Bau eines Flaschenzuges im Technikunterricht der Klasse 7b

Über das Unterrichtsvorhaben der Klasse 7b unter der Leitung der Lehramtsanwärterin Frau Marwede und des Fachlehrers Herrn Müller:

 Der Unterrichtsinhalt ist die Herstellung eines Flaschenzuges aus Stahl. Die Schülerinnen und Schüler der Klasse 7b haben am Ende des letzten Schuljahres den Anstoß zu diesem Werkstück gegeben als sie beim Bau von selbst entwickelten Fahrzeugen aus Kunststoffprofilen (UMT) an diesen Kräne installierten.

In den ersten Unterrichtsstunden wurden in der Turnhalle die physikalischen Grundlagen der Funktionsweise des Flaschenzuges erarbeitet (siehe Fotos). Hierbei erprobten die Schülerinnen und Schüler wie es ist Lasten (20l Wasserkanister) eine schräge Ebene hochzuziehen. Sie stellten fest, dass der 20l Kanister sehr schwer ist und es viel Mühe kostet das Gewicht die schräge Ebene hochzuziehen! An dies Selbsterfahrungen anknüpfend stand die Überlegung, wie sie sich diese „Arbeit“ erleichtern könnten.

Durch eigene Überlegungen und Ausprobieren haben sie selbst die Möglichkeit der „Umlenkung“ der Kraft über eine Rolle entwickelt. Und weiterhin die Verminderung des Kraftaufwandes durch die Aufteilung der Last auf mehrere Rollen erkannt, wie beim Flaschenzug. Dabei wurde deutlich, dass sich der Weg proportional zur Anzahl der Rollen verlängert; die Arbeit dabei jedoch gleich bleibt. Das bedeutete, dass der Weg durch die Halle immer länger wurde um die Wasserkanister anzuheben.

Um die Erkenntnisse aus der Turnhalle zu untermauern, haben wir eine Versuchsreihe am Modell eines Flaschenzuges aus der schulischen Physiksammlung vorgenommen. Es wurde untersucht, in welchem Maße die Zugkraft zu der Anzahl der verwendeten Rollen am Flaschenzug steht.

Nachdem die physikalischen Grundlagen erarbeitet waren, konnten wir mit der Herstellung von zwei verschiedenen Flaschenzugmodellen beginnen. Bei einem Flaschenzug sollen die Rollen nebeneinander laufen, bei einem zweiten Flaschenzug untereinander angelegt werden.

Um wirklich belastbare Flaschenzüge herzustellen, wurde als Material Stahl bestimmt.

Es ist das erste Mal, das die Schülerinnen und Schüler, mit dem Werkstoff Stahl arbeiten. In dem letzten Schulhalbjahr haben alle Schülerinnen und Schüler gelernt mit welchen speziellen Werkzeugen Metall bemaßt und bearbeitet werden muss. Zum Bemaßen und Anreißen haben alle erfolgreich die Halbzeuge des Flaschenzuges eingefärbt.

Anschließend wurde gekörnt und in der Metallwerkstatt der Universität Oldenburg gebohrt (siehe Fotos). Dabei haben sie unter der Anleitung von Wolfgang Helms gelernt, dass beim Bohren von Metall besondere Bohrer, Kühl- und Schmiermittel verwendet werden müssen. Beim Bohren machten sie zudem die Erfahrung, dass hierbei viel mehr Kraft, als beim Bohren von Holz und Kunststoff aufgewendet werden muss.