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 imBerufsalltag. Die Funktionsweise eines Flugzeugs ist davon signifikant abhängig. Verwendetwird hauptsächlich elektrische, pneumatische und hydraulische Energie. Weiterhin werdenviele Prüfstände für Flugzeugkomponenten pneumatisch betrieben.Angesichts dieser Relevanz habe ich die Steuerungstechnik für meine Hausarbeit im FachMetalltechnik gewählt. Als Energieträger wird stellvertretend Druckluft eingesetzt. Die beidenDoppelstunden der Hausarbeit beschäftigen sich im Speziellen mit dem Aufbau einfacherpneumatischer Schaltungen.Für die Unterrichtsreihe wird repräsentativ das Teilgebiet der pneumatischen Steuerunggewählt. Die BBS Speyer verfügt über ein gut ausgestattetes Pneumatik-Labor2 sowie überdie kommerzielle Simulationssoftware FluidSIM3. In nahezu jeder Firma werden imEntwicklungsprozess zunehmend die theoretischen Vorüberlegungen und Software-Simulationen gefordert, um die vergleichsweise kostspieligen Versuchsaufbauten undPrototypenzahlen zu reduzieren4. Dieses Konzept der eigenen Entwürfe soll durch dieSchüler ausprobiert, realisiert und eingeübt werden. Dazu wird die pneumatische Steuerungzunächst 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 beider Unterrichtsvorbereitung handlungsorientierte Lernarrangements für die Schüler gestaltetwerden, die ihnen selbstorganisiertes Lernen ermöglichen.In den Kapiteln 2 und 3 werden theoretische Betrachtungen zur methodischen Gestaltungdes Unterrichts und zum fachwissenschaftlichen Inhalt dargelegt. Kapitel 4 beschreibt dieVorüberlegungen zur Planung der Unterrichtsreihe. Die Kapitel 5 und 6 dokumentieren diepraktische Umsetzung in den beiden Doppelstunden. Der Hauptteil endet mit denSchlussbetrachtungen (Kapitel 7) und dem Literaturverzeichnis. Im Anhang sind alle für dieUnterrichtsreihe relevanten Materialien und Übersichten dokumentiert.