Arbeitsblatt: Plexiglas-Leuchtstoffröhren-Lampe

Plexiglas-Leuchtstoffröhren-Lampe Aufgabenstellung: Du stellst eine Lampe her mit einer Leuchtstoffröhre. Diese wird von einem möglichst schlichten Unterbau aus Plexiglas getragen. Da das Material teuer ist bist Du darauf bedacht möglicht wenig Material zu brauchen. Du überlegst Dir also einen schlichten Unterbau, der es ermöglicht die sichtbare Leuchtstoffröhre von den elektrischen Einbauten zu trennen. Achte darauf, dass du die tragfläche stabilisiert, und dass der Unterbau genügend Platz lässt für die Elekrto-Bauteile Drossel, Starter, Lüster). Der Unterbau soll eine elegante Form haben und gute Proportionen. Vorgehen: 1. Suche nach der geeigneten Form und nach guten Proportionen. Überlege mit Hilfe von Zeichnungen wie Du die Lampe konstruieren willt. Wo braucht es Füsse, Wie verteile ich diese damit es gut ausssieht? Wie stabilisiere ich die Tragfläche so dass sie sich nicht mehr biegt? Wie plaziere ich die Röhre, gibt es eine Schattenwand oder ägnliches, braucht es eine Aufhängevorrichtung? Mache zu diesen Überlegungen Skizzen ins Heft. Wenn Du dich für ein Modell entschieden hast, und die Idee mit der Lehrperson besprochen wurde, fertigst Du im Massstab 1:1 ein Modell aus Karton an. Die Modelle werden anschliessend mit der Klasse besprochen. 2. Erstelle eine Liste mit allen Plexiglasteilen die Du brauchst. Du notierst alle Teile mit Massen, Anzahl und Farbe. 3. Mache eine Liste mit allen übrigen Sachen die Du brauchst. Benenne sie korrekt (im Heft). 4. Alle Teile zum zusammenbauen vorbereiten. Feilen, grob schleifen (60er Schleifpapier), bis zum fein schleifen (240er nass). Wo müssen Löcher gebohrt werden? die Bohrstellen beidseitig mit Klebband abkleben und genau anzeichnen. Wichtig: Überall wo etwas angeschraubt wird muss vorgebohrt werden! 5. Überlege eine möglichst geschickte Reihenfolge für das Zusammen bauen der Lampe, so dass Du möglichst gut arbeiten kannst, Wahrscheinlich lohnt es sich die Drossel zu montieren bevor die Füsse angeschweisst werden. Was kannst Du schon verdrahten und wo ist es geschickter zuerst am Unterbau zu arbeiten? Bedenke dass alle Arbeiten an einem verwinkelten zusammengeklebten Gehäuse schwieriger sind als wenn Du vorgängig monierts und verdrahtest. 6. Teste Deine Lampe Bewertung: Bei dieser Arbeit werden folgende Punkte bewertet: -Verständnis und Aufzeichnung der Arbeitsschritte -Aufmerksamkeit, Konzentration, selbständiges Arbeiten -Ästhetiche Umsetzung -Handwerkliche Umsetzung Plexiglas Plexiglas ist die umganssprachliche Bezeichnung für Polymethylmethacrylat (PMMA), Es wird aber auch der Name Acrylgals verwendet. Plexiglas ist ein synthetischer, glasähnlicher thermoplastischer Kunststoff. Polymethylmethacrylat wurde 1928 etwa zur selben Zeit in Deutschland, Großbritannien und Spanien entwickelt und wurde1933 zur Marktreife gebracht. Es wird heute in großen Mengen hergestellt und findet vielseitige Verwendung als splitterfreier und leichter Ersatz für Glas (z. B. Schutzbrillen, etc.). Die ersten Kontaktlinsen aus Kunststoff wurden etwa 1939 aus PMMA hergestellt. Eines der ersten Alltagsprodukte aus PMMA waren Deckel von Radio-Plattenspieler-Kombinationen (Braun SK 4 von 1956, der so genannte „Schneewittchensarg). Außerdem findet der Stoff in der Medizin Einsatz als sog. Knochenzement zur Stabilisierung von Implantaten im Knochen Eigenschaften von PMMA: -elastisch, bedingt schlagfest -gute spanabhebende Bearbeitung möglich (schleifbar) -ab 100 C plastisch verformbar. Bei schneller Abkühlung in Wasser bleibt die neue Form erhalten, bei Abkühlen in Luft bildet sich die neue Form elastisch teilweise zurück. -Verbindungen durch Kleben oder Schweißen möglich -lässt sich sehr gut mit CO2-Lasern schneiden oder gravieren -transmittiert Licht besser als normales Glas -witterungs- und alterungsbeständig -beständig gegen Säuren und Laugen mittlerer Konzentration. -beständig gegen Benzin und Öl -Alkohol, Aceton und Benzol greifen PMMA an, es kommt zur Craquelée -vergleichsweise kratzunempfindlich -PMMA ist sehr spannungsrissempfindlich. -Plexiglasflächen dürfen nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln gereinigt werden. Verarbeitung: Plexiglas lässt sich ähnlich verarbeiten wie Holz. Wir können es sägen, fleilen, schleifen, bohren oder sandstrahlen. Es kann aber auch erwärmt und dann gebogen werden. Dabei kommt ein Linearbiegegerät mit Heizdraht oder Heizstab (mit Transformator bzw. Netzgerät) oder der Heissluftföhn zum Einsatz. Die Bearbeitung von Plexiglas erforder höchste Sorgfalt, da die Oberfläche seh empfindlich ist. Schleifspuren sind sehr gut sichtbar. Auch bein Bohren ist äusserste sogfalt geboten, da das Material nicht allzu viel Druck aushält, sonst zerspringt es. Es empfihlt sich langsam zu bohren und grössere Löcher zuerst mit einem kleinen Bohren vorbohren. Plexigals kann mit Methylenchlorid geklebt werden. Mit einer Spritze wird das Lösungsmittel Tropfenweise zwischen die aufeinander zu leimenden Teile gegeben. Durch kapillarwirkung wird die Flüssigkeit gleichmässig zwischen den Oberflächen verteilt. ACHTUNG: Anwendung unter Aufsicht der Lehrperson. Schutzbrille tragen. Vorsicht ist geboten! Anschliessen einer Leuchtstoffröhre Drossel / braun Leuchtstoffröhre / blau Starter Leuchtstoffröhre Der erste Vorläufer der modernen Leuchtstofflampe ist die sogenannte Geißlersche Röhre (benannt nach Heinrich Geißler, der sie 1857 erfand). Die Geißlersche Röhre besteht aus einer Glasröhre mit jeweils einer Elektrode an den Enden. Die Röhre ist mit einem Gas (z. B. Neon, Argon oder auch einfach nur Luft) unter niedrigem Druck befüllt. Legt man eine Hochspannung an die beiden Elektroden an, so beginnt das Gas im Inneren zu leuchten. In den 1880er Jahren wurde diese Röhre in größeren Stückzahlen produziert. Sie diente vorwiegend der Unterhaltung, da sie für Beleuchtungszwecke nicht hell genug war. Nikola Tesla verwendete in seinem Labor Leuchtröhren und hatte vor, alle Haushalte mit Leuchtstofflampen auszustatten, die in Anwesenheit des elektromagnetischen Wechselfelds einer Teslaspule drahtlos leuchten. Nach einigen Entwicklungsschritten produzierte die Firma General Electric ab 1938 Leuchtstofflampen mit kommerziellem Erfolg. Seither haben Leuchtstofflampen große Verbreitung erfahren, 70 des künstlichen Lichtes werden mit ihnen erzeugt. Es gibt verschiedene Typen von Leuchtstofflampen. Grundsätzlich bestehen sie aus drei Komponenten: Glasröhre, Elektroden und Gasfüllung Neonröhren werden mit den Edelgasen Neon (Ne) und Argon (Ar) befüllt. Durch das Anschliessen der Elektroden an einer hohen Stromspannung wird das Edelgas zum Schwingen gebracht. Es entsteht eine Entladung, die sichtbares UV Licht emitiert. Gasentladung: Beim Starten ist nach dem Vorheizen der Kathoden eine Zündspannung erforderlich, um die Gasfüllung der Leuchtstofflampen zu ionisieren. Dadurch wird das Gas elektrisch leitend. Es entsteht ein NiederdruckPlasma, das so lange erhalten bleibt, wie die u. a. von der Lampenlänge und dem Gasdruck abhängige Brennspannung aufrechterhalten bleibt. Das trifft auf alle Gasentladungslampen zu. Leuchtstoff: Um die Ausbeute an sichtbarem Licht zu erhöhen, wird das Entladungsgefäß von innen mit einem Leuchtstoff beschichtet (daher der Name Leuchtstofflampe), der im sichtbaren Spektrum zu leuchten beginnt, sobald er mit UV-Licht bestrahlt wird. Der Leuchtstoff setzt einen Großteil der UV-Strahlung in sichtbares Fluoreszenzlicht um. Der Rest der ultravioletten Strahlung wird durch das Glas der Lampe weitgehend absorbiert, so dass nur unbedenklich wenig gesundheitsschädliche UV-Strahlung aus der Lampe dringt. Farbe: Die Farbe der Leuchtröhre ist abhängig von der Art des eingefüllten Gases: Neon: orangerot Neon mit Quecksilber in grüngelbem Rohr: grün Helium: weißrosa Helium in gelbem Rohr: gelb Stickstoff: gelbrosa Kohlenstoffdioxid: bläulichweiß Krypton: weiß Argon: blau (intensiver durch Beifügen von Quecksilber)