Vor einigen Jahren stellte die Haupt -schule in Taufkirchen /Pram ersteÜber legungen an, wie die ThemenPneumatik & Hydraulik verstärkt inden Technikun ter richt einfließenkönnten. Die zündenden Ideenkamen schließlich im Physik unter -richt nach Druckversuchen mit Glas -kolben und Glaszy lin dern. FürSchüler ver suche wurde nach Alter -nativen zu den sündhaft teurenGlas apparaten gesucht, dabei stießman auf billige Einwegspritzen. Eswurden verschiedene Modelle ge -testet und dabei heraus gefunden,

dass sich dreiteilige Einwegspritzenmit Weichgummi kolben ideal fürdiesen Zweck eignen. Im Schuljahr2003 / 04 wurden die ersten Pneu -matik / Hy draulik-Projekte im Tech -nischen Werkunterricht der 6. bis 8.Schulstufe getestet. Die Schülerwaren sofort fasziniert von derMöglichkeit, Modelle und einfacheAnlagen mit Ein wegspritzen steu-ern zu können, also mit Geräten,die sonst eher ne ga tive Assozi -ationen hervorrufen. Viele Ideendazu wurden in der Planungsphasegeboren und in der Folge ent stan-den faszinierende Modelle wie Hebe -bühnen, Tor öffner, Bahn schran ken,Zug brücken, Stapler, Bagger, Greif -arme, usw. mit Pneu matik- oderHydraulikantrieb. Besuche von Be -trie ben mit pneumatischen Ferti -gungs an lagen (Schuhfabrik) runde-ten die Pro jekte ab. Inzwischenwerden einige Ideen in überarbeite-ter Form auch als Bausätze von der

Fa. Winkler Schulbedarf GmbHangeboten.

Einführung in die ThematikNach einer theoretischen Ein füh -rung in die physikalischen Grund-lagen der Druckfortpflanzung inGasen und Flüs sigkeiten, vorzugs-weise im Physik unter richt, sollendie Schüler das Ge lernte an zweiunterschiedlich großen Einweg-spritzen (zB. 10 ml, 20 ml), verbun-den mit einem Gummi- oderKunststoffschlauch, auch testen

PNEUMATIK & HYDRAULIK

Der Autor

Direktor Josef Kurz istLeiter der Haupt schuleTaufkirchen an derPram. Er unterrichtetseit über 20 Jahrendas Fach TechnischesWerken.

EIN EINSTIEGSPROJEKT FÜR SCHULEN UND JUGENDEINRICHTUNGEN

Pneumatik & Hydraulik leicht gemacht

Pneumatik und Hydrau liknehmen heutzutage in derSteuerungs technik undim Industrie anlagen- undFahr zeug bau einen sehrhohen Stellen wert ein. In der Schu le wird dieseThematik jedoch, zumin-dest bis zur 9. Schul stufe,nicht oder nur sehrstiefmütterlich behandelt.

PNEUMATIK & HYDRAULIK

PH-Roboterarm(Art. Nr. 101439)

PH-Gabelstapler(Art. Nr. 101437)

PH-Hubstapler (Art. Nr. 101438)

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Die Fa. Winkler Schulbedarf GmbH bietet im Hauptkatalog noch weitere Pneumatik /Hydraulik-Modelle für Einsteiger und Fort -geschrittene an. Folgende wurden an derHauptschule Taufkirchen / Pram mehrfach getestet und für gut befunden:

� PH-Türöffner (Art. Nr. 101434)� PH-Hebebühne (Art. Nr. 101436)� PH-Gabelstapler (Art. Nr. 101437)� PH-Roboterarm (Art. Nr. 101439)� PH-Radlader (Art. Nr. 101440)

Die beiden letztgenannten Modelle sind erstab der 7. Schulstufe zu empfehlen.

Weitere PH-Modelleund verschiedene Versuche damitan stel len. In einer nächsten Phasewerden die Schüler aufgefordert,praktische Anwendungsmög lichkei -ten zu finden und ein Modell nacheigenen Vor stellungen zu skizzie-ren. Sie werden erstaunt sein überdie Vielfalt und Originalität derEntwürfe. Die kreative Umsetzungerfordert allerdings Erfahrungen imModellbau. Die Praxis hat gezeigt,dass es sinnvoll ist, zuerst mit denSchülern ein gemeinsames Ein-stiegsmodell zu bauen. Erst dannsind die Schüler erfahrungsgemäßin der Lage, auch eigene Ideenpraktisch zu verwirklichen.

Ein Hubstapler als Ein stiegs modell

Dieses vielfach er probte Einstiegs -modell in die Pneumatik/ Hydraulik(PH) lässt sich von Schü lern ab der6. Schul stufe problemlos in ca. 5Unter richts einheiten aufbauen.Grund sätzlich besteht das Modellaus einer fahrbaren Grundplatteund einer Staplerga bel, die in zweiFührungen durch den Kolben einer10 ml-Einwegspritze auf- und abbewegt werden kann. Die hier fürerforderliche Kraft wird über einenPlastikschlauch übertragen, der miteiner waagerecht auf der Grund -plat te befestigten 20 ml-Ein weg -spritze ver bunden ist (siehe Bild).Wird deren Kol ben in den Zylinderhineingedrückt, so bewegt sich dieStaplergabel nach oben, da derZylinder der 10 ml-Ein weg spritze,der fest mit der Gabel verbundenist, durch den Luft- bzw. Wasser -druck am Kolben aufwärts gleitet.

Zieht man hingegen den Kol ben ausder waagerechten Spritze heraus,so entsteht ein Unterdruck (Saug -wirkung), der dazu führt, dass sichdie Staplergabel absenkt. Die aus-führlichen Bauanleitungen sind alsPDF-Datei zum Downloaden aufder Homepage: www.winklerschul-bedarf.com.

Pneumatik oder Hydraulik?Die Kraftübertragung bei Spritzenkann durch Luft (Pneumatik) oderdurch Was ser (Hydraulik) erfolgen.Das pneu matisches System ist ein-facher aufzubauen, jedoch etwasschwer fälliger als ein hydraulischesSystem. Technisch optimal wäredas Befüllen der Spritzen mit Hy -drau liköl, doch davon wird wegender akuten Ver schmutzungsgefahrvon Kleidungsstücken, Tischen undder Modelle dringend abgeraten.Auch die dafür notwendigen Öl-abscheider fehlen in den meistenWerkräumen. Für die Her stellungeines Pneuma tiksystems wird dieStaplergabel ganz nach untengedrückt und der Kol ben der 20 mlSpritze bis zum Anfang der 20 mlMarkierung geschoben. Nach demVerbinden beider Spritzen mit demKunststoffschlauch kann die ein- wandfreie Funktion des Systemsgetes tet werden. Das Befüllen derSpri tzen mit Wasser für ein Hydrau -lik sys tem ist etwas aufwändigerund wird in der Bauanleitung detail-liert be schrie ben. Ein mehrmaligesAbziehen des Schlauches von denSpritzen sollte unbedingt vermie-

den werden, da die Schlauchendendadurch ausgeweitet und in Folgeundicht werden. Nach der Fertig-stellung der Modelle können zB.Hebeversuche durchgeführt wer- den. Die Kinder werden erstauntsein, welche große Lasten,besonders mit dem hydraulischenSystem, ge ho ben werden können.