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Unsere Schule

Die AG Basteln, Bauen, Tüfteln hatte am 23.5.2019 die Gelegenheit, ihr von langer Hand geplantes Meisterstück auf die Probe zu stellen:

ein U-Boot, dass abtauchen und nach 90 Sekunden eine Auftauchsequenz startet!

Mit fieberhaftem Eifer wurden elektrische Schaltungen geplant, gelötet, Fehler gefunden, wieder umgelötet, verbessert, und und und...
Ebenso wurde parallel ein Mechanismus entwickelt, der -elektrisch gestartet- eine Gasexpansion in Gang setzt (auf deutsch: den Knopf eines Feuerzeugs drückt), und damit dem U-Boot Auftrieb verleiht. Auch eine raffinierte Tüftelei.

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Bild: letzte Beratschlagungen, was noch zu tun ist.

Die Spannung hätte nicht größer sein können! Einen erfolgreichen Testlauf am Vortag hatte es gegeben. Doch dann, am Tag des Wettbewerbs... oh je!
Hatte das U-Boot Lampenfieber, oder war es einfach nicht sein Tag? Es tauchte einfach nicht auf.

Nach einem kurzen Moment der Enttäuschung fingen sie die Konstrukteure wieder und gewannen dem Tag und dem Projekt noch das beste ab. Die Nacharbeit läuft auf Hochtouren, und die letzte Meldung lautete: bei Jona zu Hause hat das U-Boot wieder zuverlässig gearbeitet - allerdings nach ein paar Modifikationen.

Am Scheitern lernt man vielleicht noch mehr, denken wir alle zum Schluss, und: die nächste ExploreScience kann mit uns rechnen!

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Wir bedanken uns herzliche beim Bezirksverband Rheingau des VDI, dessen nette Mitglieder (Danke, Herr Truss!) uns mit Material, Geld für die Fahrt, und vielleicht dem wichtigsten: einem goldwerten Ratschlag in der heißesten Phase (Danke, Herr Schnaith!) unterstützt haben.

Die Schülerberichte:

1. Die Aufgabe:
Wir haben uns bei dem Wettbewerb ,,explorescience´´ für das Thema ,,Tauchbot´´ entschieden. Das Tauchboot sollte max. die Größe von 30 cm x 10 cm x 10 cm (Länge x Breite x Höhe) haben. Außerdem muss das Tauchboot mindestens 1 Minute und maximal 3 Minuten unter Wasser sein. Zwischen den beiden Zeitpunkten muss das Tauchboot wieder auftauchen. Das Tauchboot darf nicht ferngesteuert werden.

2. Was war unsere Idee?
a) Die Schaltung:
Wir hatten die Idee mit einer Monostabilen Flip Flop Schaltung über ein Relais einen Elektromagneten betätigt. Die Schaltung besitzt einen Knopf, zwei LEDs, zwei Transistoren, ein Relais, verschiedene Wiederstände und ein Kondensator. Im Grundzustand leuchtet die rechte LED in normaler Helligkeit. Wenn man dann den Knopf drückt, Wechselt der Zustand und die linke LED beginnt zu leuchten. Die rechte LED leuchtet nun nur noch sehr schwach weiter. In diesem Zustand bleibt sie dann je nachdem wie groß der Wiederstand vor dem Kondensator und der Kondensator selbst ist. Wir hatten einen 330 kΩ Wiederstand und der Kondensator hatte eine Stärke von 470 µF.  Diese Schaltung haben wir ausgewählt da wir so die Zeit von 90 Sekunden sehr genau einstellen können. Die Schaltung hat bei dem Wettbewerb auch sehr gut funktioniert.

b) Die Mechanik:
Durch den Strom zieht ein Elektromagnet einen Metallstift hinunter, der an einer Metallschiene hängt. Diese Beiden Teile sind übrigens durch eine Titanschraube, die einmal im Fuß unseres Lehrers Hr. Fischer steckte verbunden. Die Metallschiene drückt dann auf den Gasknopf eines Feuerzeuges. Gas strömt aus und lässt das U-Boot aufsteigen. So zumindest in der Theorie. Um die Mechanik und die Schaltung herum befindet sich eine Plastiktüte, die sowohl das Wasser am Eindringen hindert als auch die Luft am Entweichen. Bevor man das U-Boot ins Wasser legt, muss man die Tüte aussaugen, damit, das U-Boot überhaupt untergeht.

3. Wie ist es gelaufen?
Eigentlich war es eigentlich gut, doch leider hat unser Boot wegen einem Leck in der Tüte, in der wir das Boot verpackt hatten, nicht funktioniert. Wir sind von der Schule aus mit der Bahn nach Mannheim gefahren und haben uns Angemeldet. Anschließend haben wir uns an unserem Tisch niedergelassen und haben uns ein wenig umgeschaut. Als wir dann die äußere tüte gewechselt haben, haben wir uns für den Test angestellt. Wir waren natürlich aufgeregt. Als wir dann dran waren, hat Lennard die Schaltung betätigt und das Boot ins Wasser gelassen. Doch es war zu viel Luft drin. Zum Glück war das Boot noch nicht am Boden und der Schiedsrichter hat uns rausgelassen und uns nochmal probieren lassen. Also haben wir dann die Tüte aufgemacht und haben die Luft herausgelassen. Anschließend haben wir uns dann wieder angestellt. Doch die Schaltung hat plötzlich angefangen, zu spinnen. Also sind wir aus der Schlange gegangen und haben das Boot demontiert. Wir haben dann Festgestellt, dass die Batterien wegen Nässe ausgelaufen sind. Doch zum Glück ist die Schaltung nicht durchgebrannt und wir haben die Batterien getauscht. Dann waren wir zum finalen Lauf am Becken, haben die Schaltung betätigt und das Boot ins Wasser geworfen. Wir fieberten alle mit und hatten gehofft, dass das Boot langsam aufging. Aber da war ein Leck in der Tüte, das wir vorher nicht bemerkt haben. Als wir dann nach der Niederlage das Boot demontiert haben, stellten wir fest, dass ein Viertel der Tüte mit Wasser gefüllt war. Zwar war der Wettkampf nicht so erfolgreich, aber wir hatten an dem Tag trotzdem Spaß.

4.Wie war Explore Science und die Fahrt?
Auf dem Louisenpark haben wir als wir fertig waren ein Chinesisches Teehaus besucht, sind Boot gefahren und mit einer kleinen Bahn durch den Park gerollt. Kurz bevor wir gegangen haben wir noch Frisbee gespielt. Die Fahrt zurück war die reinste Hölle, da die DB sich die sehr oft verspätet hatte.

5. Wie würde es besser gehen?
Das U-Boot wäre wieder aufgetaucht wenn es kein Loch gehabt hätten. Wir hätten eine stabilere Hülle gebraucht, dass hätten wir geschafft indem wir die   Plastiktüte durch eine Flasche oder eine Brot Box ersetzt hätten. Ich habe das mit der Flasche zuhause ausprobiert und es solange mit Sand beschwert bis es einwandfrei funktioniert hat.

 

 

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