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CD-Uhr

 

Die CD-Uhr stellt für die meisten Schüler ein motivierendes und interessantes Werkthema dar. Als umfangreiches Werkstück für die siebte Klasse gehören zur Ausführung des Werkstückes auch bestimmte Planungselemente, die mit den Schülern gemeinsam erarbeitet werden sollten.

 

Dauer für den Bau des Werkstücks:

Ca. 5 Wochen à 2 Unterrichtsstunden

 

Beinhaltete Werktechniken:

Aussägen von Metall mit der Laubsäge

Umkanten von Metall

Schleifen mit Stahlwolle

Bohren in Metall

Bohren in Kunststoff

Feilen von Metall

 

Notwendige Materialien:

Für dieses Werkstück benötigt man ein Stück Blech (zum Beispiel Aluminium oder Kupfer), eine CD (Rohling oder Werbe-CD), Einige Schrauben und Muttern, sowie ein Uhrwerk mit Zeigern, welches bei vielen Werkversandhäusern bestellt werden kann.

 

Arbeitsschritte:

Als einer der ersten Arbeitsschritte zum Werkstück ist es wichtig, eine Planung zur CD-Uhr durchzuführen. In den Bereich der Planung fallen die Aspekte einer Stückliste und das Erstellen einer Skizze mit den notwendigen Maßen.

Die Stückliste des Werkstücks sieht folgendermaßen aus:

 

Pos.

Benennung

Maße

Material

Anz.

1

Grundplatte

200 x 140 x 10

Aluminiumblech

1

2

Ziffernblatt

Ø 120

CD

1

3

Uhrwerk

   

1

4

Stundenzeiger

 

Kunststoff

1

5

Minutenzeiger

 

Kunststoff

1

6

Schrauben

M4

Stahl

 

7

Muttern

M4

Stahl

 

 

Alle hier nicht angegebenen Maße sind weiterhin selbst anzugeben. Die Anzahl von Muttern und Schrauben ergibt sich aus der Gestaltung des Werkstücks. Sinnvoll ist eine Einteilung mit 4 (je Viertelstunde) bzw. 12 (je 5 Minuten) Schrauben. Doch auch andere Lösungen sind durchaus möglich.

Zweiter Schritt ist die Erstellung einiger Ideenskizzen. Dazu ist es sinnvoll, den Schülern bereits einen Rahmen für die Skizze (in verkleinerter Form) vorzugeben. So müssen sie nur noch die Form selbst einzeichnen.

 

 

Die Gesamte Vorbereitungsarbeit (Stückliste, Ideenskizze) kann natürlich in Form eines Arbeitsblattes vorgegeben werden.

 

 

Anschließend wird (wie bereits auf dem Bild zu sehen) eine Schablone (aus Karton) für die Uhr vorbereitet. In der Schablone sollen bereits alle wichtigen Bestandteile für das Werkstück enthalten sein. Sowohl die selbst gestaltete Außenform, als auch das Ziffernblatt, der Mittelpunkt des Ziffernblattes, die Bohrungen für die Schrauben und die Faltkante für den Ständer der Uhr werden in die Schablone eingebracht.

Notwendige Maße hierfür sind der Durchmesser einer CD (120 mm), der daraus entstehende Abstand der Bohrungen zum Mittelpunkt (es empfielt sich für den Kreis auf dem die Bohrungen liegen ein Durchmesser von 100 mm), der Durchmesser der Bohrungen (passend für eine Schraube M4, Mittelpunktsbohrung für das Uhrwerk meist 8 mm) sowie die Lage der Kante, an welcher der Ständer abgekantet wird (bei einem Blech von 200 x 140 mm würde der Abstand von oben 140 mm betragen, um eine quadratische Fläche zu erhalten. Somit hat der Ständer selbst eine Tiefe von 60 mm).

 

Nun beginnt die eigentliche Arbeit am Werkstück.
Die Außenform der Schablone kann zur weiteren Verwendung sofort ausgeschnitten werden. So ist bereits erkenntlich, welche Form die Uhr später annehmen soll. Die Anordnung der Löcher muss natürlich vorher erarbeitet werden. So ist es zum Beispiel notwendig, mit den Schülern das Erstellen einer Zwölferteilung zu besprechen, wenn diese Kenntnisse noch nicht vorhanden sind.

   

Anschließend wird die Außenform der Schablone auf das Werkstück übertragen. Die selbstgewählte Kontur (Förderung der Kreativität der Schüler) wird dann mit einer Laubsäge ausgesägt. Hierzu sind natürlich spezielle Metall-Laubsägeblätter notwendig. Da diese Sägeblätter selten im freien Handel zu finden sind (Metallbearbeitung mit der Laubsäge findet nur selten statt), empfiehlt es sich, sie gleich mit den anderen Materialien zusammen zu bestellen.

   

Gleich nach dem Aussägen der Form werden die Kanten entgratet, um einer Verletzungsgefahr vorzubeugen.

   

Die Löcher für sämtliche Bohrungen werden mit Hilfe der Reißnadel von der Schablone auf das Werkstück übertragen.

   

Anschließend werden die Löcher vorgekörnt.

   

Im nächsten Arbeitsschritt werden die Löcher für die Schrauben, sowie für das Uhrwerk gebohrt. Da es sich beim Werkstück um ein Metallblech handelt, sollte besonderes Augenmerk auf die Sicherheitsvorkehrungen gelegt werden. Nicht nur, dass Grundregeln, wie die Alleinarbeit an der Ständerbohrmaschine und das Abstandhalten, sowie das Tragen einer Schutzbrille beim Bohren von Metall eingehalten werden müssen, bei einem solch scharfkantigen Werkstück ist es besonders wichtig, es richtig einzuspannen, um ein herausschleudern zu verhindern. Nie sollte ein Metallblech mit bloßen Händen angefasst werden, um es zu bohren.

   

Genauso wenig sollten beim Bohren Handschuhe getragen werden. Zwar würden diese vor den scharfen Kanten des Materials schützen, können aber selbst zu einer Gefahr werden, wenn man damit unabsichtlich in den Bohrer fasst. Eingespannt kann ein solches Werkstück mit Hilfe einer Holzplatte, einer Leiste und zwei Schraubzwingen (bei denen darauf zu achten ist, dass sie richtig schließen) werden. Sollte diese Art des Spannens aus verschiedensten Gründen nicht möglich sein, sollte von der Lehrkraft auf jeden Fall eine Bohrlade gebaut werden. Eine solche Bohrlade habe ich zum Beispiel beim Bau des Metallbilderrahmens eingesetzt.

   

Auch die Grate, die beim Bohren der Löcher entstehen sollten möglichst sofort mit der Metallfeile entfernt werden. So wird einer Verletzung auf dem schnellsten Wege vorgebeugt.

   

Als nächster Schritt werden die Löcher von der Metallplatte auf die CD übertragen. Hierzu kann (bei sauberer Arbeit) die Schablone dienen. Aus der Erfahrung hat sich allerdings gezeigt, dass die Schüler genauere Ergebnisse erzielen können, wenn sie die CD auf die Metallplatte kleben (mit Kreppband, bzw. Tesafilm) und anschließend die Löcher übertragen. Das Übertragen sollte hier auf jeden Fall mit Folienstift stattfinden, da die Reißnadel die Oberfläche der CD zerstören würde. Fehler könnten so nicht mehr ausgebessert werden.

   

Die Faltkante (für den Ständer) wird anschließend auf das Blech übertragen, wenn dies nicht gleich zu Beginn der Arbeit geschehen ist. Das Aluminiumblech (oder Kupfer) wird anschließend direkt an der Faltkante zwischen zwei Stahlschienen geklemmt und so in den Schraubstock eingespannt. Mit Hilfe einer dritten Stahlschiene kann das Material nun sauber abgekantet werden. Falls die Kante nicht richtig sauber gebogen ist, können kleine Beulen noch mit einem Schlosserhammer ausgebessert werden. Doch auch hier sollte zwischen Material und Hammer eine Stahlschiene gelegt werden, um Abdrücke auf dem Blech zu vermeiden.

   

Sämtliche Kanten werden nochmals bearbeitet und die Flächen werden mit Stahlwolle gereinigt und glänzend poliert. Aluminiumblech hat in diesem Fall den Vorteil, dass es nicht lackiert zu werden braucht.
Anschließend wird das Werkstück montiert.

 

Nun noch einige fertige Werkstücke:

 

Natürlich kann das Werkstück auch aufwendiger gestaltet werden. Ich habe dies zwar im Unterricht noch nicht durchgeführt, aber für mich selbst habe ich bereits mehrere Uhren hergestellt. Sollte die nötige Zeit vorhanden sein, wäre es aber durchaus möglich, das Werkstück in größerem Umfang zu planen und umzusetzen. Hier einige Beispiele:

 

Links sieht man eine CD-Uhr mit aufgesetzten Dekorationsteilen. Die Herstellung gleicht dem Originalwerkstück, nur der Materialaufwand ist höher.

Rechts sieht man eine Wanduhr, die ich passend zur Standuhr gefertigt habe. Die CD wurde hier durch eine Metallplatte ersetzt, das Uhrwerk befindet sich im Innern der Uhr, zwischen der Deckplatte und dem hinteren Blech, um die Uhr ohne großen Abstand an der Wand befestigen zu können.

 

Hier abschließend noch eine ganz spezielle Form der Uhr: Mein Patenkind wünschte sich von mir eine Uhr in Form eines Clownfischs. Hier das Ergebnis. Sämtliche unterschiedlich farbigen Einzelteile des Werkstücks habe ich aus verschiedenen Plexiglasplatten herausgearbeitet und anschließend genau aneinander angepasst.

 

     

 

   

 

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C. Bordes 2008