JUFOTech. WKO.at/tirol/jufotech DATENBLATT. Jugend forscht in der Technik. Titel der Projektarbeit: Fachgebiet:

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1 Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit) Seite 1/2 JUFOTech Jugend forscht in der Technik WKO.at/tirol/jufotech DATENBLATT Wir nehmen am Wettbewerb Jugend forscht in der Technik Auf den Spuren des kleinen Albert teil! Titel der Projektarbeit: Fachgebiet: Projektbetreuer: Schulklasse: Name: Schule: Straße: PLZ/Ort: Schulstufe: PLZ/Ort: Telefon: Kleingruppe: Weitere Gruppenmitglieder: Projektleiter Straße PLZ/Ort Telefon Schule, Schulstufe Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner T DW 1231 und DW 1264 M desiree.stofner@wktirol.at u. marlene.hopfgartner@wktirol.at

2 Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit) Seite 2/2 WKO.at/tirol/jufotech Kurzfassung unserer Arbeit: Eine Aktion der Kooperationspartner: Wirtschaftskammer Tirol, Förderverein Technik Tirol Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner T DW 1231 und DW 1264 M desiree.stofner@wktirol.at u. marlene.hopfgartner@wktirol.at

3 HAMMER HAMMERWERKE 2016 Abbildung 1: In der Knappenwelt: Schmiedehammer Einleitung: Die 3. und 4. Schulstufe der VS Stanz sind im Juli 2015 mit den Rädern nach Tarrenz in die Knappenwelt gefahren. Da sahen wir ein alt gemachtes Hammerwerk wie es früher war. Wir hatten die Idee, zu probieren, ob wir auch so ein Hammerwerk bauen könnten. Außerdem hatten ein paar Kinder Waalschellen in Südtirol gesehen. Wir wollten zunächst ein einfaches und dann immer größere Hammerwerke bauen. Aber am Anfang ging es nicht so leicht, deswegen mussten wir es erstmal ausprobieren. Dann hatten wir die Idee, auch noch ein großes Hammerwerk am Waal zu bauen. Wir fingen an mit Legohammerwerken und dann bauten wir eins mit Holz und noch eins mit Holz, aber ein größeres. Sophia und Thomas hatten eine eigene Idee, sie wollten einen Bauernhof bauen mit vielen Stoßhämmern und Hämmern. Mariella und Charlotte haben ein Hammerwerk mit Spendenwürfeln, Strohhalmen und Papier gebastelt. Die beiden wollen ein Hammerwerk mit Hühnern und Eseln basteln. Fragestellungen: Was ist ein Hammerwerk? Wie funktioniert ein Hammerwerk? Wie wird die Energie übertragen? Kann ich verschiedene Bewegungen erzeugen? Kann ich verschiedene Energiequellen verwenden? Wie bringe ich die Glocke möglichst laut zum Läuten?

4 Was können Gründe sein, wenn der Hammer stockt? Kann ich ein Hammerwerk, das mir gut gefällt, alleine nachbauen? Wo kann ich Hammerwerke heute finden? Gibt es Hammerwerke schon lange? Projekt: Zunächst fuhren wir noch einmal in die Knappenwelt und sahen uns nur den Schlaghammer, den Stoßhammer und den Pochhammer an. Dann suchten wir entsprechende Videos in YouTube und sahen uns auch Beispiele für Waalschellen an. Wir beschlossen, gemeinsam mit der Werklehrerin Claudia Kössler und der Klassenlehrerin Dorothea Marth, Hammerwerke und ähnliche Maschinen zu einem Schwerpunkt in diesem Schuljahr zu machen. Als Erstes bauten wir Modelle aus Lego, um die Hebelwirkung genau zu studieren. Da kam es schon zu ersten Schwierigkeiten und uns war klar, dass das nicht so einfach werden würde, wie wir glaubten. Man durfte nicht zu fest drehen, und der Hammer hüpfte immer wieder aus der Führung. Abbildung 2 Versuche mit Lego Natürlich war auch theoretisches Grundwissen wichtig. Und so erfuhren wir, dass Hebel zu den ältesten Maschinen gehören und dass bei unserem Projekt besonders die Wirkungsweise von Hebeln und Schiebern wichtig ist. (einarmige, zweiarmige Hebel.). Jeder Hebel hat einen Drehpunkt da kann man auch beim Hammerwerk welche suchen. Wir erfuhren, dass wir die schiebende Kraft des Wassers mit einem Wasserrad in eine drehende Kraft ändern könnten. Beim Wasserrad finden wir zwei Maschinensysteme: die Kraftmaschine (Antrieb) und die Arbeitsmaschine (Hämmer). Die Funktionsweise eines Hammerwerks lässt sich mit unserem Ellbogen vergleichen. Der Hammer wird nach oben gedrückt. Wenn der Drehpunkt auslässt, fällt er durch die Schwerkraft wieder hinunter. Jetzt ist aber Schluss mit der grauen Theorie!

5 Danach bauten wir ein gaaanz einfaches Modell aus Holz. Da war ganz genaues Arbeiten und Messen und genaues Bohren gefragt und der Hammer durfte nicht zu schwer sein, und den Plan mussten wir genau befolgen, ansonsten: FINITO! Abbildung 3 und 4: Unser erstes Hammerwerk Nun kam ein komplizierteres Hammerwerk an die Reihe. Es hatte einen Elektromotor. Wir konnten auch schon mehrere Hämmer und eine Glocke einbauen, wenn wir wollten. Zudem drehte sich noch ein Windrad an einem Turm. Da konnten viele Probleme auftauchen: zum Beispiel: die Windräder gingen kaputt, die Hämmer hauten ab, die Glocke war zu schwer, der Motor brannte durch, das Hammerwerk blieb stecken, ein Rad des Motors flog in Stücke, weil Mariella einen Nagel einschlagen wollte und danebenschlug und, dass man die Kabel falsch an die Batterie ansteckte und: eh klar - man durfte die Kabel nicht an der Batterie stecken lassen!!! Trotzdem erreichten wir unser Ziel: auch diese Hammerwerke wurden super!

6 Abbildungen 5 und 6: Kombiniertes Hammerwerk, betrieben mit einem Elektromotor Weil sie schneller als die anderen Schüler waren, machten Johannes, Sophia und Thomas noch einen Stoßhammer. Johannes: Beim Stoßhammer sollte man mit dem Akkubohrer bohren, sonst spaltet es die Teile. Abbildungen 7 und 8: Stoßhämmer

7 Dazwischen hatten wir Übungen an Kärtchen mit Schieber und Koppel. Wir sahen nur, dass sich ein Kartonplättchen verschieden bewegte, und wir mussten die Mechanik dazu herausbekommen. Abbildungen 9 und 10: Gutbösemonster / Hampelfrau Abbildung 11: Wolkenregenwurm

8 Z Als Nächstes betrieben wir den Hammer mit einer Leonardo da Vinci-Scheibe, und jeder Schüler konnte dieses Modell so weiter ausbauen wie er wollte. Auch hier musste ganz genau gearbeitet werden, damit alles klappte. Zaaach war das Aussägen der Scheibe. Abbildung 12: Johannes feilt seine Da Vinci Scheibe ab. Ende März kam die Waalschellenaktion. Die Einzelteile des Wasserrades machte uns Bernhard, aber zusammengebaut haben wir es dann gemeinsam! Danach erhielten die Waalschelle und das Wasserrad noch ihren Bestimmungsplatz im Stanzer Waal. Leider konnte noch kein Wasser rinnen, und wir müssen bis Mai warten, damit wir zeigen und hören können, dass sie funktioniert. Abbildung 13: Wasserrad - Einzelteile Zum Schluss konnte jeder Schüler sein eigenes Hammerwerk machen. Da arbeiten wir noch bis Mai daran.

9 Abbildungen 14 und 15:Unsere weiteren Pläne: Sophia mit ihrem Bauernhof und Mariella mit ihrem "Hennenautomata" Zusammenfassung: Wir erfuhren, dass es gar nicht so einfach ist, ein Hammerwerk zu bauen. Aber dass man alles schaffen kann, wenn man Schritt für Schritt an ein Projekt herangeht. Der 1. Hammer war noch ein bisschen langweilig, aber dann wurden die Hammerwerke immer größer und komplizierter. Und wir hatten einen Riesenspaß, als es schließlich gelungen ist und waren ziemlich stolz auf das Endergebnis. Hammerwerke gibt es schon seit dem Mittelalter, aber einfachere Formen gab es sicher schon viel früher eine Hammererfindung! Heutzutage finden die Hammerwerke in Form der Nockenwelle vielfache Anwendung!

10 Abbildungen 16-18: Ohne Worte Charlotte, Josef, Sophia, Jakob, Pascal,, Florian, Johannes, Maja und Projektleitung: Kössler Claudia Klassenlehrerin: Marth Dorothea Projektbetreuer: Kössler Bernhard

11 Quellen: Wikipedia: Hammerwerk Waalschelle Nockenwelle Internet: Youtube: Hammerwerk Läut- und Hammerwerk im Wald Wasserrad mit Hammer selber bauen Wasserrad mit Sandantrieb Nussknacker aus Holz Hammerwerk. Dominic Roper Simplified cam hammer Antica Bottega del Fabbro Make a Leonardo da Vinci cam hammer Wasserräder Wennigsen/Deister Year 8 Wooden Mechanical Toys Automata Mechanismus Student Designs Solutions Waalschelle am Leitenwaal bei Schluderns Waalschell: Marlinger Waalweg Alte Südtiroler Bewässerungstechnik: Die Waalschelle