Projekttage an der Salvatorschule am 1. und 2 Oktober 2003

Projekt 16: Elektronik und Amateurfunk

Insgesamt 18 Schülerinnen und Schüler aus den 7. bis 10. Klassen arbeiteten in dieser Gruppe mit.  Bei einer Vorbesprechung konnten Wünsche geäußert werden, was gebaut werden sollte. Es standen mehrere kleinere und größere Bastelvorhaben zur Auswahl. Die meisten Teilnehmer interessierten sich für die anspruchsvollste Arbeit, ein UKW-Rundfunkgerät in einem Holzgehäuse. Außerdem sollten noch MW-Detektorradios mit Transistorverstärker und kleine Alarmanlagen mit Lichtsensor gebaut werden.

Da mehrere Interessenten auch in der Amateurfunk-AG der Schule mitarbeiten und schon Bastelerfahrungen haben, konnte man davon ausgehen, dass es für diese Arbeiten genug Hilfestellung für die Newcomer  geben würde. Lötkolben und Werkzeuge waren in ausreichender Anzahl zu organisieren. Nur die Holzarbeiten waren nicht so einfach zu bewältigen. Wenn jeder mit einer Laubsäge arbeiten sollte, würde die zur Verfügung stehende Zeit von etwa 10 Stunden dafür nie reichen. Deshalb sollte nicht jeder seinen eigenen Bausatz alleine bearbeiten, sondern es sollte arbeitsteilig vorgegangen werden. Mit Stichsäge, Ständerbohrmaschine, Bandschleifer und Dekupiersäge würde es dann schneller gehen. Die Produktion müsste wie am Fließband organisiert und der Übungsraum für die Physik zur Werkstatt aufgerüstetwerden.

Die Bausätze kamen gerade noch rechtzeitig, so dass die Elektronik für einen Prototyp des UKW-Radios (OPITEC Bausatz 110.682: UKW-Radio) zu Beginn der Projektarbeit vorgeführt werden sonnte. Dies war vielleicht falsch, denn nun wollten alle zuerst löten, damit ihr Radio auch schon einmal spielte. Aber es sollten auch die Gehäuse am ersten Tag fertig werden, damit der Leim über Nacht richtig trocknen konnte.

Zu Beginn wurden aus allen Bausätzen die Holzteile, Schalter, Potentiometer und Lautsprecher, die mit dem Gehäuse eine Einheit bilden sollten, zusammen sortiert. Immer zwei Schüler nahmen sich zusammen einen Bausatz vor und löteten recht selbstständig die Bauteile nach der Anleitung auf die Platinen. Parallel dazu wurden die auszusägenden Teile mit Schablonen und an Hand der Maße in der Anleitung auf die Holzplatten gezeichnet. An der Stichsäge durfte aus versicherungstechnischen Gründen nur der Lehrer arbeiten. Immer mehrere Brettchen wurden gleich übereinander durchgeschoben, so dass nach kurzer Zeit  schon alle Teile mit Sandpapier bearbeitet werden konnten. Front- und Rückplatten bekamen auf dem Bandschleifer die gleiche Form und wurden als Pärchen markiert. An der Dekupiersäge arbeitete ein Schüler und sägte die Ausschnitte aus den Frontplatten heraus. Und das Bohren klappe in der Serienfertigung auch ganz gut.

Nur beim Zusammenkleben gab es dann Probleme. Die Front- und Rückplatten, die mit Hilfe einer Schablone angezeichnet worden waren, waren zu klein geraten. Wie konnte das passieren? Nun, als Vorlage für die Schablone hatte zufällig nicht ein Blatt aus der zusammengehefteten Bauanleitung gedient, sondern eine Seite der Anleitung, die als PDF-Datei aus dem Internet heruntergeladen worden war. Und die war halt etwas kleiner ausgedruckt worden. Zum Glück war das Gehäuse so groß bemessen, dass auch in der etwas verkleinerten Form alles untergebracht werden konnte. Also kamen die Bodenplatten und eine Leiste noch einmal unter die Stichsäge und auf den Bandschleifer und dann war alles gerettet.

Für die Schüler war es gar nicht so einfach, die Leisten rechtwinklig und mittig auf die Bodenplatte zu kleben. Aber am Ende des ersten Tages waren dann doch alle fertig. Nur die komplizierteren Oberteile des Gehäuses lagen noch in Einzelteilen herum. Das Löten war eben beliebter. Von den Platinen waren auch schon über die Hälfte fertig bestückt.

Nach fünf Stunden recht intensiver Arbeit war dann erst einmal Schluss. Es wurde noch ein wenig aufgeräumt und dann leerte sich der Raum.

Bei der Begutachtung der Zwischenergebnisse zeigte es sich, dass die meisten Bodengruppen zu schief zusammengeklebt worden waren. Der Leim lies sich aber noch lösen. So war halt am nächsten Tag noch mehr zu kleben. Die Platinen waren zum Teil recht professionell gelötet. Und die anderen waren auch so sorgfältig bestückt, dass Hoffnung auf Funktionsfähigkeit bestand.

Damit das Ziel für den nächsten Tag klar war, wurde zum Abschluss noch vom Lehrer alleine der Prototyp der Elektronik in ein nebenbei zusammengeklebtes Gehäuse eingesetzt. Das erste Radio war fertig.

Am zweiten Tag mussten nun vorrangig die Gehäuse zusammengeklebt werden. Für die Bodengruppe wurde eine Schablone angeferigt, damit endlich die Maße stimmten. Die mit Stoff bespannten Teile wurde in die Frontplatten eingefügt und Lautsprecher, Potentiometer und Schalter eingesetzt. Die gebogenen Teile am Aufsatz mussten mit Schraubzwingen gehalten werden, damit sie auf den vorher zusammengeleimten Rahmen hielten. Zum Glück band doch der Leim recht schnell ab, so dass die Gehäuse schon nach einer Stunde ausreichend belastbar waren.

Die Herstellung der Spulen war wohl das größte Problem bei der Bestückung der Platinen. Es war für die Schüler nicht so recht einzusehen, dass der Durchmesser, die Windungsanzahl und die Wickellänge wirklich genau eingehalten werden müssen. Nach dem Anlöten der Drähte für die Anschlüsse für Lautsprecher, Potentiometer und Schalter waren erfahrene Schülerinnen damit beauftragt, in der Endkontrolle, die Platinen auf Kurzschlüsse, Verschmutzungen und falsche Bestückungen zu untersuchen. Einer musste dann nachlöten und korrigieren. Falsche Bestückungen fielen nicht auf.

Die letzte Schritten waren die Verbindung der Platine mit den Teilen im Aufsatz und die Funktionskontrolle. Dies geschah zusammen mit dem Lehrer. Die Hälfte der Geräte spiele auf Anhieb und der Frequenzbereich konnte leicht durch geringfügige Verformung der richtigen Spule so eingestellt werden, dass alle UKW-Sender empfangen werden können. Bei den funktionsfähigen Geräten musste nun nur noch die Platine in das Gehäuse geschraubt werden.

Bei den nicht funktionierenden Geräten gab es keine offensichtlichen Fehler. Der Betriebsstrom war immer etwas zu klein, so dass auch Kurzschlüsse als Fehler ausschieden. Das leise Rauschen im Lautsprecher ließ vermuten, dass wohl doch beim Bestücken irgend welche Kondensatoren durcheinander gekommen sein müssen, so dass noch einmal eine sehr sorgfältige Kontrolle der Bauteile notwendig ist. Nun liegen die Geräte erst einmal über die Herbstferien in der Schule. Danach wird sich dann die Amateurfunk-AG an die Fehlersuche und -behebung machen.

So ganz nebenbei wurden noch zwei einfache kleine MW-Radios und zwei kleine Alarmanlagen in der Reißnageltechnik auf Holzbrettchen aufgebaut. Sie funktionierten alle.

Den Verkauf der Bausätze hatten Schüler in die Hand genommen. Zum Schluss stimmte sogar der  Betrag in der Kasse.

Das ganze Projekt konnte nur so reibungslos funktionieren, weil noch zwei weitere Physiklehrer zeitweise bei der Betreuung des Projektes mit halfen und auch die Schüler aus der Amateurfunk-AG ihre Mitschüler unterstützten.

Die Aufteilung der Arbeiten war nicht so einfach. Anfangs war die Begeisterung recht groß, denn fast jeder konnte da machen, was er wollte. An Pausen dachte dabei kaum jemand. Wer mit seiner Arbeit fertig war, meldete sich und bekam einen neuen Auftrag. Am zweiten Tag ging es nicht mehr ganz so reibungslos. Es gab viele kleine Aufträge, um die Baugruppen fertig zu stellen und deshalb auch mehr Pausen und Unruhe. Zum Schluss staute es sich dann etwas bei der Endmontage und Funktionsprüfung.

Bei einer kleinen Besprechung zum Abschluss des Projektes äußerten die Schülerinnen und Schüler, dass es ihnen viel Spaß gemacht hätte. Sie badauerten aber, dass zum Funken gar keine Zeit war. Eigentlich war es ja vorgesehen, dass auf Kurzwelle Amateurfunkbetrieb gemacht werden sollte, bei dem interessierte Schülerinnen und Schüler mit einem Ausbildungsrufzeichen unter Aufsicht selber funken durften. Dazu hatte aber die Zeit nicht gereicht. Dann war es wohl auch sehr interessant und wichtig für die Schüler, ihre Physiklehrer einmal in einer von ungezwungener Arbeit geprägten Atmotphäre kennen zu lernen. Eigentlich alle hatten zu Recht das Gefühl etwas geleistet zu haben, wenn auch nicht alle mit ferigen Geräten nach Hause gehen konnten.

Auch das Aufräumen klappte zu Schluss mit etwas Druck noch und dann konnten für die Schülerinnen und Schüler die Herbstferien beginnen. Nur ein Kofferaum voller Werkzeuge und Maschinen musste noch wieder nach Hause gefahren werden.

, 03.10.2003