Einfache pneumatische Schaltungen in der Steuerungstechnik

Studienarbeit aus dem Jahr 2012 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Metallbautechnik / Metallverarbeitung, Note: 13, Staatliches Studienseminar für das Lehramt an Gymnasien, Speyer, Sprache: Deutsch, Abstract: Die Steuerungs- und Regelungstechnik begegnet dem Fluggerätmechaniker1 fortwährend im

Berufsalltag. Die Funktionsweise eines Flugzeugs ist davon signifikant abhängig. Verwendet

wird hauptsächlich elektrische, pneumatische und hydraulische Energie. Weiterhin werden

viele Prüfstände für Flugzeugkomponenten pneumatisch betrieben.

Angesichts dieser Relevanz habe ich die Steuerungstechnik für meine Hausarbeit im Fach

Metalltechnik gewählt. Als Energieträger wird stellvertretend Druckluft eingesetzt. Die beiden

Doppelstunden der Hausarbeit beschäftigen sich im Speziellen mit dem Aufbau einfacher

pneumatischer Schaltungen.

Für die Unterrichtsreihe wird repräsentativ das Teilgebiet der pneumatischen Steuerung

gewählt. Die BBS Speyer verfügt über ein gut ausgestattetes Pneumatik-Labor2 sowie über

die kommerzielle Simulationssoftware FluidSIM3. In nahezu jeder Firma werden im

Entwicklungsprozess zunehmend die theoretischen Vorüberlegungen und Software-

Simulationen gefordert, um die vergleichsweise kostspieligen Versuchsaufbauten und

Prototypenzahlen zu reduzieren4. Dieses Konzept der eigenen Entwürfe soll durch die

Schüler ausprobiert, realisiert und eingeübt werden. Dazu wird die pneumatische Steuerung

zunächst in einer Softwareumgebung auf ihre Funktionsweise getestet und in ihr optimiert.

Erst anschließend wird sie mit Hardware aufgebaut.

Für eine nachhaltige Aneignung der fachlichen und überfachlichen Kompetenzen sollen bei

der Unterrichtsvorbereitung handlungsorientierte Lernarrangements für die Schüler gestaltet

werden, die ihnen selbstorganisiertes Lernen ermöglichen.

In den Kapiteln 2 und 3 werden theoretische Betrachtungen zur methodischen Gestaltung

des Unterrichts und zum fachwissenschaftlichen Inhalt dargelegt. Kapitel 4 beschreibt die

Vorüberlegungen zur Planung der Unterrichtsreihe. Die Kapitel 5 und 6 dokumentieren die

praktische Umsetzung in den beiden Doppelstunden. Der Hauptteil endet mit den

Schlussbetrachtungen (Kapitel 7) und dem Literaturverzeichnis. Im Anhang sind alle für die

Unterrichtsreihe relevanten Materialien und Übersichten dokumentiert.