen! 16 Die folgende Abbildung zeigt exemplarisch einen Fehler (Transport der Karte auf der einen Seite „stärker, was dann zum Stau führt). In diesem Fall werden folgende Massnahmen getroffen: Unter Umständen reicht eine leichte Korrektur der Radhöhe aus, vielleicht muss aber auch der Anpressdruck des Niederhalters durch Zurechtbiegen eingestellt werden. Die Feinabstimmung erfordert von den Kindern einige Geduld ab; umso grösser ist nachher das Erfolgserlebnis, wenn die Mischmaschine einwandfrei funktioniert! Januar 2010/me