Zuckerwattemaschine - HTL Wien 10
Zuckerwattemaschine - HTL Wien 10
Zuckerwattemaschine - HTL Wien 10
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<strong>Zuckerwattemaschine</strong><br />
Projektarbeit<br />
1/<strong>10</strong>
Schule:<br />
HTBLA – <strong>Wien</strong> <strong>10</strong><br />
Ettenreichgasse 54, 1<strong>10</strong>0 <strong>Wien</strong><br />
Telefon: (01) 60111<br />
Fax: (01) 60111 32<br />
E-Mail: dion@htlwien<strong>10</strong>.at<br />
Projektmitglieder:<br />
SEIFERT Manuel<br />
CHVATAL Christoph<br />
MÖRTL Kilian<br />
ÖSTERREICHER David<br />
LÖWINGER Stefan<br />
KIRNBAUER Julian<br />
PACHOVSKY Gerhard<br />
HÜBSCH Kevin<br />
PISCHINGER Dominik<br />
Gruppenleiter:<br />
SEIFERT Manuel<br />
E-Mail: manuel.seifert1@yahoo.de<br />
Tel: 0699/19202633<br />
Projektbetreuer:<br />
DI PERL Thomas<br />
Mail: Thomas.perl@htlwien<strong>10</strong>.at<br />
Projekttitel:<br />
<strong>Zuckerwattemaschine</strong><br />
Projektnr.: J<strong>10</strong>0329<br />
Kategorie:<br />
Design<br />
Allgemeines<br />
2/<strong>10</strong>
Kurzfassung<br />
Durch die jährliche Chance ein Schulprojekt zu starten, versuchten wir die Idee<br />
„<strong>Zuckerwattemaschine</strong>“ zu verwirklichen. Dabei wurde der größte Teil selbst<br />
angefertigt. Nur die wichtigsten Teile wie Motoren und elektrische Bauteile wie z.B:<br />
Kondensatoren wurden zugekauft.<br />
Nach der Entscheidung begannen wir mit der Projektplanung und den Recherchen,<br />
welche teilweise zeitaufwendig waren. Der größte Teil der Recherchen bezog sich<br />
auf den elektrischen Teil und deren Umsetzmöglichkeiten.<br />
Da wir die Erwärmung nicht per Heizspule durchführen wollten, suchten wir nach<br />
einem anderen Weg. Dabei fiel uns die Möglichkeit der Induktionsheizung ein. Rasch<br />
wurde darüber recherchiert und diese Methode auch gleich als neuer Weg<br />
eingeschlagen.<br />
Seit Beginn der Projektwoche und der Umsetzung unserer Idee lernten wir unsere<br />
Gruppenmitglieder besser kennen, was dazu beitrug einige Tiefs auch zu<br />
überwinden und gezielt weiter zu arbeiten. Die enge Zusammenarbeit mit<br />
hilfsbereiten Lehrern führte dazu, neu interessante Dinge dazuzulernen.<br />
3/<strong>10</strong>
1.0 Inhaltsverzeichnis<br />
Allgemeines................................................................................................................................ 2<br />
Kurzfassung................................................................................................................................ 3<br />
1.0 Inhaltsverzeichnis................................................................................................................. 4<br />
2.0 Projektdokumentation .......................................................................................................... 5<br />
2.1 Projektentstehung und –Planung...................................................................................... 5<br />
2.1.1 Entstehungsgeschichte .............................................................................................. 5<br />
2.1.2 Ziel der Projektarbeit................................................................................................. 5<br />
2.1.3 Zeitaufwand und benötigtes Materialkosten ............................................................. 5<br />
2.1.4 Konzept: .................................................................................................................... 6<br />
2.1.5 Komponenten: ........................................................................................................... 6<br />
2.1.6 Technische Recherchen:............................................................................................ 7<br />
2.1.7 Projektablauf ............................................................................................................. 7<br />
2.2 Bericht des Projektkoordinators ................................................................................... 9<br />
3. Literaturverzeichnis........................................................................................................ 9<br />
4. Anlagen ........................................................................................................................ <strong>10</strong><br />
4/<strong>10</strong>
2.0 Projektdokumentation<br />
2.1 Projektentstehung und –Planung<br />
2.1.1 Entstehungsgeschichte<br />
Die jährliche Projektwoche an der HTBLA- <strong>Wien</strong> <strong>10</strong> stand wieder einmal vor der Türe<br />
und unsere Klasse teilte sich in 2 Gruppen. Unsere Gruppe überlegte recht lange<br />
welches Projekt wir wählen sollten. Bei den Überlegungen waren teilweise recht<br />
lustige Projektideen dabei, welche wir aber mit unserem jetzigen Wissen noch nicht<br />
umsetzen hätten können, also überlegten wir weiter. Bis ein Schüler auf die Idee<br />
kam, eine <strong>Zuckerwattemaschine</strong> zu bauen. Anfangs waren einige etwas skeptisch<br />
gegenüber der Idee, jedoch als der Schüler seine eigene kleine Spielzeug-<br />
Spielzeug-<strong>Zuckerwattemaschine</strong> mitnahm und sie der Klasse und unserem<br />
Projektleiter zeigte, verflog die Skepsis. Jedoch wollten wir sie nicht komplett<br />
nachbauen sondern verbessern und suchten einen anderen Weg den Zucker zu<br />
erwärmen. Da uns nach einigen Recherchen die Erwärmung per Induktion sehr<br />
gefiel, wählten wir diesen Weg.<br />
2.1.2 Ziel der Projektarbeit<br />
Ziel des Projektes war die komplette Anfertigung einer eigenen <strong>Zuckerwattemaschine</strong><br />
innerhalb der Projektwoche und die Präsentation der fertige Maschine am<br />
Ausstellungstag.<br />
Da wir in den letzten Jahren die Erfahrung machten, dass am Präsentationstag mit<br />
anschließender Wertung der Beliebtheit, die Projekte im Bereich „Essen“ immer weit<br />
vorne lagen erhofften wir uns heuer auch einen Platz weit vorne.<br />
2.1.3 Zeitaufwand und benötigtes Materialkosten<br />
Innerhalb von einer Woche wurde das komplette Projekt verwirklich. Dabei<br />
halfen 9 Schüler zusammen. Jedoch wurden einige Tage davor schon<br />
Überlegungen angestellt.<br />
An Materialkosten fielen etwa 200€ an.<br />
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2.1.4 Konzept:<br />
Das Konzept besteht darin, die Motordrehzahl und die Temperatur der<br />
Induktionsspule per Computer zu steuern. Wird die Zentrifuge zu heiß, schaltet sie<br />
automatisch über ein Relais ab. Fällt die Temperatur unter die „eingestellte“ fängt die<br />
Induktionsspule wieder zu heizen an.<br />
2.1.5 Komponenten:<br />
Platine:<br />
• Die Platine ist dazu da den Motor und die Induktionsspule per PC<br />
anzusteuern.<br />
• Die Verbindung Platine - PC erfolgt per USB-Kabel.<br />
PC:<br />
• Auf dem PC lesen wir die Temperatur und die Motordrehzahl ab.<br />
• Je nach Zustand der Temperatur gibt ein imaginärer Schalter (Schalter am<br />
PC) ein Signal an ein Relais.<br />
• Die Motordrehzahl wir auch per PC geregelt, um den Motor langsam<br />
anzufahren.<br />
Relais:<br />
• Empfängt ein Signal von unserem imaginären Schalter im PC (welcher jedoch<br />
keine Leistung schalten kann) und öffnet bzw. schließt einen leistungsfähigen<br />
Schalter.<br />
6/<strong>10</strong>
2.1.6 Technische Recherchen:<br />
Induktion: Da wir durch Induktion heizen wollten, mussten wir uns zuerst über das<br />
Prinzip, die Anwendungsbereiche, und anderes informieren. Jedoch durch reichlich<br />
Hilfe der Professoren und Elternteile haben wir alles recht schnell verstanden, und so<br />
lag uns nichts mehr im Weg mit Induktion zu heizen.<br />
Kondensatoren und Relais: Wir mussten auf einigen Internetseiten recherchieren<br />
welche Kondensatoren und Relais wir verwenden müssen, und von wo wir diese<br />
Bauteile bekommen. Schlussendlich bekamen wir die passenden Kondensatoren<br />
und Relais von einem Elternteil.<br />
<strong>Zuckerwattemaschine</strong>: Ebenfalls mussten wir nachlesen wie wir es am besten<br />
umsetzen könnten, dass der Zucker nicht zu schnell oder zu langsam kristallisiert<br />
oder schmilzt. Des weitern mussten wir uns auch informieren wie der Zucker gut<br />
gesponnen wird.<br />
2.1.7 Projektablauf<br />
Der Projektstart war am Montag 15.02.20<strong>10</strong> und das Projektende ist am Freitag<br />
19.02.20<strong>10</strong> mit der Präsentation vor den Abteilungsvorständen und dem Herrn<br />
Direktor. Der Ablauf unter der Woche ist im unteren Projektablaufplan ersichtlich und<br />
wird zu jedem Tag einzeln beschrieben.<br />
Montag: Montag wurden die Personen in Gruppen eingeteilt in denen sie arbeiten<br />
sollten. Danach setzte sich die komplette Gruppe zusammen und besprach wie wir<br />
den Beginn der Arbeiten anfangen sollten. Zusammen erstellten wir einen<br />
Terminplan wann etwas fertig werden sollte. Des Weiteren bestellten wir unsere<br />
benötigten Materialien.<br />
Dienstag: Dienstag begannen wir mit der Umsetzung unseres Planes. Wir begannen<br />
mit der Zusammensetzung unserer Platinen, welche notwendig sind um unseren<br />
Motor und die Induktionsspule anzusteuern. Der zweite Teil unserer Gruppe erstellte<br />
das Hauptgerüst für unsere Maschine.<br />
7/<strong>10</strong>
Mittwoch: Mittwoch erstellten wir unsere Welle, welche aus Teflon besteht. Der<br />
Grund für eine Kunstoffwelle ist der, das sich Metall durch die Induktion erwärmen<br />
würde. Teflon eignete sich gut, da es auch hohe Temperatur aushält. Danach<br />
erstellten wir das Gestell, welches den Motor hält und überlegten uns, wie wir den<br />
Auffangbehälter konstruieren sollten. Auch der Projektbericht wurde angefangen.<br />
Donnerstag: Wir erstellten unseren Auffangbehälter und testeten das erste Mal ob<br />
sich der Motor überhaupt drehen würde. Das Ergebnis war sehr gut, da sich der<br />
Motor ohne Probleme ansteuern lies. Trotzdem nahmen wir einige Korrekturen am<br />
Gestell vor. Nun wurden auch der Projektbericht und die Präsentation fertig gestellt.<br />
Freitag: Freitags ließen wir die <strong>Zuckerwattemaschine</strong> das erste Mal komplett<br />
zusammengebaut laufen. Danach bereiteten wir uns auf die folgende Präsentation<br />
vor Abteilungsvorständen und dem Herrn Direktor vor.<br />
Samstag: Samstag hielten wir die Präsentation vor Schülern, Lehrern und Eltern.<br />
Dabei gaben wir ihnen Antworten auf ihre gestellten Fragen.<br />
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2.2 Bericht des Projektkoordinators<br />
Wie bei den meisten Projekten musste unsere Gruppe Hochs und Tiefs<br />
beschreiten. Die ersten Tage verliefen noch ohne Komplikationen, doch bald<br />
folgten die ersten Diskussionen bei denen manchmal jemand frustriert aufgab.<br />
Meist waren es Diskussionen bei denen es um Fertigungsverfahren oder<br />
ähnlichem ging.<br />
Jedoch traten auch Konflikte mit Schülern auf, die sich vor der Arbeit drücken<br />
wollten. Als diese bemerkten, dass das Projekt doch funktionieren könnte,<br />
arbeiteten sie aber doch motiviert mit. Trotz dieser Komplikationen arbeitet die<br />
Gruppe jedoch relativ gut zusammen.<br />
Wir lernten einander noch besser kennen. Trotz Meinungsverschiedenheiten<br />
schlugen wir meist den richtigen Weg ein. Wurde der falsche Weg<br />
eingeschlagen, suchten wir im Team nach einer Lösung, welche auch immer<br />
schnell gefunden war. Die Zusammenarbeit mit den Lehren verlief im Großen<br />
und Ganzen sehr gut. Viele Werkstättenlehrer boten uns gerne ihre Hilfe an,<br />
was wir auch nicht ausschlugen.<br />
3. Literaturverzeichnis<br />
Tabellenbuch Metall (FS Fachbuch Verlag) 44. Auflage 2008<br />
Roloff/Matek Maschinenelemente (Vieweg Verlag) 18. Auflage<br />
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4. Anlagen<br />
Blockschaltbild<br />
ROYER-KONVERTER<br />
<strong>10</strong>/<strong>10</strong>