Geometrie

Der Kopf eines Maulschlüssels ist ganz seinem Verwendungszweck angepasst. Die Backen sind dort breiter, wo beim Anziehen einer Schraube das größte Biegemoment auftritt. Durch die Verwendung von Radien wird die Kerbwirkung minimiert und die Unfallgefahr verringert.

Den Kopf eines Doppelmaulschlüssels DIN 895 begrenzen eine Anzahl Radien. Sie geometrisch zu einer Zeichnung zu gestalten, stellt an den Zeichner einige Anforderungen. Der tec.LEHRERFREUND hilft dabei.

Dem fahrenden Marsrover stellt sich mancher Steinbrocken und manches Loch in den Weg: Welche Positionen nehmen die Radaufhängungen dabei ein? Lösungsvorschläge.

Die Curiosity fährt über Stock und Stein. Die Baugruppe, die dabei den tec.LEHRERFREUND besonders interessiert: Wie haben die Wissenschaftler das Fahrwerk und seine Kinematik gestaltet? Vorschlag für ein Arbeitsblatt.

Das Problem, Korken aus der Flasche zu ziehen, hat unzählige Tüftler angeregt, Korkenzieher zu erfinden. Entsprechend viele Konstruktionen - gute und weniger überzeugende - liegen in unseren Schubladen. Wir greifen hier zwei von der anspruchsvolleren Sorte heraus: den Flügel-Korkenzieher und den Scheren-Korkenzieher.

Ein Bauteil, das uns täglich begegnet und uns alle möglichen Durchdringungskurven bietet, ist die Radkappe an Personenwagen. Wir überlegen, wie man die Durchdringungskurve konstruiert, wenn der Außenring Teil eines Kreisrings ist, auf den radial sechs zylindrische Speichen stoßen.

Wir bauen das Thema »Durchdringung und Abwicklungen zweier Prismen« aus: Wie findet man die Durchstoßlinien mit dazugehöriger Abwicklung, wenn ein Prisma ein zweites Prisma außermittig durchdringt?

Werden Bauteile aus Blech gefertigt - Schutzhauben, Absaugvorrichtungen, Luftführungen und Ähnliche, dann muss man im ersten Fertigungsschritt die Abwicklungen der ineinander übergehenden Teile herstellen. Am einfachsten sind dabei Flächen mit geradlinigen Begrenzungen. Hier lernen wir, wie man die Abwicklungen von zwei einander durchdringenden Prismen findet.

Hier werden die beiden Aufgaben aus dem Beitrag »Kugelförmige Werkstücke: Darstellung, Bemaßung, Durchdringung« gelöst.

Für das Zeichnen von Kugeln sieht die Zeichnungsnormung besondere Darstellungs- und Bemaßungsregeln vor. Sie werden hier zusammen mit der Konstruktion von Kugeldurchdringungen gezeigt. Mit zwei Aufgaben zum Üben.

Rohre miteinander verbinden, Wasser- und Gasarmaturen einschrauben oder demontieren - dafür benötigt man eine sicher greifende Zange, die das zu verschraubende Teil bei nicht zu großer Handkraft verlässlich hält. Die einfache Wasserpumpenzange ist für solche Arbeiten oft zu schwach und rutscht deshalb leicht durch.

Der Cremonaplan ist eine zweckmäßige Aneinanderreihung der im Beitrag »Statik der Fachwerke (1)« gezeichneten Einzelkraftecke. Der Aufzeichnung des Cremonaplanes geht die Bestimmung der Stützkräfte, die Zeichnung des Lageplanes und die Zeichnung des Kraftecks der äußeren Kräfte voraus.

Krantürme und Kranausleger sind aus Profilstäben gestaltete Fachwerke. Sie bieten den Vorteil eines minimalem Materialaufwands bei maximaler Stabilität. Wie ermittelt man die Stabkräfte in einem Fachwerk?

Der Wagenheber ist für eine Hublast bis 2 Tonnen ausgelegt. In den Aufgaben gehen wir davon aus, dass diese Höchstlast mittig auf dem Sattel sitzt. Themen: Kräfte, Drehmomente, Flüssigkeitsdruck und Festigkeitsberechnung.

Für den N+T-Unterricht wäre dieser Wagenheber ein sehr geeignetes Anschauungs- und Studienobjekt, wenn er nur leichter und mit einem weniger schlechten Gewissen zu beschaffen wäre. Ihn bot nämlich eine Supermarktkette an: Ganze 17,99 Euro kostete der einen halben Meter lange und knapp 10 Kilogramm schwere Wagenheber. Übungen dazu befassen sich mit den Themen Kräfte, Drehmomente, Flüssigkeitsdruck und Festigkeitsberechnung.