ZfP-Sonderpreis der DGZfP beim Regionalwettbewerb Jugend forscht ULM Die Sicherheit von Rollbrettern Sabine Braun Schule: Härtsfeld-Schule, Neresheim Jugend forscht 2012
Jugend forscht 2011/2012 Thema: Die Sicherheit von Rollbrettern Sabine Braun R7a Härtsfeldschule Neresheim
Danksagung Ich möchte den Lehrern Frau Schwendtke, Herrn Benz und Herrn Hügler für die tolle Unterstützung danken, ebenso meinen Eltern. Seite 2
Inhaltsverzeichnis 1. Aufgabenstellung... Seite 4 1.1. Beschreibung der Aufgabe..Seite 4 1.2. Umfrage...Seite 4 1.3. Zielsetzung..Seite 6 2. Veränderungen.....Seite 6 2.1. Veränderungen am alten Rollbrett....... Seite 6 2.2. Zeichnung vom neuen Rollbrett...... Seite 6 2.2.1.. Zeichnung der Schutzkappe........... Seite 7 3. Material....... Seite 8 3.1. Bewertung von Materialien für die Schutzkappe...... Seite 8 3.2. Festlegung des Materials...... Seite 8 4. Herstellung des neuen Rollbrettes....... Seite 9 4.1. Das Brett... Seite 9 4.2. Die Rollen..... Seite 9 4.3. Herstellung der Schutzkappen aus POM..... Seite 10 4.4. Zusammenmontieren des neuen Rollbrettes..... Seite 10 5. Auswertung der Aufgabenstellung....... Seite 11 6. Kurzfassung. Seite 11 7. Quellen........ Seite 11 Seite 3
1. Aufgabenstellung 1.1. Beschreibung der Aufgabe Im Sportunterricht benutzen wir das Rollbrett für Spiele. Es kommt oft vor, dass wir Kinder unsere Finger unter die Rollen bekommen. Bei manchen Mädchen wurden schon die Haare von den Rollen aufgerollt und es mussten die Haare abgeschnitten werden. Mir persönlich sind diese Unfälle auch schon passiert. Ich möchte das Rollbrett für uns Kinder sicherer machen. 1.2. Umfrage Ich habe eine Umfrage an 78 Kinder in meiner Schule durchgeführt. 1. Frage: Wie findest du das Rollbrett aus dem Sportunterricht? Alle 78 Kinder finden das Rollbrett gut! Abbildung 1: Umfrageergebnisse, wie Schüler Rollbretter finden Seite 4
2. Hast du dich schon einmal am Rollbrett verletzt? Ja: 48 Kinder Nein: 30 Kinder Abbildung 2:Umfrageergebnisse, Verletzungen 3. Was und Wo? (Finger, Zeh, Haare eingerollt) Es ist eine mehrfache Antwort möglich! Finger: 30 Kinder Zeh: 3 Kinder Haare eingerollt: 28 Kinder (Mädchen) Abbildung 3: Umfrageergebnisse, was wurde verletzt Seite 5
1.3. Zielsetzung Mein Ziel ist es eine Kappe zu drehen bzw. zu bauen, die um die Rollen kommt. Ich werde ein neues Rollbrett bauen, das für uns Kinder sicherer ist. 2. Veränderungen 2.1.Veränderungen am alten Rollbrett Meine Überlegung geht dahin, dass um die Rollen ein Schutz angebracht werden muss. Ich habe beobachtet, dass die Rollen über das Brett hinaus gehen. Das ist eine gute Idee für die Stabilisierung, aber für die Sicherheit, um Unfälle zu vermeiden, etwas ungünstig. Für das neue Rollbrett habe ich die Rollen etwas versetzen, um meinen Schutz anzubauen. 2.2. Zeichnung vom neuen Rollbrett Zeichnung 1 Seite 6
2.2.1. Zeichnung der Schutzkappe Zeichnung 2 Da an den Rollen ein Quadrat (59mm x59mm) zur Befestigung der Rollen ist, habe ich dieses zur Stabilisierung der Rollen am Brett genutzt. Hierdurch halten die Rollen auch größere Lasten aus. Ich habe einen Versatz gedreht (d= 83mm; h=7,5mm), dass die Rollen in das innere des Schutzes passen. Die Halterung wird in den Versatz montiert. Seite 7
3. Das Material 3.1. Bewertung von Materialien für die Schutzkappe Material Metall Bewertung Verletzungsgefahr, kann den Boden in der Turnhalle beschädigen. Gummi weich ist aber unter umständen scharfkantig, der Boden kann in der Turnhalle verschmutzt werden. Holz Verletzungsgefahr, ist hart beim Werfen können kleine Teile vom Holz abplatzen POM ist leicht, stoßfest und verursacht keine Schäden am Turnhallenboden 3.2. Festlegung des Materials Nach langer Überlegung habe ich mich für POM = Polyoxymethylen entschieden. Dieses Material setzt sich aus C = Kohlenstoff, H = Wasserstoff und O = Sauerstoff zusammen. Es ist ein Thermoplast, also ein Kunststoff. POM ist ein weißer und leichter Stoff. Er wird vielseitig eingesetzt. Wir können POM z.b. im Maschinenbau als Schrauben, Muttern, Lüfterräder, Gehäuseteile, im Sport insbesondere als Bolzen und in der Gastronomie in Kaffeemaschinen finden. Seite 8
4. Herstellung des neuen Rollbrettes 4.1. Das Brett Das neue Brett besteht aus einer Multiplexplatte. Ich habe zusammen mit Herrn Benz (mein Techniklehrer) ein Brett mit den Maßen 600mm x 350mm x 20mm hergestellt. Da wir zu Hause eine Werkbank haben, habe ich das Brett entratet, d.h. ich habe das Brett an den Kanten mit einer Schleifmaschine abgeschliffen, damit es keine Verletzungsgefahr gibt. Arbeitsschritte: 1. Maße vom alten Brett nehmen: Ich habe die Masse vom alten Brett genommen und auf ein Holzbrett übertragen. 2. Aussägen: Ich habe mit meinem Techniklehrer zusammen das Brett mit einer Kreissäge ausgesägt. 3. Entraten: Zu Hause habe ich mit meinem Vater das Brett entratet. 4.2. Die Rollen Die Rollen wurden mir von der Schule zur Verfügung gestellt. An den Rollen befanden sich Bremsen, diese haben gestört, weil ich keine Bremsen brauche. Deswegen habe ich sie abmontiert. Seite 9
4.3. Herstellung der Schutzkappen aus POM Ich habe als erstes von den Rollen den Umfang ermittelt (siehe Bild 1). Mit diesem Durchmesser konnte ich mir das Material besorgen. Die Schutzkappen für das Rollbrett habe ich unter Anleitung meines Vaters an der Drehmaschine hergestellt. Ich habe die Rollen in ihren Rohmaßen überprüft, also ihre Maße bestimmt. Bild 1 Arbeitsschritte: 1. Rohling in die Drehmaschine einspannen 2. Planfläche (eben machen der Flächen) 3. Zentrierung mit einen Zentrierbohrer (Mittelpunkt des Rohlings bestimmen) Bild 2 4. Bohrung (in den Mittelpunkt ein Loch bohren) 5. Drehen (ausdrehen der Innenflächen) 6. Absatz für Stabilisierungsfläche (siehe Bild 3) Bild 3 4.4. Zusammenmontieren des neuen Rollbrettes Ich habe mein Brett noch einmal überprüft, um besser zu ermitteln, an welcher Stelle die Rollen mit den Schutzkappen angebracht werden können. Dabei ist mir aufgefallen, dass es nicht so leicht ist. Ich habe das Brett mit den Schutzkappen soweit wie möglich, aber nicht über den Rand, verschoben. Die Stabilität ist sehr wichtig. Ich habe den Eindruck, dass das Rollbrett durch die Schutzkappe viel stabiler ist, als vorher. Nachdem ich die Punkte gefunden habe, habe ich mit der Bohrmaschine Löcher durch das POM ins Holz gebohrt. Jetzt konnte ich alles zusammen montieren. Seite 10
5. Auswertung der Aufgabenstellung Die Rollbretter in der Turnhalle waren nicht sicher, weil sich die Kinder immer die Finger und Zehen eingeklemmt und die Harre eingerollt haben. Ich habe an das Brett eine Schutzkappe angebracht. Dadurch ist die Unfallgefahr geringer geworden. Durch die Schutzkappen ist das Rollbrett nicht so wackelig und es kann nicht umkippen. Das Brett ist für uns Kinder sicherer und es ist in seiner Stabilität besser. 6. Kurzfassung Ich bin im Sportunterricht auf das Thema gestoßen, als wir mit den Rollbrettern eine Übung gemacht haben. Da sich einige meiner Klassenkammeraden und auch ich schon an solch einem Rollbrett eingeklemmt haben, bin ich auf die Idee gekommen unten an das Rollbrett eine Schutzkappe anzubringen. Diese soll verhindern, dass sich die Rollbrettbenutzer ihre Finger und Zehen einklemmen oder die langen Haare einrollen. So bin ich zu dem Entschluss gekommen, dies in die Tat umzusetzen und bei Jugend forscht mit zu machen. So ist es mein Ziel eine Schutzkappe zu entwickeln. Aber vorher habe ich noch den passenden Stoff ausgewählt. Ich habe POM = Polyoxymethylen genommen, dessen Eigenschaften für die Schutzkappe sehr gut waren. Dann habe ich mit der Drehmaschine eine Schutzkappe aus Polyoxymethylen gedreht. Zum Schluss habe ich die Räder, die Schutzkappe und das Rollbrett zusammengebaut. Nun habe ich ein Rollbrett gebaut das sicherer und stabiler ist und das man im Sportunterricht einsetzen kann. 7. Quellen Angaben zu POM aus dem Internet : http://de.wikipedia.org/wiki/polyoxymethylen (Letzter Zugriff: 09.01.2012) Seite 11