Den "Heißen Draht" haben mein Kollege Arno Friedel und ich im Jahr 2006 als Prüfungswerkstück im Quali angeboten. Nachdem die meisten Schüler unser zweites zur Auswahl stehendes Werkstück gewählt haben und so Großteile des Materials übrig blieben, bauten wir das Werkstück gleich zu Beginn des neuen Schuljahres 2006/2007 mit den Schülern der 9. Klassen. 

Achtung:

Die für das Werkstück benötigte Schaltung ist relativ kompliziert aufgebaut und für die Schüler nur schwer verständlich. Es empfiehlt sich daher, das Werkstück nur mit einer Gruppe anzufertigen, die elektrotechnisch bereits über fundiertes Wissen verfügt. Bei etwa der Hälfte meiner Schüler funktionierte das Werkstück nicht auf Anhieb, sondern erst nach intensiver Fehlersuche in der Schaltung.

Die Schüler erhalten 4 Holzteile, aus denen der Kasten für den Unterbau des Werkstücks gefertigt werden soll. Grundplatte, sowie die vordere und hintere Wand sind bereits auf Maß vorgeschnitten, die beiden Seiten müssen aus dem vierten Materialteil angefertigt werden. Sind alle Materialteile zugesägt, werden die vier Teile miteinander zu einem Kasten verleimt. Anschließend wird die Form mit der Holzfeile nachbearbeitet, so dass die vordere und hintere Platte der Schräge der beiden Seitenteile angepasst werden.

Anschließend soll eine Deckplatte in den Kasten eingepasst werden. Um die Deckplatte zu montieren, werden Leisten in den Kasten eingepasst, die später zur Befestigung dienen sollen. Aus einer Leiste werden vier Stücke gesägt, die ebenso wie der Kasten angeschrägt werden, aber so viel kürzer als die Seitenwände des Kastens sind dass die Deckplatte genau darüber passt. Die Leistenstücke werden anschließend in den Kasten eingeleimt.

Die Schüler sägen eine Plexiglasplatte mit dem Innenmaß des Kastens zurecht. Um beim Zusägen der Platte einen geraden Schnitt zu erhalten, ist die Verwendung einer Feinsäge am besten geeignet. Die Platte wird anschließend ordentlich gefeilt und verschliffen.

In die Platte müssen nun folgende Löcher eingebohrt werden:

- 2 Löcher mit einem Durchmesser von 13 mm für die beiden LEDs

- 1 Loch mit einem Durchmesser von 6,5 mm für den Schalter

- 2 Löcher mit einem Durchmesser von 4 mm für den Gewindestab (bzw. kleinerer Durchmesser bei schmälerem Gewindestab)

- 1 Loch mit einem Durchmesser von 3 mm für den Nullkontakt (Schraube)

- 4 Löcher an den Ecken der Platte mit einem Durchmesser von 3 mm für die Befestigung der Platte

- Zusätzlich 1 Loch, durch das später der Draht zum Führungsstab geführt werden kann.

Beim Bohren der Löcher für die LEDs ist besondere Vorsicht geboten. Das Werkstück muss unbedingt fest eingespannt sein und die Bohrgeschwindigkeit genau angepasst werden. Außerdem müssen die Schüler auf einen geringen Vorschub achten. Sonst ist die Gefahr relativ groß, dass das Material springt.

Als nächster Arbeitsschritt muss aus dem Stück Schweißdraht ein Stab mit Schlaufe am Ende gefertigt werden. Dazu wird der Draht am Ende rund gebogen. Weiterhin muss aus aus dem Stück Gewindestab eine Bewegungsstrecke für das Werkstück gebogen werden. Die Formgebung ist dabei vollkommen freigestellt. Der Gewindestab wird mit Muttern in der Deckplatte befestigt.

Ebenso werden die beiden LEDs und der Schalter in die Deckplatte montiert.

Ist die Deckplatte fertig, wird die Schaltung für das Werkstück angefertigt. Die nötigen Bauteile dafür sind 2 Transistoren NPN, 2 Widerstände 56 kΩ (Grün-Blau-Orange-Gold), 1 Widerstand 680 Ω (Blau-Grau-Braun-Gold) und 1 Widerstand 470 Ω (Gelb-Violett-Braun-Gold).

Der Schaltplan für die Bauteile, die direkt auf die Platine gelötet werden müssen, sieht wie folgt aus:

Die fertige Platine wird anschließend mit Litzen mit den zugehörigen Bauteilen verbunden. Die Bauteile sind eine grüne LED, eine rote LED und ein Schalter, weiterhin muss der Führungsstab, der aus einem Stück Schweißdraht gebogen wird, sowie der Gewindestab und Nullkontakt mit der Platine verbunden werden. In die rote LED muss zusätzlich ein Widerstand mit 10 kΩ (Braun-Schwarz-Orange-Gold) eingelötet werden. Der zweite Schalterkontakt wird schließlich mit dem Pluspol der Batterie verlötet.

Während des Lötens.

Die Platine wird mit Hilfe von Distanzbolzen und Schrauben (oder mit einer anderen Lösung, hier bieten sich mehrere Möglichkeiten an) auf der Grundplatte befestigt.

Auch die Batterie kann nach Möglichkeit am Boden des Kastens befestigt werden. Hier wurde einfach ein Stück Leiste eingeleimt, so dass die Batterie einfach eingeklemmt werden kann.

Die Plexiglasplatte wird schließlich mit Hilfe von 4 Holzschrauben im Kasten befestigt. Damit ist das Werkstück fertig gestellt.

Hier links ein Bild meiner eigenen Ausführung mit flachem Kasten.

Übrigens empfehle ich dringend möglichst viele verschiedene Kabelfarben für die einzelnen Verbindungen zu wählen, da dann das Nachvollziehen der Verbindungen im Falle eines nicht funktionierenden Werkstücks leichter fällt.