Zonnecel vakwerkmolen

Transcriptie

1 is uniek Zonnecel vakwerkmolen Onderdelenlijst: 1 x vierkant geperforeerd blik 0,5 x 12 x 100mm 20 x latten 10 x 10 x 250 mm of 10 x latten 10 x 10 x 500 mm 2 x latten 5 x 10 x 300 mm of 2 x latten 5 x 10 x 500 mm 1 x lat 10 x 25 x 100 mm 2 x latten 10 x 40 x 300 mm 1 x triplex 3 x 135 x 300 mm 1 x PVC folie 150 x 210 mm 4 x schroeven 2,2 x 6,5 mm 1 x zonnecel 400 ma 1 x schakeldraad 500 mm 12 x spijkertjes 10 mm 1 x zonnecelmotor Let op!. Opitec bouwpakketten zijn na afbouw geen speelgoed, maar leermiddelen als ondersteuning in het pedagogisch vakgebied.dit bouwpakket mag door kinderen en jongeren alleen onder toezicht van een volwassene worden gebouwd en gebruikt. Niet geschikt voor kinderen jonger dan 36 maanden. Verstikkingsgevaar! N124025#1 1

2 Ontwerp en het maken van een windmolen 1 Omschrijving: De constructieopbouw van de windmolen is een vakwerk uitvoering. Het frame met de verbindingen kan persoonlijk ontworpen en gemaakt worden. Het bestaat uit 4 zijvlakken, die stomp aan elkaar gelijmd worden. Ook als er gekozen wordt voor hoekverbindingen voor de sokkel, kan er met de vaardigheden van de klas rekening worden gehouden. Voor de raamwerkconstructie zijn stompe lijmverbindingen tot tandverbindingen mogelijk. Op het frame wordt het dak gezet. Het dak bestaat uit een gesloten triplex constructie. Binnenin de windmolen kunnen planten worden gezet. De wieken van de windmolen worden door een zonnecelmotor aangedreven. De zonnecel zit aan de achterkant van de toren. Met de windmolen kan in het vak techniek de zonneceltechniek, bouwtechniek en houtbewerking worden onderwezen. De les biedt grote variatiemogelijkheden op technisch en pedagogisch gebied. Zo kunnen de leerlingen gezamenlijk een grote vakwerkconstructie ontwerpen en bouwen of in klassenverband een kleiner model maken. De handige leerlingen kunnen wellicht moeilijker verbindingen maken, de wat minder presterende leerlingen kunnen zich tot eenvoudiger varianten beperken. De constructieve kant van deze opgave heeft een opmerkelijke parallel met de werkelijkheid. Voordat de leerlingen met de eigenlijke constructie beginnen, moeten eerst de elementaire houtverbindingen, zoals op de eerste afbeeldingen aangegeven, worden uitgeprobeerd. Geef de leerlingen hiervoor een stukje grenenlat van 20 x 20 mm. U kunt ze voor het proefstukje een beoordeling geven. 2. Werkstappen Frame Maak een technische tekening, schaal 1:1 die aangeeft hoe er gebouwd moet worden (zie afbeeldingen). In het begin moeten de leerlingen hun tekening niet overladen met "onnodige steunverbindingen. Wijs de leerlingen erop, dat de vier zijkanten met de technische tekening moeten overeenkomen. Aftekenen en zagen van de stijlen en dwarsbalken. Teken gelijke lengtes van balken in één keer af. (b.v. voor de 4 zijkanten zijn 8 loodrechte stijlen nodig. Laat de leerlingen die naast elkaar leggen en met behulp van een winkelhaak de lengte aftekenen). Alle zaagwerk wordt met de figuurzaag en zaagblaadjes grootte 3-5 uitgevoerd. Komen er onnauwkeurigheden bij voor, dan moeten die met een vijl nabewerkt worden. Aftekenen en maken van de houtverbindingen. Opmerking Gelijke afmetingen in één keer aftekenen geldt ook voor deze werkstap. Precisie bespaart werktijd achteraf. Ook hier zijn de leerlingen aangewezen op de technische tekeningen. Voor het aftekeningen van de inkepingen is het gebruik van een kruishoutje aan te bevelen (halve houtdikte). Na het aftekenen volgt het zagen van de inkepingen. Om hele precieze passingen te maken tussen stijlen en dwarsbalken een kleine vijl gebruiken, die geschikt is om in de uitsparingen te vijlen. Zowel bij het zagen als het vijlen aan de afvalkant werken (zie afbeelding). Aan elkaar lijmen van de stijlen en dwarsbalken. Pas als vast staat, dat alle verbindingen precies passen kunnen de beide stijlen en dwarsbalken met elkaar verlijmd worden. Het spannen van de onderdelen, totdat de lijm droog is, kan met eenvoudige elastiekjes. Het is belangrijk direct te controleren of de hoeken na het spannen recht zijn. Is dit niet het geval, dan komen er later problemen. Bij het gebruik van Ponal express kan er al na 20 minuten verder aan gewerkt worden.. 2 N124025#1

3 Het maken, inpassen en vastlijmen van de steunen. De beide schuine kanten van de steunen worden het beste als volgt afgetekend: Eén lat wordt zo onder de zijkant gelegd, dat die overeenkomt met de latere positie van de steun. Het afteken moet met een scherp potlood aan de binnenkant van de balken worden uitgevoerd. Vijlen en schuren van de zijkanten. Let er bij het vijlen en schuren op, dat de hoeken niet rond gevijld of geschuurd worden. Het aan elkaar lijmen van de 4 wanden. De 4 wanden van het frame moeten mogelijk zo verlijmd worden, dat aan de binnenkant een kleine groef ontstaat (evt. voor beglazing). Tot de lijm is gedroogd worden de hoeken met wasknijpers of elastiekjes gespannen. Controleer de rechte hoeken van de ontstane toren! Met kleine steunen, die aan de binnenkant van elke hoek tussen ligger en ligger gelijmd worden, kan de constructie extra verstevigd worden. Sokkel Kies een hoekverbinding voor het sokkelelement en maak de raamconstructie. Verlijm de sokkel met het frame. Nog enige informatie: In de houtverwerkende beroepen kent men een groot aantal houtverbindingen, waarvoor niet alleen bijzonder gereedschap, maar ook een grote ervaring nodig is. De structuur van het techniekonderwijs maakt dat het aantal houtverbindingen moet worden beperkt tot: a. De stompe lijmverbinding b. De spijkerverbinding c. De open deuvelverbinding d. De tandverbinding a.) De stompe lijmverbinding De meest gebruikte manier is om twee houten delen onlosmakelijk en effectief met elkaar te verbinden middels witte houtlijm. De kwaliteit van de verbinding is afhankelijk van de rechte hoeken en de afwerking van het hout. b.) De spijkerverbinding Houten delen kunnen ook met stalen -of messingspijkers aan elkaar getimmerd worden. Het gebruik van messingspijkers heeft het voordeel, dat ze mee gevijld en geschuurd kunnen worden en een decoratief effect hebben. De lengte van de spijker is afhankelijk van de gebruikte houtdikte. In de regel moet de spijker ca. 2/3 van z n lengte in het vast te spijkeren deel steken. Als te verwachten valt dat het hout zal splijten, moet de punt, door er licht op te timmeren, iets worden afgestompt. Vaak is het voor leerlingen beter (en voordeliger), om met een 1,5 mm boortje een gaatje voor te boren. Door de contactvlakken van lijm te voorzien wordt de effectiviteit van de verbinding vergroot. Door lijmverbindingen ook te spijkeren ontstaat in veel gevallen voldoende druk om houten delen goed aan elkaar te hechte. Als de lijm droog is, kunnen de spijkers met een knijptang verwijderd worden. Deze techniek is heel geschikt voor het techniekonderwijs, omdat het moeilijke spannen met lijmklemmen achterwege kan blijven. c.) De open deuvelverbinding Een goede verbinding die weinig tijd kost is de open deuvelverbinding. Bovendien is de open deuvelverbinding decoratief en vervangt in het techniekonderwijs moeilijke hoekverbindingen, zoals inkepen en sleuven maken. In het onderwijs heeft zich de volgende methode bewezen: Op de zijdelen worden allereerst aantal en posities van de latere deuvelgaten afgetekend. Daarna worden de middelpunten van de deuvels met een 1,5 mm boor voorgeboord. In de voorgeboorde gaten worden spijkertjes, van passende lengte, er zover er in geslagen tot ze er aan de binnenkant iets uitsteken. Op de contactvlakken van de constructie wordt lijm aangebracht en vervolgens middels de spijkertje vast geslagen. Na het drogen van de lijm gaan de spijkertjes eruit en worden er, met een boor van de zelfde doorsnede als de te gebruiken deuvels, gaten geboord. Vervolgens worden de deuvels in de boorgaten gelijmd. Tot slot moeten de uitstekende delen van de deuvels afgezaagd worden. D124025#1 3

4 e.) De tandverbinding In hogere klassen kan de zogenaamde tandverbinding worden uitgevoerd. Traditioneel worden de tussenruimtes van een verzinking met een beitel uitgehakt. Dit werkje kan echter ook met de figuurzaag worden uitgevoerd. Dak Maak met gebruikmaking van de papiersjabloon het piramidevormige dak. De papiersjablonen kunnen niet zondermeer worden overgenomen, omdat er bij de leerlingen bij bodemoppervlak en frame maatverschillen voor kunnen komen. De basislijn van de beide driehoeken en dus ook de lengte en breedte van de bodem van het dak moeten eerst gecontroleerd en zonodig vergroot of verkleind worden. Vervolgens kunnen de gecontroleerde papiersjablonen overgebracht worden op het triplex. De delen worden daarna uitgezaagd met de figuurzaag, gevijld, gelijmd en geschuurd. Er zijn ook eenvoudiger dakvormen - b.v. met latten denkbaar. De aandrijving Dwarslat zagen voor de bevestiging van de zonnecelmotor en in het frame lijmen. Zonnecelmotor met gebruik van de geperforeerde blikstrook op de dwarslat bevestigen. Bedrading aanbrengen en de zonnecel op het frame bevestigen. De wieken Latten tot een kruis verbinden - + M De beide latten 5 x 10 x 300 mm worden stomp met elkaar verlijmd of met een kruisinkeping (zie afbeelding) met elkaar verbonden. Ook andere verbindingen zijn mogelijk. Molenwieken maken en op de latten spijkeren. Het midden met een 2 mm boor boren en de wieken op de as van de motor steken. Het gewicht van het zwaardere wiekgedeelte (gaat vanzelf naar beneden) door vijlen verminderen Molenwieken maken en op de latten spijkeren Voor de vier molenwieken moet er een papiersjabloon gemaakt worden (uit de handleiding knippen). Alvorens vast te spijkeren de folie licht voorsteken. Aan de andere kant de spijkertjes afknijpen en vijlen. Balans van de wieken controleren. Stomp geplaatste stijl op de hoek Stomp geplaatste stijl in het midden Kruismontage 4 N124025#1

5 Opbouw D124025#1 M 1 : 2 5

6 Frame Frame Sokkellatten in verstek 4x 90mm 45 Zonnecel mm 100mm 250mm 130mm 50mm 100mm M 1 : 1 6 N124025#1

7 Solarzelle Grundgestell 110mm Motor Windrad Kreuzüber plattung Motorunterbau 250mm 200mm 100mm 50mm 106mm 300 D124025#1 120mm M 1 : 1 7

8 8 D124025#1

9 100mm Schablone für Dach 110mm Schablone für Dach 120mm Aufteilung der PVC-Folie R 5mm 100mm M 1 : 1 70mm Schablone für Windmühlenflügel 4x 25mm 150mm D124025#1 9