Sicherheitsnadel

Bei der Sicherheitsnadel ist es wie bei zahllosen anderen Erfindungen auch: Jeder kennt sie, aber niemand macht sich besondere Gedanken darüber. Betrachtet man sie jedoch etwas genauer, dann ergeben sich nach und nach Fragen, die weniger leicht zu beantworten sind als man es sich vorstellt. Ein Thema also für die selbstständige Arbeit in Schüler-Kleingruppen.

Sicherheitsnadel 

Bei der Sicherheitsnadel ist es wie bei zahllosen anderen Erfindungen auch: Jeder kennt sie, aber niemand macht sich besondere Gedanken darüber. Betrachtet man sie jedoch etwas genauer, dann ergeben sich nach und nach Fragen, die weniger leicht zu beantworten sind als man zunächst vermutet. In jedem Falle wäre es ein Thema für die selbstständige Arbeit in Schüler-Kleingruppen.

Zunächst könnte man klären - vielleicht als Hausaufgabe - wann die Sicherheitsnadel erfunden wurde und wer sie erfunden hat. (Der Erfinder hat sie übrigens zum Patent angemeldet.) WIKIPEDIA gibt hinreichend Auskunft darüber (zum Wikipedia-Artikel "Nadel", Abschnitt "Sicherheitsnadel")

Der Rest wäre die Gruppenarbeit. Der tec.LEHRERFREUND macht, z. B. für ein Arbeitsblatt, die folgenden Vorschläge. Es versteht sich dabei von selbst, dass jeder Schüler eine Sicherheitsnadel im Unterricht dabei hat. Auch ein Hinweis des Lehrers auf Unfallgefahren gehört dazu.

Bild 1: Die Skizze zeigt eine Sicherheitsnadel in symbolischer Darstellung.

 a) Welchen Namen würdest du den Teilen A, B, C und D geben?

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Symbolische Darstellungen sind vereinfachte Darstellungen, die das Prinzip zeigen, aus denen Einzelheiten jedoch nicht hervorgehen.

b) Nenne zwei solcher Details und beschreibe, worüber diese keine richtige Auskunft geben.

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c) Die Sicherheitsnadel ist geschlossen. Prüfe mit dem Zirkel nach, ob die Nadelspitze tief genug im Schließblech sitzt.

Bilder 2 bis 7

Die Bilder zeigen verkürzt die Arbeitsschritte bei der Herstellung einer Sicherheitsnadel. Beschreibe die Arbeitsschritte.

Bild 2: _______________________

Bild 3: _______________________

Bild 4: _______________________

Bilder 5 bis 7: Herstellung des Teils C in Bild 1

Bild 5: _______________________

Bild 6: _______________________

Bild 7: _______________________

Weitere Fragen zur Herstellung. Die Frageliste kann von den Schülern erweitert werden.

- Welche Aufgabe hat Teil C in Bild 1?
- Wie hält Teil C in Bild 1 sicher auf dem stumpfen Nadelende?
- Aus welchem Material sind Sicherheitsnadeln hergestellt? Welche besondere Eigenschaft muss das Material besitzen?
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Lösungsvorschläge

a) Welchen Namen würdest du den Teilen A, B, C und D geben?

A = Nadel; B = Schenkelfeder; C = Schließblech; D = Nase

Symbolische Darstellungen sind vereinfachte Darstellungen, die das Prinzip zeigen, aus denen Einzelheiten jedoch nicht hervorgehen.

b) Nenne zwei solcher Details und beschreibe, worüber sie keine richtige Auskunft geben.

- Ringfeder B: Sie besitzt mehr als nur 1 Windung (nämlich 1,5 Windungen)

- Schließblech C: Es hat ein U-förmiges Profil, in dem die Nadel beim Schließen verschwindet.

c) Die Sicherheitsnadel ist geschlossen. Prüfe mit dem Zirkel nach, ob die Nadelspitze tief genug im Schließblech sitzt.

Bilder 2 bis 7

Die Bilder zeigen verkürzt die Arbeitsschritte bei der Herstellung einer Sicherheitsnadel. Beschreibe die Arbeitsschritte.

Bild 2: Nadeldraht auf Länge abzwicken

Bild 3: Spitze anschleifen

Bild 4: Nadeldraht 1 1/2 Mal zur Schenkelfeder biegen

Bilder 5 bis 7: Herstellung des Teils C in Bild 1

Bild 5: Blechteil abschneiden; Nase herausschneiden

Bild 6: Blech der Länge nach umbördeln. Die entstehende Nute muss etwas breiter sein als der Nadeldurchmesser.

Bild 7: Schließblech in seine Endform biegen.

Weitere Fragen zur Herstellung. Die Frageliste kann von den Schülern erweitert werden.

- Welche Aufgabe hat Teil C in Bild 1?
Die Schließblechnase führt die Nadel beim Schließen. Sie gewährleistet, dass die Nadelspitze sicher in die Bördelnute hinein gleitet.

- Wie hält Teil C in Bild 1 sicher auf dem stumpfen Nadelende?
Durch eine hohe Pressen-Druckkraft beim Ummanteln des Nadeldrahts.

- Aus welchem Material sind Sicherheitsnadeln hergestellt? Welche besondere Eigenschaft muss das Material besitzen?

Sicherheitsnadeln bestehen aus einem speziellen Federstahl. Dieser ist mit Silizium legiert und macht den Stahl elastisch.

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