Projekt: Berufskolleg OWL und Hauptschule Bünde

1. Projekt „Technical Profiling“
Hauptschule Bünde
Vom 3.11. bis 7.11.2008
Projektaufgabe: „Von der Luft bewegt“
Die Gruppen A, B und C sollen nach Vorgaben
Stahlkugeln transportieren.
Die Geräte der einzelnen Gruppen sollen – in
einem Dreieck aufgestellt – die Kugeln in einem
ununterbrochenen Kreislauf transportieren, nur
durch pneumatische Antriebe bewegt.

2. Schülerinnen der Klasse 10 A2 der Hauptschule Bünde
Evelina Olenburger Julia Martens Giovanna Manduca Lydia Büscher
Vera Patzer Dominique Schlüter Julia Kutschka

3. „Assistenten“
Auszubildende (Industriemechaniker) des
2. Ausbildungsjahres des BK-OWL
Robert Lutz Simon Brand Dimitri Schneider Alexander Markov
Björn Bergmann Sergej Höhler Huseyin Evci

4. Gruppe A
Die Aufgabe:
Transportieren Sie drei Kugeln mit
Hilfe des Mediums Luft (Druckluft)
von der Basishöhe 100mm mit einem
seitlichen Versatz in Laufrichtung
nach links um 100mm auf eine Höhe
vom 300mm. Die Kugeln sollen dabei
eine Strecke von 400mm
zurücklegen. Vereinbaren Sie die
Übergabestelle „Start“ und „Ziel“ mit
den Arbeitsgruppen B und C.
Verwenden Sie die vorgegebenen
Materialien nach Ihrer Planung. Für
Julia Kutschka, Vera Patzer, Dominique die technische Umsetzung und
Schlüter, Björn Bergmann, Huseyin Evci,
Ratschläge stehen Ihnen Ihre
Sergej Höhler
Assistenten zur Verfügung.

5. 1. Tag: Die Planung (Montag, 3. November 2008)
Die Gruppe hat sich recht schnell auf
eine Art „Wellenbahn“ geeinigt.
Die Kugeln sollten von der Basishöhe
100mm aus zunächst den flacheren
Teil der Bahn durchlaufen und dann die
Höhe von 400mm auf einer schrägen
Ebene erreichen. Der Antrieb der
Kugeln sollte durch einen permanenten
Luftstrom aus mehreren, schräg
gerichteten Luftschläuchen erfolgen.
Als problematisch wurde die
Höhenbewältigung gesehen. Die Höhe
mit einer Art Schlitten zu bewältigen
wurde nur angedacht, dann aber
verworfen. Schließlich einigte man sich
darauf, die Wellenform durch schräge
Ebenen zu ersetzen. Die Anfangshöhe
von 100 mm sollte beibehalten und die
Gesamthöhe in zwei Teile unterteilt
werden. Die beiden Schrägen sollten
mit einer Geraden verbunden werden,
wo auch der seitliche Versatz erfolgen
sollte. Der Antrieb der Kugeln wurde
beibehalten. Die Laufbahn sollte aus
zwei parallel verlegten Aluröhrchen
erstellt werden.

6. 2.Tag: Die Fertigung (Dienstag, 4.November 2008)
Die Assistenten stellten Julia und Dominique eine neue Planung vor. Die
Kugeln mit einem permanenten Luftstrom anzutreiben hatte man
verworfen (zu wenig Leistung und zu laut). Stattdessen sollten die Kugeln
mit einem Schlitten die Schräge heraufgezogen werden. Der Schlitten
sollte mit einem Seil über eine Umlenkrolle von zwei doppelt wirkenden,
ineinander gebauten Zylindern (Teleskopzylinder) gezogen werden. (Der
hier noch eingeplante 1.Zylinder war eine Fehlplanung, da die Kugeln an
dieser Stelle bereits eine Höhe von 100mm haben)
Man einigte sich, die Bauteile nach diesem Plan zu fertigen.

7. 3.Tag: Die Fertigung (Mittwoch, 5.November 2008)
Die Fertigung der einzelnen Bauteile wurde fortgesetzt.

8. 4.Tag: Die Fertigung/ Montage
(Donnerstag, 6. November 2008)
Die Fertigung der einzelnen Bauteile wurde fortgesetzt
und die bereits fertigen Einzelteile werden montiert.

9. 5.Tag: Die Fertigung/ Montage
(Freitag, 7. November 2008)
Bei der Funktionsprüfung des Teleskopzylinders wurde ein
Kolben so zerstört, dass Teile des Zylinders neu gefertigt
werden mussten. Auch mit der Fertigung der Schrägen gab es
Probleme. So konnte die Montage der Einzelteile leider nicht
erfolgen.

10. Gruppe B
Die Aufgabe:
Transportieren Sie drei Kugeln mit
Hilfe des Mediums Luft (Druckluft)
von der Ausgangshöhe von 300mm
zu einer Übergabestelle in gleicher
Höhe (300mm). Die Kugeln sollen
dabei eine Strecke von 600mm
zurücklegen. Vereinbaren Sie die
Übergabestelle „Start“ und „Ziel“ mit
den Arbeitsgruppen A und C.
Verwenden Sie die vorgegebenen
Materialien nach Ihrer Planung. Für
die technische Umsetzung und
Ratschläge stehen Ihnen Ihre
Julia Martens, Eveline Olenburger Assistenten zur Verfügung.
Simon Brand, Robert Lutz

11. 1. Tag: Die Planung (Montag, 3. November 2008)
Die Gruppe empfand die Aufgabe als
deutlich leichter als die der anderen
Gruppen ( kein Höhenunterschied und
keinen seitlichen Versatz). Man einigte
sich sehr schnell darauf, die Aufgabe
etwas anspruchsvoller zu gestalten,
indem man die Kugelbahn
loopingförmig fertigt. Die Laufbahn
sollte aus zwei parallel verlegten
Aluröhrchen (Looping) und aus
gefrästen Plexiglaskanälen mit einer
Abdeckung erstellt werden. Um eine
ausreichende Geschwindigkeit für den
Looping zu erhalten, sollen die Kugeln
eine schräge Ebene hinabrollen und
zusätzlich von einem Luftstrom aus
schräg gestellten Röhrchen angetrieben
werden.

12. 2.Tag: Die Fertigung (Dienstag, 4.November 2008)
Die Gruppe B behielt ihre Planung vom Vortag bei. Man begann mit der Fertigung.

13. 3.Tag: Die Fertigung (Mittwoch, 5.November 2008)
Die Fertigung der einzelnen Bauteile wurde fortgesetzt.

14. 4.Tag: Die Fertigung/ Montage
(Donnerstag, 6. November 2008)
Die Fertigung der einzelnen Bauteile wurde fortgesetzt und die bereits fertigen
Einzelteile werden montiert.

15. 5.Tag: Die Fertigung/ Montage
(Freitag, 7. November 2008)
Mit der Fertigung und Montage der Luftanschlüsse konnte die Funktion
getestet werden. Die Einstellung des Luftdrucks musste noch angepasst
werden, aber sonst war die Teilaufgabe der Gruppe B gelöst.

16. Gruppe C
Die Aufgabe:
Transportieren Sie drei Kugeln
mit Hilfe des Mediums Luft
(Druckluft) von der Basishöhe
300mm ohne seitlichen Versatz
auf eine Höhe von 100mm. Die
Kugeln sollen dabei eine Strecke
von 640mm zurücklegen und
zwischenzeitlich die Höhe 500mm
erreichen. Vereinbaren Sie die
Übergabestelle „Start“ und „Ziel“
mit den Arbeitsgruppen A und B.
Lydia Büscher, Giovanna Manduca
scher, Verwenden Sie die vorgegebenen
Alexander Markov, Dimitri Schneider
Markov, Materialien nach Ihrer Planung.
Für die technische Umsetzung
und Ratschläge stehen Ihnen Ihre
Assistenten zur Verfügung.

17. 1. Tag: Die Planung (Montag, 3. November 2008)
Die Gruppe wollte den Höhen-
unterschied von 500 mm zu 100 mm
zunächst mit einer spiralförmig
verlaufenden Bahn überbrücken. Die
Planungen wurden anfangs durch eine
missverstandene Aufgabenstellung
erschwert. Es wurde mit einem
Höhenverlauf von 300 mm – 100 mm –
500 mm – 100 mm geplant. Dadurch
konnte aus Platzgründen kein
Luftzylinder verbaut werden, mit dem
die Kugeln eine Höhe von 500 mm
erreichten. Nachdem der Fehler erkannt
wurde, plante die Gruppe eine Art
Wippe zu fertigen, um die Kugeln auf
die vorgegebene Höhe zu heben. Zum
Schluss wurde der spiralförmige Verlauf
der Kugelbahn, der auch aus parallel
verlaufenden Aluröhrchen gebaut
werden sollte, verworfen. Die Gruppe
hatte Bedenken, dass die Kugeln eine zu
hohe Geschwindigkeit erreichen und die
Bahn verlassen würden. Die Laufbahn
sollte nun aus Plexiglasplatten gefertigt
werden und zickzackförmig verlaufen
(Skizze)

18. 2.Tag: Die Fertigung (Dienstag, 4.November 2008)
Auch Giovanna und Lydia
erwartete eine neue Planung.
Die Funktion der Wippe wurde
in Frage gestellt. Stattdessen
einigte man sich, wie bei
Gruppe A, eine Zugvorrichtung
für die Kugeln zu bauen. Der
Antrieb soll mit einem
luftgetriebenen Schaufelrad
(Turbine) erfolgen. Um auf
geeignete Drehzahlen zu
kommen, ist ein
Zwischengetriebe geplant.

19. 3.Tag: Die Fertigung (Mittwoch, 5.November 2008)
Um die Effektivität des Antriebes zu verbessern, soll das Turbinenrad in einem
Gehäuse laufen. Bis auf diese Änderung wurde die Fertigung fortgesetzt.

20. 4.Tag: Die Fertigung/ Montage
Donnerstag, 6.November 2008)
Die Fertigung der einzelnen Bauteile wurde fortgesetzt und die bereits
fertigen Einzelteile werden montiert.

21. 5.Tag: Die Fertigung/ Montage
(Freitag, 7.November 2008)
Die einzelnen Bauteile wurden auf der Grundplatte montiert. Der Antrieb und die
Mitnahme der Kugel funktionierten noch nicht zufriedenstellend und müssen noch
nachgebessert werden.