Kurz­be­schrei­bung

Der Hand­ven­ti­la­tor ist im Be­reich der Kon­struk­ti­on und der För­de­rung der Krea­ti­vi­tät ein in­ter­es­san­tes Bau­teil. In dem Ven­ti­la­tor muss ein Bat­te­rie­kas­ten, ein Kipp­schal­ter und ein Elek­tro­mo­tor ver­baut wer­den. Hinzu kommt das Löten der Kabel an den Kipp­schal­ter, den Motor und den Bat­te­rie­kas­ten.

Die Form des Grif­fes kann oval oder rund sein, wobei ein run­der Griff leich­ter um­zu­set­zen ist. Der Durch­mes­ser, die Länge sowie die Mo­tor­auf­nah­me muss den ge­kauf­ten Bau­tei­len an­ge­passt wer­den.

Der Rotor kann mit zwei oder drei Ro­tor­blät­tern aus­ge­rüs­tet wer­den, wobei die rich­ti­ge Rich­tung des Luft­stroms be­ach­tet wer­den muss. Sie dür­fen eben­so nicht di­cker als 1,5 mm sein, da an­dern­falls Ver­let­zungs­ge­fahr be­steht.

Si­cher­heits­hin­wei­se:

• Bitte vor­her die Fle­xi­bi­li­tät der Ro­to­ren prü­fen.
• Dreh­rich­tung und Ro­tor­stel­lung prü­fen, da sonst der Rotor los­fliegt.
• Der Rotor soll nur ge­steckt wer­den, da die Klemm­kraft aus­reicht und somit Ver­let­zun­gen ver­mie­den wer­den kön­nen.

Mit dem Ein­bau aller elek­tri­schen Bau­tei­le nach dem 3D-Druck wird eine hö­he­re Schwie­rig­keits­stu­fe er­reicht. Der Ven­ti­la­tor muss sich mehr­fach öff­nen und schlie­ßen kön­nen, so­dass ein Wech­sel der Bat­te­ri­en mög­lich ist. Diese Ver­schluss­tech­nik ist eine wei­te­re Her­aus­for­de­rung.

Schul­art/ Stufe/ Fach mit Bil­dungs­plan­be­zug bzw. Kom­pe­ten­zen

Sek. II, 9.-12. Klas­se, Bil­den­de Kunst, AG, tech­ni­sche Kom­mu­ni­ka­ti­on

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• ken­nen das in der Schu­le ein­ge­setz­te CAD-Sys­tem.
• wis­sen, was vo­lu­men­ba­sier­te Kon­struk­ti­on ist und ver­tie­fen dies mit die­ser Übung.
• ken­nen sich mit den Ein­hei­ten cm und mm aus und sind den Um­gang mit dem Geodrei­eck oder dem Li­ne­al ge­wöhnt.
• er­le­ben räum­li­ches Den­ken in einer an­de­ren Form, da die Ver­schluss­tech­nik eine große Kom­pe­tenz an das räum­li­che Den­ken stellt.
• er­ler­nen das Ver­hält­nis von Grö­ßen zu be­ste­hen­den Bau­tei­len ken­nen.
• er­ler­nen das Be­rech­nen der elek­tri­schen Ar­beit in Bezug auf den Motor.
• wer­den in der Krea­ti­vi­tät ge­schult, was die Be­fes­ti­gung der Teile an­be­langt.

Vor­wis­sen/ Kennt­nis­se

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• haben den Um­gang mit dem CAD-Sys­tem der Schu­le.
• haben ei­ge­ne Ge­dan­ken in einer Skiz­ze oder Zeich­nung er­fasst.
• wis­sen, wie die Ver­schluss­tech­nik funk­tio­niert und wel­che Arten ver­wen­det wer­den kön­nen.
• haben sich die wich­ti­gen und not­wen­di­gen Maße er­ar­bei­tet.
• haben die elek­tri­sche Be­rech­nung durch­ge­führt.
• haben Vo­lu­men­mo­del­lie­rung über Skiz­zen ken­nen­ge­lernt.
• ken­nen die Fer­ti­gungs­art des 3D-Drucks.
• soll­ten den Bezug von Ma­te­ri­al­ein­satz zur sinn­vol­len Nut­zung am 3D-Mo­dell er­klärt be­kom­men haben.

Or­ga­ni­sa­ti­ons­form; Zeit­plan/ Ab­lauf

Grup­pen­ar­beit und Ein­zel­ar­beit

• 2 UE: elek­tri­sche Be­rech­nung, Fest­le­gung der Grö­ßen für den Umbau der elek­tri­schen Bau­tei­le, Ver­schluss­tech­nik zum Ver­bau/ Ein­bau der elek­tri­schen Teile; Ge­fah­ren­ana­ly­se
• 6 UE: prak­ti­sche Um­set­zung
• 2 UE: Be­spre­chung vor dem Druck: Feh­ler­ver­mei­dung und STL-Datei er­stel­len
• 2 UE: Löt­ar­bei­ten und Mon­ta­ge
• 1 UE: Feed­back und Ver­su­che

Ver­wen­de­te Hard- und Soft­ware, wei­te­re Me­di­en

• Haus­in­ter­nes CAD-Sys­tem oder ähn­li­ches
• 3D-Dru­cker
• Vi­sua­li­sie­rungs­me­di­en (PC, Vi­sua­li­zer)
• Elek­tro­mo­tor, Bat­te­rie­hal­ter, Kipp­schal­ter, Kabel, Löt­kol­ben

Ver­wen­de­te Soft­ware: Sie­mens NX11

Tech­ni­sche An­ga­ben, be­nö­tig­te Werk­zeu­ge und Ma­te­ria­li­en, Druck­pa­ra­me­ter etc.

• vo­lu­men- und flä­chen­ba­sier­tes CAD-Sys­tem
• Pa­ra­me­ter und Boo­le­sche Ope­ra­ti­ons­sys­tem
• Li­ne­al, Geodrei­eck, Mess­schie­ber, elek­tri­scher Motor, Bat­te­rie­kas­ten, 2 pas­sen­de Bat­te­ri­en, Ein-/ Aus­schal­ter
• Druck­zeit: ca. 7 Stun­den

Er­geb­nis­si­che­rung

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• über­prü­fen ihre Skiz­ze im Ver­gleich zum ge­druck­ten 3D-Bau­teil.
• ma­chen einen Funk­ti­ons­test mit Si­cher­heits­prü­fung.
• füh­ren eine Feh­ler­ana­ly­se mit Ver­bes­se­rungs­vor­schlä­gen durch.

Re­sü­mee/ Hin­wei­se

• Feed­back der Schü­le­rin­nen und Schü­ler zum Bau­teil
• War die Zeit für das Bau­teil aus­rei­chend?
• Dis­kus­si­on über den Schwie­rig­keits­grad

Ab­wand­lun­gen

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• kön­nen je nach Wunsch eine Form wäh­len.
• kön­nen die Ver­schluss­tech­nik va­ri­ie­ren.
• kön­nen an­de­re elek­tro­ni­sche Kom­po­nen­ten ver­bau­en, wie z. B. Tas­ter für Ein- und Aus­schal­ter.