Locher
Auch wenn man es ihm nicht sofort ansieht: Die Achsen des Papierlochers bieten Lehrern und anderen Liebhabern der Geometrie einige Möglichkeiten, sinnvoll mit Geodreieck und Zirkel umzugehen.
Diesen Beitrag weiterempfehlen
Zu diesem Beitrag
Eingetragen am 21.07.2009, 09:18 Uhr in Naturwissenschaft und Technik | Technik des Alltags | prima.tec |
9 x kommentiert, 1458 x gelesen in 2012. Diesen Beitrag kommentieren.
Gibt es bei Papierlochern etwas Neues?
Locher
Locher? »Ein Locher ist ein Locher, da gibt es nichts Neues«, wird man vermuten. Trotzdem: Im N+T-Unterricht könnte er als leicht beschaffbares Gerät mit seiner nicht ganz uninteressanten Mechanik gute Dienste tun. Sehen wir ihn doch einmal an.
Man drückt auf den Hebel, spürt dabei den Widerstand einer Schenkelfeder, und die beiden Lochstempel verschwinden im Lagerbock nach unten; ein letzter verstärkter Hebeldruck und in den Klassensatz sind die Löcher gestanzt. Nur die Konfetti in der Auffangschale zeugen von dem rohen Werk. Unter dem Federdruck schnappt der Druckhebel nach oben und der Locher ist für neue Arbeit bereit.
Studieren wir den Mechanismus genauer, dann entdecken wir zwei quer durch den Locher gehende Achsen, die Lagerachse A1 und die Druckstange A2. In der Lagerachse ist der bewegliche Druckhebel gelagert und die Druckstange drückt die beiden Lochstempel mit ihren keilförmigen Schneiden nach unten. Was die Zeichnungen nicht zeigen: Die Lochstempel sind in Laschen eingehängt, die die Lochstempel beim Hochgehen des Hebels mit nach oben ziehen und gleichzeitig die waagrechte Wegkomponente von A2 ausgleichen. (Die Fachsprache bezeichnet die Lochstempel auch als »Lochpfeifen«).
Wir richten unser Augenmerk nur auf die Achsen- und Stempelsituation und überlegen, wie die vier Teile zusammenarbeiten. Dabei gehen wir davon aus, dass sich der Hebel bis zu seinem Anschlag um 55° nach unten schwenken lässt.
Drei Konstruktionsaufgaben
Wir verwenden die auf die Achsen reduzierte Vorzeichnung. Deren Maße sind doppelt so groß gezeichnet wie am Locher gemessen, damit das Konstruieren einfacher wird.
Zeichnen Sie ein bzw. konstruieren Sie
a) die Linie, die die Druckstange A2 beim Herabdrücken des Hebels beschreibt
b) die Stellung von A2, wenn die Unterkante des Lochstempels S auf Schlitzmitte steht
c) die Stellung von A2, wenn der Druckhebel um 55° nach unten geschwenkt ist.
(Zusatzfragen:
d) Was wäre, wenn der Hersteller A2 und S in Ruhestellung genau untereinander platzieren würde? Zeigen Sie die Auswirkung mit einer weiteren Konstruktionszeichnung.
e) Ermitteln Sie zeichnerisch die am Stempelkopf entstehende waagrechte Kraftkomponente, wenn die Druckstange den Stempel wie in Aufgabe a) unter 30° und mit 120 N belasten würde.)
Lösungen
(Antwort auf die Zusatzfrage:
d) Dann würde A2 durch seine Wanderung nach rechts nicht mehr satt auf den Stempelkopf drücken und sich etwa in Mitte des Stempelwegs verkanten.
e) Siehe Skizze:
Zum Thema »Technik des Alltags« schlägt der tec.LEHRERFREUND weitere Projekte vor:
- Mobile im Gleichgewicht
- Papierlocher
- Spanngurt mit Spannschloss
- Flasche verschließen mit mehrgängigen Gewinden
- Was ist ein guter Zirkel?
- Alter Schiffskran
- Druckknopf
- Wie funktioniert ein Kugelschreiber?
- Seifenspender
- Regenschirm
- Einsteckschloss
- Umschaltknarre
- Saiten spannen
- Reißverschluss
- Wasserventil
- Schnappverschluss
usw.
Ergänzung
Semesterarbeit Steffi (siehe Kommentar 18. 12. 2009) - Zum Vergrößern Klick aufs Bild, dann rechte Maustaste + "Grafik speichern unter".
tec.LF-Leserin Steffi erhielt als Semesterarbeit die Aufgabe, einen Locher für 500 Blatt Papier zu konstruieren. Der Locher soll den Blattstapel nicht stanzen, sondern bohren.
Wie bei allen technischen Problemstellungen gibt es auch hier verschiedene Lösungsmöglichkeiten. Der tec.LF-Vorschlag als Prinzipskizze: Antrieb mit Handbohrmaschine. Weiterleitung der Drehbewegung über Zwischenrad-Getriebe, damit beide Bohrer in der gleichen Richtung drehen. Bohrervorschub über Handhebel.
Das Projekt stellt sicher eine reizvolle Konstruktionsaufgabe dar, lässt aber bei näherem Hinsehen Fragen offen:
- Marktchancen: Hätte ein solcher Locher Marktchancen? Wahrscheinlich nicht, denn er würde ziemlich teuer.
- Bohrer: Die Bohrer können nur Werkzeuge aus der Holz- oder Kunststoffbearbeitung sein. Dort sind hohe Drehzahlen üblich; die Drehzahl der Bohrer hier müsste bei schätzungsweise 2000 1/min liegen, um saubere Bohrlöcher zu erzeugen.
Dann: Funktioniert bei dem dicken Papierstapel die Spanabfuhr? Wenn die Bohrer heiß werden, ist wegen des Papiers keine Kühlung möglich.
Ergänzung
Kommentar Martin am 19.05.2010

Zu diesem Beitrag
Eingetragen am 21.07.2009, 09:18 Uhr in Naturwissenschaft und Technik | Technik des Alltags | prima.tec |
9 x kommentiert, 1458 x gelesen in 2012. Diesen Beitrag kommentieren.
- Hebelgesetz und Drehmoment (33156)
- Fahrrad Fachausdrücke: Bauteile, Rahmen und Lenkervorbau (16799)
- Fahrrad: Lichtanlage (11252)
- Fahrrad: Antrieb (10912)
9 Kommentare von Lehrerfreund/innen
Hallo!
Habe eine Frage! Wieviel Kraft muß ich aufwenden um mit einem 500 Blatt Locher das Papier zu stanzen? Auch mit dem Lastarm gibts Probleme… wenn man den Hebel mit dem Arm betätige wieviel Newton sind das?
Lg
Hallo Steffi,
der hier vom tec.LF vorgestellte Locher erlaubt das Lochen von 40 Blatt und arbeitet mit einem Hebelverhältnis von etwa 9 : 1.Wir haben den Versuch durchgeführt: Die erforderliche Stempelkraft war (bei 80-Gramm-Kopierpapier) etwa 360 kg = 360 daN. Der doppelte Stapel würde die doppelte Stempelkraft erfordern - zusätzliche Reibkraft nicht berücksichtigt. Hoch gerechnet sind für 500 Blatt 4500 daN (= 4,5 Tonnen!) nötig. Ihre Hand wird kaum mehr als 45 daN verkraften. Dann bräuchten Sie ein Hebelverhältnis von 4500 daN : 45 daN = 100 :1. (Daraus ergibt sich die ernsthafte Frage: Verkauft tatsächlich jemand mechanisch arbeitende 500-Blatt-Locher? Wir haben keinen gefunden.)
Gruß
tec.LEHRERFREUND
Danke für Ihre schnelle Antwort. Wir müssen nämlich für unsere Semesterarbeit einen 500 Blatt Locher konstruieren! Braucht der Locher wenn ich das Papier mit einem motorbetriebenen Bohrer durchbohre auch 4500daN? Oder ist das ein Unterschied ob ich stanze oder bohre? Hättet Ihr vielleicht auch eine Skizze wie die motorbetriebenen Bohrer (wie sind die zwei Bohrer miteinander verbunden, wie könnten die Zahnräder verlaufen)ungefähr aussehen könnten? Hätte mir vielleicht überlegt dass die Bohrer per Knopfdruck nach unten fahren und so das Papier durchbohren.Wäre mir eine große Hilfe.
Lg Steffi
Hallo Steffi,
wir haben einen Vorschlagsentwurf angehängt.
Beim Bohren entstehen bei Weitem keine 4500 daN; das kann man z. B. beim Bohren von Stahl studieren.
Die Idee mit dem Knopfdruck-Vorschub ist Klasse, aber wahrscheinlich unbezahlbar.
Gruß
tec.LEHRERFREUND
Hallo,
in den letzten Tagen bin ich auf euere Diskussion bezüglich des Lochers mit 500 Blatt gestoßen. ALs ich mich dafür weiter interessiert habe, bin ich auf einen Bürolocher “Der Powerlocher - König unter den Lochern” gestoßen, welcher bis zu 520 Blatt lochen soll (http://www.buerolocher.biz/). Nun frag ich mich, wie dieser Locher rein mechanisch funktionieren soll - etwa so wie in der Skizze oben mit der Handbohrmaschine? Außerdem frag ich mich wie viel Kraft man benötigt wenn man den Hebel nach unten drückt um die 500 Blatt zu lochen? Und als letztes is mir noch die Frage gekommen, wie man eigentlich darauf kommt, dass das Material beim Lochen stand hält?
Viele Grüße
Eva
Hallo Eva,
http://www.buerolocher.biz/ führt den Locher leider nicht mehr. Wir hätten ihn - wenn nicht zu teuer - gerne erstanden, um nachzusehen, wie er funktioniert. Der Beschreibung nach besitzt er eine sicher pfiffige Hebelübersetzung, die das Lochen entsprechend erleichtert.
Ob das Material, also die Stempel ( d = 5,5 mm) der Lochkraft standhalten? Wenn die angenommenen 4500 daN Stanzkraft stimmen, entsteht eine Druckspannung von etwa 1000 N/mm2: Ein hochfester Stahl hält das aus.
Gruß
tec.lehrerfreund
Hallo tec. Lehrerfreund,
auch ich hätte eine Frage zum Thema Lochen. Wie müsste der Lochstempel (oder das Schneidewerkzeug) aussehen, wenn ich quadratische Löcher zum Beispiel in der Größe 3,5 * 3,5 cm in einem Papierstapel von 100 Blatt normales Papier lochen (oder spricht man dann von schneiden) möchte?
Grüße Martin
Hallo Martin,
abgesehen von der Überlegung, welchen Vorteil ein quadratisches Loch gegenüber einem runden wohl haben könnte, macht der tec.LF diesen Vorschlag:
Den Stempelschaft zylindrisch lassen und den eigentlichen quadratischen Lochstempel anfräsen.
Denkbar wäre auch ein einsetzbarer Lochstempel. Nachteil: Kostspielig.
Gruß
tec.LEHRERFREUND
Hallo Martin,
wir haben vorhin übersehen, dass Sie Löcher nicht mit 3,5mm x 3,5mm sondern mit 3,5cm (Zentimeter!!) stanzen wollen. Meinten Sie tatsächlich Zentimeter?
Falls Sie 35 mm-Durchbrüche produzieren wollen: Sie wären dann bestimmt jenseits aller Lochermöglichkeiten und Sie müssten sich ein ganz neues Lösungskonzept überlegen.
Gruß
tec.LEHRERFREUND
Geben Sie Ihren Kommentar hier ein:
Hinweis: Der Kommentar wird von einem Moderator geprüft.
1756 Einträge, 12437 Kommentare
Seite generiert in 0.4878 Sekunden bei 142 MySQL-Queries
79 Personen online (max. 209 am 18.03.2012)



Ich bin Hermann Metz. Als Maschinenbau-Ingenieur (FH) arbeitete ich von 1977 bis 2005 als Fachlehrer an der Gewerbeschule Breisach, wo ich alle gängigen Fächer der Land- und Baumaschinentechnik und der Kraftfahrzeugtechnik unterrichtete. Dabei hatte ich mit Fach- und Meisterschülern zu tun.
Aus meiner Lehrerfahrung habe ich hier Vorlagen für den Technikunterricht zusammengestellt. Sie finden darin methodische und didaktische Anregungen, Folien, Arbeitsblätter usw.





