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Lichtbogen

 

In der 7. Klasse haben wir (Arno & Romy Friedel und ich) an der Hauptschule Karlstadt mit unseren Schülern Plexiglasbögen gebaut, die durch blinkende LEDs beleuchtet wurden.

 

Dauer für den Bau des Werkstücks:

ca. 6 Wochen á 2 Unterrichtsstunden

 

Beinhaltete Werktechniken:

Ablängen von Holz mit der Feinsäge

Schleifen und Feilen von Holz

Genaues Messen

Leimen von Holz

Biegen von Plexiglas

Bohren in Plexiglas

Löten

Umgang mit der Heißklebepistole

 

Notwendige Materialien:

2 Sperrholzplatten 220 x 90 x 4

1 Sperrholzplatte 220 x 50 x 4

1 Holzleiste (Fichte) 600 x 30 x 5

1 Holzleiste (Fichte) 600 x 20 x 5

Holzleistenreste ca. 5 x 5 mit einer Gesamtlänge von 200 mm

1 Plexiglasstab Ø 10 x 300

2 farbwechselnde Blink-LEDS (schnell oder langsam) Ø 5mm

Litze

1 Schalter

1 Batteriehalter (für 4 Mignonzellen)

 

Arbeitsschritte:

Zuerst wird die 30 mm breite Leiste in 2 Teile mit einer Länge von 210 mm und in 2 Teile mit einer Länge von 65 mm geteilt. Danach wird die 20 mm breite Leiste in 2 Teile mit einer Länge von 190 und zwei Teile mit einer Länge von 35 mm geteilt.

   

Die Einzelteile werden anschließend ordentlich verschliffen.

   

Um das Kästchen später stabil herstellen zu können, werden für die Ecken jeweils einige Stücken Leiste als Verstärkung in der jeweiligen Materialbreite der Leisten angezeichnet...

   

...und zugesägt. Da wir zwei Kästchen übereinander bauen, benötigen wir 4 längere (30 mm) und 4 kürzere (20 mm) Leisten.

   

Die Einzelteile der beiden Kästchen werden verleimt und die kleinen Leistenstücke als Verstärkung in die jeweilige Ecke gesetzt.

   

So sehen die Rahmen für die beiden Kästchen aus. Man sieht auf dem Bild, dass für die Verstärkungen Reststücke in unterschiedlichen Maßen verwendet werden können.

   

Die Rahmen für die Kästchen werden wiederum ordentlich verschliffen.

   

Anschließend bekommen die beiden Kästchen je eine Deckfläche aufgeleimt. Damit bleibt eine der großen Sperrholzplatten als Boden übrig.

   

Nun kommen wir zum Biegen des Plexiglasstabes. Als besonders geeignet zum gleichmäßigen Erwärmen des Stabes hat sich für uns die Benutzung unseres kleinen Emaillier-Ofens herausgestellt. Allerdings solle dabei darauf geachtet werden, dass die Temperatur nicht zu hoch gewählt wird.

   

Der Stab wird einige Minuten (nicht zu lang, da das Material sonst beginnt, Blasen zu werfen) in den Ofen gelegt und erhitzt. Es empfiehlt sich, etwas Backpapier unterzulegen, um das Plexiglas vor anderen Materialresten, die sich stets im Ofen befinden, zu schützen.

   

Anschließend wird der Stab gebogen. Dazu ist die Verwendung einer vorgefertigten Schablone sinnvoll. Aber auch andere Hilfsmittel können benutzt werden, wenn andere Formen gewünscht sind.

   

In die beiden Enden des Plexiglasstabes werden nun Löcher mit einem Durchmesser von 5 mm für die Leuchtdioden gebohrt. Dabei ist ganz genaues und vor allem vorsichtiges Arbeiten notwendig, da das Material sehr empfindlich ist und nicht mehr viel Restmaterial nach dem Bohren stehen bleibt. Zu schnelles und unvorsichtiges Bohren oder Verkanten lässt das Plexiglas platzen.

   

In die Deckplatte des oberen (kleineren) Kästchens werden zwei Löcher mit einem Durchmesser von 10 mm angebracht, in welche später der Plexiglasstab eingebracht wird. Dazu muss der Abstand der Löcher am Abstand der beiden Rundstabenden abgemessen werden.

   

Schließlich werden die LEDs eingesetzt und es beginnt die Lötarbeit. Es handelt sich um eine einfache Reihenschaltung. D. h. es wird zuerst der Minuspol der einen mit dem Pluspol der anderen LED verbunden. An die beiden anderen Enden werden weitere Stücken Litze angebracht (bereits hier sollte auf die farbliche Unterscheidung zwecks richtiger Polung geachtet werden).

   

Die beiden freien Enden der Litze werden anschließend in das untere Kästchen geführt.

Dazu ist ein Loch in der Mitte der Deckplatte des unteren Kästchens notwendig. Etwa 3 mm Durchmesser reichen hier völlig für die beiden Verbindungen.

Auf dem Bild ist weiterhin zu sehen, dass in eines der Seitenteile des unteren Kästchens ein Schalter angebracht wurde. Je nach Bauweise des Schalters variiert hier der Einbau. Wir haben ganz einfache Kippschalter verwendet, die in ein passendes Loch geschraubt und mit einer Mutter gesichert wurden.

   

Anschließend wird das obere Kästchen auf das untere Kästchen mittig aufgeleimt.

   

Eines der Stücken Litze wird zuerst mit dem Schalter verbunden. Der andere Pol des Schalters wird anschließend ebenso wie das zweie Ende der Litze, die von den LEDs kommt, mit dem Batteriekästchen verbunden.

   

Der Batteriehalter wird am einfachsten mit etwas Heißkleber versehen...

   

...und unter die Deckplatte des unteren Kästchens geklebt.

   

Schließlich wird die Bodenplatte des Werkstücks mit vier kleinen Schrauben von unten am Kästchen befestigt.

   

Der Lichtbogen ist nun fertig. Wer mag kann das Werkstück noch lackieren (wie in der Abbildung links). Eine eingesetzte Figur ist eine weitere Möglichkeit, das Werkstück zu gestalten.

   

Hier der fertige Lichtbogen bei Dunkelheit. Leider kann der Effekt des blinkenden Farbwechsels auf dem Bild nicht dargestellt werden.

 

Ergänzendes Tafelbild:

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C. Bordes 2008