Locher

Der Locher wird im technischen Zeichnen als Beispiel verwendet, im CAD-Unterricht virtuell und im Werkstattunterricht real gefertigt. Begonnen haben wir mit einem 3D-gedruckten Modell und danach die Erfahrungen von 4 Klassen in die Pläne einfließen lassen. Ursprünglich hatten wir einige Teile im 3D-Druck gefertigt, aber in Klassensätzen war dies ziemlich aufwendig. Deshalb versuchen wir aktuell (2019) eine Version, die komplett aus Metall gefertigt wird.
Nachträglich habe ich festgestellt, dass die ältere Version des Lochers für einen Modellierungswettbewerb mit FreeCAD verwendet wurde. Dort findet man die Konstruktion also auch im FreeCAD-Format. Im Folgenden finden Sie beide Versionen.

Locher v2019 (vollständig aus Metall)

CAD-Zeichnung des Lochers

Unterrichtsmaterial zum Locher 2019

Dateien für alle Einzelteile des Lochers

(letzte Überarbeitung: Sep. 2019):
Wer beim Download mit dem Internet-Explorer Probleme hat, ist selbst schuld, weil dieser Browser total veraltet ist.

  • IAM | PDF: Pos. 0 - 18 Gesamtzeichnung des Lochers
  • IPT | PDF: Pos. 01 Grundplatte
  • IPT | PDF: Pos. 02 Oberplatte
  • IPT | -----: Pos. 03 Säule
  • IPT | -----: Pos. 04 Hebelachse
  • IPT | -----: Pos. 05 Hebel
  • IPT | -----: Pos. 06 Druckstift
  • IPT | -----: Pos. 07 Lochstempel
  • ---- | PDF: Pos. 03 - 07 Kleinteile
  • IPT | PDF: Pos. 08 Stempelplatte
  • IPT | PDF: Pos. 09 Bodenplatte
  • IPT | -----: Pos. 10 Anschlagführung
  • IPT | -----: Pos. 11 Anschlagstange
  • IPT | -----: Pos. 12 Anschlag
  • IAM | PDF: Pos. 10 - 12 Baugruppe Anschlag
  • IPT | -----: Pos. 17 Feder
  • ---- | -----: Pos. 18 Federndes Druckstück GN 615.3-M4-K z.B. bei Ganter (GN 615.3-M4-K) oder Norelem (03035-04).

Hinweis: IAM-Dateien enthalten die 3D-Dateien der Baugruppen, aber nicht der Einzelteile, und benötigen deshalb Zugriff auf die zugehörigen IPT-Dateien und Normteile. PDF-Dateien enthalten die technischen Zeichnungen (2D). IDW-Dateien enthalten die technischen Zeichnungen (2D) in editierbarer Form, werden hier aber nicht veröffentlicht.

Locher v2018(mit 3D-Druck-Teilen) als FreeCAD-Datei

2019 wurde die ältere Version des Lochers für einen Modellierungswettbewerb mit FreeCAD verwendet. Dort findet man auch einige Lösungen im FreeCAD-Format.

Locher v2018 (mit 3D-Druck-Teilen)

CAD-Zeichnung des Lochers

Anleitungen zum Modellieren:

Dateien für alle Einzelteile des Lochers

(letzte Überarbeitung: Feb. 2018):
(Bitte nicht mit dem Internet-Explorer herunterladen, weil er das Dateiformat in *.DOC ändert.)

  • IAM | PDF: Pos. 0 - 17 Gesamtzeichnung des Lochers
  • IPT | PDF: Pos. 01 Grundplatte
  • IPT | PDF: Pos. 02 Oberplatte
  • IPT | -----: Pos. 03 Säule
  • IPT | -----: Pos. 04 Hebelachse
  • IPT | -----: Pos. 05 Hebel
  • IPT | -----: Pos. 06 Druckstift
  • IPT | -----: Pos. 07 Lochstempel
  • IPT | -----: Pos. 08 Lochplatte
  • IPT | -----: Pos. 09 Magnetplatte
  • ---- | PDF: Pos. 03 - 09 Kleinteile
  • IPT | PDF: Pos. 10 Bodenplatte
  • IPT | -----: Pos. 11 Anschlagschieber
  • IPT | -----: Pos. 12 Anschlagführung
  • IPT | -----: Pos. 17 Feder
  • IDW | PDF: Pos. 11 - 15 Boden Kleinteile
  • IAM | PDF: Pos. 10 - 15 Boden Baugruppe

Ältere Dateien (Stand Dezember 2017 mit Inventor 2015)

Druckluftmotor

Der Druckluftkolbenmotor ist ein Projekt des Bundesinstitutes für Berufsbildung (BiBB), das jetzt von Christiani vertrieben wird. Das folgende Angebot ist eine Erweiterung des Projektes für den CAD-Unterricht mit dem Programm Inventor von Autodesk.

Die Anleitungen zum Modellieren (PDF, 700 kB) sind geeignet zur selbstständigen Einarbeitung in die grundlegenden Arbeitstechniken des 3D-Konstruierens mit dem Inventor.

Zusätzlich können Sie hier jede einzelne Datei herunterladen, um einzelne Übungen zu überspringen oder die ganze CAD-Zeichnung zu erhalten.

3D-Modelle und 2D-Zeichnungen

Download: Alle Inventor-Dateien (ZIP, 5 MB, Inventor 10)

Die IPT- und IDW-Dateien enthalten die Inventor-Dateien und ermöglichen es, einzelne Übungen zu überspringen. Einen Bausatz des Motors gibt es bei Christiani (Projektarbeiten Teil 5) .Bild des Druckluftmotors

Legen Sie mit dem Inventor ein Projekt an und speichern Sie Modelle (IPT) und Zeichnungen (IDW) im Verzeichnis des Projektes, z.B. H: /Druckluftmotor.
2D-Ableitungen (IDW) benötigen die zugehörige Bauteile (IPT).
Baugruppen (IAM) benötigen alle zugehörigen Bauteile (IPT) und alle Normteile im Projektverzeichnis (z.B. H: /Inventor/Druckluftmotor). Die Teile können nachträglich geladen werden. Normteile entnehmen Sie bitte der Normteilebibliothek Ihres Inventors.

Erweiterung des Druckluftmotors

TG-Zug (Inventor)

CAD-Zeichnung des TG-Zuges

Der TG-Zug ist ein Waggon für Modelleisenbahnen der Nenngröße IIm (Spurweite 45 mm, Maßstab 1:22,5), der sich zur Fertigung durch TG-Schüler eignet und z.B. mit LGB - und Playmobil -Bahnen zusammen fahren kann.

Externer Link: Normen europäischer Modellbahnen
Interner Link: Bericht über die Werkstattarbeiten am TG-Zug .
Download: Hinweise zur Hausaufgabe in CAD (TG-Zug)

3D-Modelle und 2D-Zeichnungen (Stand: Inventor 2011)

Die Anleitungen zum Modellieren sind geeignet zum selbstständigen Einarbeiten in die grundlegenden Arbeitstechniken des 3D-Konstruierens mit dem Inventor.

IPT-Dateien für alle Einzelteile des TG-Zuges (Inventor 2011)

  • IPT: Pos. 01 Rahmen
  • IPT: Pos. 02 Achslager
  • IPT: Pos. 03 Achse
  • IPT: Pos. 04 Rad
  • IPT: Pos. 05 Distanzhülse
  • IPT: Pos. 06 Kupplungshalter
  • IPT: Pos. 06 Kupplung-3D für den 3D-Druck - ersetzt Pos. 06,07 und 10.
  • IPT: Pos. 07 Kupplungsöse
  • IPT: Pos. 08 Kupplungshaken

Die IDW-Dateien enthalten die technischen Zeichnungen (2D) im Inventor-Format und benötigen die zugehörigen IPT- und IAM-Dateien. Die PDF-Dateien enthalten die technischen Zeichnungen (2D), können z.B. mit dem Acrobat Reader oder FreePDF gelesen werden und sind als Vorlage zum Modellieren gedacht:

  • IAM | IDW | PDF: TG-Zug 1 - Gesamtzeichnung und Stückliste
  • IAM | IDW | PDF: TG-Zug 2 - Rahmenbaugruppe mit Pos. 01 und 02
  • IAM | IDW | PDF: TG-Zug 3 - Radsatz mit Pos. 03,04 und 05
  • IAM | IDW | PDF: TG-Zug 4 - Kupplungsunterbau mit Pos. 06 und 07
  • IAM | IDW | PDF: TG-Zug 5 - Kupplungshaken Pos. 08
  • IPT | IDW | PDF: TG-Zug 6 - Kupplung Pos. 6 - Variante für den 3D-Druck

Alle Dateien des TG-Zuges für Inventor 2011

Legen Sie mit dem Inventor ein Projekt an und speichern Sie Modelle (IPT) und Zeichnungen (IDW) im Verzeichnis H: \TG-Zug. Die zugehörigen Normteile müssen Sie Ihrer eigenen Normteilebibliothek entnehmen. Welche Normteile benötigt werden, können Sie der PDF-Datei mit der Stückliste entnehmen. 2D-Ableitungen (IDW) und Baugruppen (IAM) werden nur dann korrekt dargestellt, wenn die zugehörigen Bauteile (IPT), Baugruppen (IAM) und Normteile vorhanden sind.

Ältere Versionen:

Mini-Schraubstock

Foto des Schraubstockes

Der Mini-Schraubstock für die Ausbildung wurde von Sebastian Koch gezeichnet (09/2021) und wir danken ihm, dass er die Dateien zur Verfügung gestellt hat.

Dateien für den Mini-Schraubstock (Inventor 2020 ?)

  • IPT | DWG | PDF : Pos.01 - Grundplatte
  • IPT | DWG | PDF : Pos.02 - Abstandsplatte
  • IPT | DWG | PDF : Pos.03 - Befestigungsplatte
  • IPT | DWG | PDF : Pos.04 - feste Spannbacke
  • IPT | DWG | PDF : Pos.05 - bewegliche Spannbacke
  • IPT | DWG | PDF : Pos.06 - Führungsstift
  • IPT | DWG | PDF : Pos.07 - Schutzbacke
  • IPT | DWG | PDF : Pos.08 - Spindel
  • IPT | DWG | PDF : Pos.09 - Kurbelstift
  • IAM | DWG | PDF : Baugruppe Schraubstock
  • Hinweis: Für die Veröffentlichung im Web habe ich die Dateinamen geringfügig verändert (Leerzeichen, Punkte, Umlaute). Das bedeutet, dass Inventor beim ersten Öffnen von Baugruppen oder technischen Zeichnungen nach den Dateien sucht und Sie den neuen Namen anklicken müssen.

Alle Dateien des Mini-Schraubstockes:

Legen Sie mit dem Inventor ein Projekt an und speichern Sie dort Modelle (IPT), Baugruppen (IAM) und Zeichnungen (IDW, DWG). Die zugehörigen Normteile müssen Sie Ihrer eigenen Normteilebibliothek entnehmen. Welche Normteile benötigt werden, können Sie der PDF-Datei mit der Stückliste entnehmen. 2D-Ableitungen (IDW, DWG) und Baugruppen (IAM) werden nur dann korrekt dargestellt, wenn die zugehörigen Bauteile (IPT), Baugruppen (IAM) und Normteile vorhanden sind.

Weitere Modelle

Die Anhängeraufbauten für den TG-Zug sollen als Anregung dienen und nicht als Kopiervorlage für die Hausaufgabe zum TG-Zug . Deswegen veröffentliche ich diese Inventor-Dateien nicht.

Fliehkraftkupplung

Bild einer Fliehkraftkupplung

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 5,7 MB).
interner Link zu Technische Zeichnungen: Übungen mit der Fliehkraftkupplung

Das rechte Bild der Fliehkraftkupplung wurde als einfacher Screenshot aufgenommen. Zur Verdeutlichung ist das Lagergehäuse ausgeblendet und die Lagerhülse rot eingefärbt.

Die untere Version wurde professionell gerendert und hier mit freundlicher Genehmigung der Firma Mesh-Design Ludwig, Freiburg, veröffentlich.

Bild einer Fliehkraftkupplung

 

Zugfeder

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 0,7 MB).
Download: Zeichnung (PDF)
Link: animierte Darstellung der Zugfeder
Download: Anleitung für das 3D-Modell und die 2D-Ableitung (PDF)

Bild einer Zugfeder   Technische Zeichnung einer Zugfeder

Schüsselanhänger

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 0,8 MB, IV5).
Download: Zeichnungen (PDF)
Download: Anleitung für das 3D-Modell und die 2D-Ableitungen (PDF, IV5)

Bild eines Schlüsselanhängers

Diese CAD-Aufgabe ist eine Ergänzung zum PraxisProjekt "Herstellung eines Foto-Schlüssel-Anhängers" von Volker F. Obrock, das in der Zeitschrift "Moderne Metalltechnik" 9/2004 veröffentlicht wurde.

Spannhilfe

Die Spannhilfe wurde vom Kollegen Arno Jakob gezeichnet.

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 4,4 MB).

Bild einer Spannhilfe

Spiralbohrer

Download: Inventor-Dateien (IPT, 0,5MB, IV10).

Bild eines Spiralbohrers

Rillenkugellager

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 1 MB, IV2010).

Das Lager ist für technische Zeichnungen angepasst, indem

  • es in einer einzigen IPT-Datei modelliert ist und deshalb in Stücklisten als ein Teil erscheint.
  • die Wälzkörper hohl sind und deshalb in Schnittdarstellungen nicht schraffiert werden.
  • die Anzahl der Wälzkörper geradzahlig ist und deshalb Wälzkörper in jeder Schnittebene liegen.
  • die Maße in der Parameter-Liste verändert werden können.
Bild eines RillenkugellagersTechnische Zeichnung eines Rillenkugellagers

Stirlingmotor

Bild eines Stirling-Motors

Das CAD-Modell des Stirlingsmotors diente der Illustrierung der Abi-Aufgabe "Modell eines Stirling-Motors" der Hauptprüfung 2004/05. Link zu den Abi-Aufgaben

Bild eines Stirling-Motors

Download: Inventor-Dateien (ZIP, 2 MB, IV 10). Es handelt sich um 3D-Modelle, technische Einzelteilzeichnungen mit Maßen liegen mir nicht vor.
Download: Gesamtzeichnung mit Stückliste (PDF) ohne Maße.

Die Maße für das CAD-Modell wurden von einem funktionierenden Motor aus der Kiste eines pensionierten Kollegen abgenommen. Im Internet fand man die Vorlage im Bild auf uni-stuttgart.de und eine Gebrauchsanweisung bei LD Didactic (Leybold), aber beides wurde aus dem Internet genommen. (12/2012)
Über Einzelteilzeichnungen verfüge ich nicht.

www.ld-didactic.de demonstriert übrigens schön das zweite Problem von Stichwortsuchen auf Webseiten: Sucht man nach "Stirlingmotor S", findet das System gar nichts, sucht man nach "Stirlingmotor", nur ein OH-Modell! Sollte Didaktik nicht in besonderem Maße den Blickwinkel des Kunden im Auge haben? Vielleicht bieten sie mir ja mal einen Beratervertrag an ;-)

Modellierungsaufgaben

  • Modellieren Sie die platonischen Körper. Platonische Körper sind regelmäßige Körper, die aus regelmäßigen Vielecken aufgebaut sind: Tetraeder (4 Dreiecke), Würfel (6 Rechtecke), Oktaeder (8 Dreiecke), Dodekaeder (12 Fünfecke), Ikosaeder (20 Dreiecke).
  • Link: ERFA-CAD ist eine Gruppen von Lehrenden an schweizerischen Berufsfachschulen und veröffentlicht unter der Betreuung von Andraes Schaub zahlreiche Projekte und Lehrgänge für Inventor. (12/2012)
  • Link: Auf der Homepage von Ing. FH Andreas Schaub. findet man viele Beispiele zum Arbeiten mit dem Inventor und zum 3D-Druck (08/2016, 12/2023)
  • Franz Ertl bietet die Beschreibung einzelner Themen in AutoCAD und Inventor, u.a. auch die den Zeichnungssatz für einen Sternmotor (handgezeichnet). (01/2008)
  • Link: Eine Menge Informationen zu AutoDesk Revit Architecture bei Maxcad von Markus Hiermer. (10/2009)
  • Meine eigene Seite Tricks zu CAD enthält einige problemorientierte Lösungen.
  • Prof. Röschel an der TU Graz veröffentlicht auch Übungsaufgaben für 3D-CAD. (08/2007)
  • Auf den Seiten von Johannes Lang, TU Graz, werden Bilder von 3D-Modellierungen seiner Studenten gezeigt. (08/2007)
  • Tipps, Tricks, Beispiele, Links zu Teilekatalogen: Inventor-FAQ von Jürgen Wagner. (08/2016)
  • Forum für AutoCAD und Inventor: CAD-Forum . Dort findet man z.B. iMike, der eine editierbare Figur eines Menschen ist. (01/2004)
  • Beispiele: Mathias Prockl zeichnet eine Schnellzuglokomotive der Baureihe 01 mit dem Inventor und stellt hier Zeichnungen vor. (11/2003)
  • Die Schülerversion des Inventor (enthält auch AutoCAD und Mechanical Desktop) kostet bei co.Tec 101, - EUR. (10/2002)
  • Ein Vergleich (fast) kostenloser CAD-Software steht im Magazin für Computertechnik c′t 19/2004.

Literaturhinweise

Cover des Buches: Armin Gräf: Inventor 5

Armin Gräf: Inventor 5

2002,416 Seiten, PowerCAD EDV-Buchverlag Meckenbeuren
ca. 65€ (10/2002)

Cover des Buches: Martin Krauß, Bernhard Ruf: Mechanical 2000i Power Pack

Krauß / Ruf: Mechanical 2000i Power Pack

2000,424 Seiten, PowerCAD EDV-Buchverlag Meckenbeuren
ca. 50€ (12/2001)

Allgemeines zum CAD-Unterricht

Mit den obigen Arbeitsblättern möchte ich meine Schülern in die Grundlagen von CAD einführen.

Für die Einführung in die Grundlagen kommt es nicht darauf an, ein bestimmtes CAD-Programm möglichst genau kennen zu lernen, um anschließend effizient damit arbeiten zu können. Vielmehr genügt es, verschiedene Arbeitsweisen und Möglichkeiten von CAD-Programmen zu kennen. Aus diesem Grunde gehe ich die Funktionen eines CAD-Programmes nicht systematisch an Hand kleiner Übungen durch, sondern stelle größere (Zeichen-)Aufgaben, die die Schüler mehr oder weniger selbstständig lösen müssen. Innerhalb dieser Übungen lernen die Schüler genügend viele Funktionen von CAD-Programmen kennen, vor allem aber verstehen sie, wie die CAD-Programm 'ticken'.

Bei der Einführung in ein Programm führe ich die Lösungen zu den Aufgaben in der Regel im Unterricht vor. Um die unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten und Arbeitstechniken der Schüler im Computerunterricht ausgleichen zu können, stelle ich für die meisten Aufgaben detaillierte Lösungsanweisungen bereit. Dadurch können die schnellen Schüler vorauseilen oder experimentieren oder Zusatzaufgaben lösen. Mittlerweile bin ich dazu übergegangen, die Lösungen im Internet zu veröffentlichen, damit einzelne Übungen übersprungen werden können.

Da meine Zielgruppe oft technische Neulinge sind, enthalten die Lösungsanweisungen Erklärungen technischer Begriffe (Fase..) und zeichentechnischer Normen (Gewindedarstellung..) und ergänzen den Unterricht am TG im Fach Technik M.