Topsys Experimente
Das Kurbeltheater
Bastle deinen eigenen Kurbelantrieb und lerne einen wichtigen Antriebsmechanismus kennen.
Das wird benötigt
Das wird benötigt
- Eine Kartonschachtel (in der Grösse eines Schuhkartons)
- 50 cm stabiler Draht (ca. 2 mm dick)
- 1 Holzspiesschen (ca. 20 bis 25 cm lang)
- 1 Korkzapfen
- Farbiges Papier, Farbstifte und anderes Dekorationsmaterial
- Lineal
- Schere
- Ahle
- Schnell trocknender Leim
- Scharfes Messer
- Schneidebrett
- Beisszange und Flachzange zum Schneiden und Biegen des Drahts
- Topsy-Figur: hier
downloaden zum Ausdrucken und Ausschneiden
Hinweis: Lass dir bei allen Schritten, für die du spitzes oder scharfes Werkzeug benötigst, von einer erwachsenen Person helfen!
So wird’s gemacht
So wird’s gemacht
1. Stelle die Kartonschachtel hochkant vor dich hin, mit dem Boden zu dir gerichtet. Die obere schmale Seite bildet die Plattform für dein Kurbeltheater.
2. Dekoriere die Schachtel so, wie es dir gefällt.
3. Nimm nun das Lineal zur Hand und markiere einen Punkt genau in der Mitte der Plattform auf der oberen, schmalen Seite.
4. Lege das Holzspiesschen der Länge nach auf die vordere, breite Seite der Kartonschachtel, sodass es 4 bis 5 cm über die Kante hinausragt. Nun hast du die richtige Höhe für die Markierung der nächsten Punkte.
5. Lege das Lineal ans Ende des Holzspiesschens und markiere zwei Punkte auf den Seitenwänden der Schachtel. Diese sollten sich genau gegenüberliegen.
6. Bitte nun eine erwachsene Person um Hilfe und steche mit einer Ahle Löcher durch die markierten Punkte. Die Löcher müssen genug gross sein, dass sich Draht und Spiess darin problemlos hin- und her bewegen können.
7. Schneide nun mit dem Messer eine etwa 1 cm dicke Scheibe vom Korken ab und stich ein Loch mit der Ahle durch die Mitte der Scheibe. Dieses soll ebenfalls genug gross sein, damit sich der Draht leicht darin drehen lässt.
8. Miss nun ca. 50 cm Draht ab und fädle die Korkscheibe auf den Draht. Schau, dass links ca. 1/3 und rechts ca. 2/3 des Drahts übersteht.
9. Biege mit einer Flachzange den Draht auf beiden Seiten der Korkenscheibe zurecht, so wie auf dem Bild.
10. Stich ein Loch in die Seite der Korkscheibe und klebe das Holzspiesschen hinein.
11. Nun kannst du deinen Korken-Draht-Antrieb in die Schachtel einbauen. Stecke den Spiess durch das Loch auf der oberen schmalen Seite der Schachtel und fädle die Drahtenden durch die Seitenwände.
12. Biege die Kurbel auf der rechten Seite zurecht wie auf dem Bild. Biege auch beide Enden des Drahts zu Ösen, damit man sich nicht sticht und der Draht nicht mehr aus der Schachtel rutscht.
13. Klebe nun deine ausgeschnittene Topsy-Figur an das obere Ende des Holzspiesschens. Dreh anschliessen die Kurbel und beobachte, was mit Topsy geschieht!
Scharf beobachtet
Scharf beobachtet
Die Kreisbewegung der Kurbel wird über den gebogenen Draht in eine Auf-und-ab-Bewegung des Holzspiesses umgewandelt.
Was steckt dahinter?
Was steckt dahinter?
Der Kurbelantrieb ist nicht nur eine Spielerei. Als es noch keine Motoren gab, wurden beispielsweise Wasserräder zum Antrieb von Maschinen genutzt. Natürlich waren die dafür benötigten Mechanismen komplizierter als dieser, aber sie nutzten ebenfalls das Prinzip der Drehung. Du kannst dir nun also vorstellen, wie die Drehung eines Wasserrads beispielsweise eine Säge auf und ab bewegt haben könnte.
Bei einem Verbrennungsmotor ist es umgekehrt, dort sorgen die wiederkehrenden kleinen «Explosionen» bei der Treibstoffverbrennung dafür, dass sich ein Kolben auf und ab bewegt. Diese Bewegung wird über einen Kurbelantrieb in eine Drehbewegung umgewandelt und treibt die Räder an.