Zentraler Handlungsbereich des (Universal-) Technikfachraums ist die Praxiszone mit der Möglichkeit, bedarfsweise die Werkbänke und fahrbaren Maschinentische umzustellen, umzurüsten oder neu zu gruppieren und so an wechselnde Unterrichtssituationen anzupassen. Da die Praxiszone zu dem Aktivbereich des Technikfachraums zählt, ist es wichtig, dass zwischen den Arbeitsplätzen ausreichend Raum (Mindestabstand zur nächsten Werkbank 1,50 m) vorhanden ist, so dass es nicht zu Behinderungen oder unfallträchtigen Situationen kommt und die Verkehrswege breit genug sind. Detailierte Hinweise zur Möblierung siehe „Möblierung“
Hinweise zur Energieversorgung (Strom, Kleinspannung, Gas), Beleuchtung sowie LAN
Alle Stromkreise (Ausnahme Beleuchtung und Steckdose für Reinigungsdienst) müssen über einen zentralen Schlüsselschalter mit optischer Anzeige des Schaltzustandes gesteuert werden können.
variable Stromversorgung über Schienen und Ampeln in der Praxiszone: variabel heißt, an Schienen geführt, damit die Ampel nur dann über der Werkbank positioniert ist, wenn sie benötigt wird , sonst in „Parkposition“ außerhalb der Aktionenzone; variabel heißt auch, höhenverstellbar, je nach Größe der Schüler/in und Anschlusslänge der Geräte, z. B. Lötkolben, Netzgeräte, Heißluftfön; Federzüge müssen so gestaltet sein, dass angeschlossene Geräte nicht nach oben gezogen werden können.
wandseitig, im Bereich der Reihenwerkbank (Kleinmaschinenzone) und in der Instruktionszone, für ausreichende Zahl von Mehrfachsteckdosen sorgen, ohne dass Verlängerungsleitungen mit Mehrfachsteckdosen benötigt werden, s.u.
keine Bodensteckdosen: Stolperstellen, Verschmutzung/Zusetzen der Anschlüsse
„fliegende“ Zuleitungen („Verlängerungsschnüre“) sind unbedingt zu vermeiden (Stolpergefahr)
230 V genügt, 400 V an den Schülerwerkbänken (ausgenommen Reihenwerkbank) nicht nötig
zentral und im Bereich aller Stromentnahmestellen Not-Aus-Schalter (allpolige Abschaltung), die schnell und ungehindert erreicht werden können
Fehlerstromschalter FI erforderlich, möglichst getrennt für die verschiedenen Aktionszonen
optimale Beleuchtung unter maximaler Vermeidung von Schattenbildung, Mindest-LUX beachten, siehe Arbeitsstättenverordnung; Maschinen müssen i. d. R. eigene Lichtquellen haben, auf jeden Fall bei Stand-Bohrmaschinen eine integrierte Beleuchtung
keine zentrale Kleinspannung, diese wird statt dessen mit mobilen Netzgeräten geliefert, Spannung (und Strombegrenzung) kann jeweils individuell gewählt werden
separater Stromkreis mit speziellem Überspannungsschutz für EDV, NOT-AUS darf nicht darauf wirken, sonst stürzen alle Rechner ab
LAN-Anschluss für Laptops, Interfaces usw. kann u. U. auch als WLAN bereitgestellt werden (hat sich bisher aber kaum bewährt und eine Schnittstelle ist nicht bei allen anzuschließenden Geräten vorhanden)
keine zentrale Gasverorgung, da sehr aufwändig und kostenintensiv, die Werkbänke müssten dauerhaft fixiert werden. Der Gaseinsatz ist minimal und kann über mobile Systeme (z. B. Wechsel-Gaskartuschen) besser bereit gestellt werden. Hinzu kommt, dass an den Standard-Werkbankarbeitsplätzen der Brandschutz kaum gewährleistet werden kann.
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Abb. 1: Bewährtes System zur temporären Schraubstockbefestigung
Abb. 2: Reihenwerkbank in einem Fachraum mit Schwerpunktbildung Metallbearbeitung. Behelfslösung zur Erhöhung der Schraubstöcke, in der Mitte sichtbar eine professionelle Lösung mit Schraubstocklift.
EINGANGS- und NASSZONE
Die Eingangszone sollte so gestaltet und ausgestattet werden, dass der Schmutzeintrag in die Räume möglichst gering gehalten wird. Die Nasszone im Eingangsbereich muss so platziert sein, dass durch sie das Betreten und Verlassen des Raums nicht behindert wird.
Hinweise zum Eingangsbereich
großer, bodenbündiger Fußabstreifer
Garderobe
Ablage Taschen, Helme, …
großes, mehrhahniges Waschbecken (auch Warmwasser) mit Papierhandtuch und Seifenspender
Aushang Technikraumordnung (auch an andere dominater Position möglich)
Reinigungsgeräte und Boden-Sauger (getrennt von Maschinensaugern)
Müllbehälter und Restebehälter (können auch an anderem Ort stehen oder zentral vorgehalten werden)
Feuerlöscher und Feuerlöschdecke evtl. zusätzlich CO2-Löscher für EDV-Geräte und Maschinen
zentraler Schlüsselschalter und Kontroll-Leuchte (siehe Energieversorgung) und NOT-AUS
Notruftelefon, jederzeit erreichbar, nicht unter Verschluss, nicht an Hauszentrale angeschlossen in dem Sinne, dass keine Direktwahl möglich wäre.
zwei Fluchtwege, Fluchtwegeplan 2. Fluchtweg evtl. über Notleiter, z. B. im UG
kein „Fangraum“
jeder Raum vom Flur aus zugänglich
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Beispiele
Abb. 1: Entsorgungs- und Wertstofftonnen, fahrbar, zentral vorgehalten, in jedem Raum einsetzbar, für verschiedene Bereiche, Achtung: Spezialgefäß im (Außenbereich) angebracht für brennbare Abfälle wie Öllumpen, Leinölreste, Leinöllumpen
Abb. 2: Mobiler Staubsauger, auch an mobile Maschinen anschließbar (Adapter nötig) Bodenbesen (nicht für Staub! → saugen) Handfeger und Kehrschaufel sind an jedem Arbeitsplatz (Werkbank)
Abb. 3: Regal für Schülertaschen, Helme usw. im Eingangsbereich
ALLGEMEINE ARBEITSFLÄCHE UND BEREICH DER STATIONÄREN KLEINMASCHINEN
Eine festmontierte Arbeitsfläche (Reihenwerkbank) und zusätzliche mobile Maschinenwagen bestückt mit stationären Kleinmaschinen, lokalen Absaugungen, Schraubstöcken, verschiedenen Vorrichtungen usw. bilden einen eigenen Bereich stationärer und zum Teil auch mobiler Maschinen. Die Reihenwerkbank und das auf ihr montierte Maschinenprogramm ergänzen den praktischen Arbeitsbereich. Ihre Aufstellung erfolgt vorzugsweise vor einem Fensterband. Sie verfügt über eine eigene, wandseitig installierte Stromversorgung (230 V, 400 V optional), installiert in einem Kabelkanal, der über alle erforderlichen Zuleitungen, Steckdosen und auch NOT-AUS-Schalter verfügt. Der Kabelkanal erlaubt bei Bedarf eine leichte Uminstallation und sollte auch LAN-Dosen aufweisen. Ergänzt werden die Reihenwerkbank durch mobile Maschinenwagen als Maschinenträger, nach Bedarf jeweils mit Sauger. Damit ist einerseits ein ortsunabhängiger Einsatz je nach unterrichtlicher Zielsetzung möglich, anderseits aber auch ein das Unterrichtsgeschehen nicht störendes Parken im Bereich der Reihenwerkbank. Da an der Reihenwerkbank und den mobilen Maschinenwagen gearbeitet werden wird, müssen ein ausreichend großer Arbeitsbereich und Verkehrswegeraum vorgesehen werden.
Die Ausstattungs-Konzeption bedarf zusätzlich der besonderen Berücksichtigung von Linkshändern und leicht körperbehinderten Schüler/innen.
Hinweise zu stationären Kleinmaschinen
Die hier aufgeführten Kleinmaschinen sind je nach schulischer Situation und festgestelltem Bedarf als Vorschlag zur Auswahl zu verstehen. Eine detaillierte Liste ist hier zu finden.
Tisch-Ständerbohrmaschine: Fußschalter (an/aus), elektronische Drehzahlregelung, Höhenverstellung mit Handrad, Bohrtischbeleuchtung, Schnellspannfutter, Bohrfutterverdeckung mit Endschalter, Not-Aus-Schalter an Maschinenfront, digitale Drehzahlanzeige, Bohrtiefeneinstellung und -anzeige, Positionslaser, evtl. Podest für kleine Schüler/innen, Absaugung, induktiv schaltend. Zubehör: Maschinenschraubstock, Flächenspannvorrichtung, Schutzbrille, Haarschutz, für beides auch Aufkleber an jeder Maschine. I. d. R. mindestens 2 Maschinen pro Raum erforderlich.
Tellerschleifmaschine: Fußschalter (an/aus), Schleifblätter mit Klettmontage, „Aufwärtsbereich“ abgedeckt, Maschinentisch bis 45° Grad schwenkbar, Quer- und Gehrungsanschlag mit Gradskala, in T-Nut geführt, Rundschleifeinrichtung, sowie Absaugung, induktiv schaltend, Unterspannungsauslöser Zubehör: Schutzbrille, Haarschutz, für beides auch Aufkleber an jeder Maschine
Dekupiersäge (elektr. Laubsäge): Fußschalter (an/aus), elektronische Drehzahlregelung, Sägetisch bis 45 Grad schwenkbar, Sägeblattberührungsschutz, Werkstoffniederhalter, Schnellspannvorrichtung, Staubblasvorrichtung am Sägeschnitt, Verwendung von Universal-Laubsägeblätter bzw. Puk-Sägeblättern, Absaugung, induktiv schaltend, geeignet für Holz, Buntmetall und Kunststoff Zubehör: Schutzbrille und Aufkleber an jeder Maschine
Doppelschleifmaschine: mit grober und feiner Korundscheibe, frontseitiger Ein-/Ausschalter, Werkstückauflage ohne Werkzeug positionierbar, Schutzscheiben (Funkenschutz), Schleifscheibenverdeckung mit Öffnung zum Arbeitsbereich Zubehör: Schutzbrille, Haarschutz, für beides auch Aufkleber an jeder Maschine, Schleifscheiben-Abrichter Hinweis: Diese Maschine soll sich im Vorbereitungsraum/ Lehrerstützpunkt befinden.
Naßschleifmaschine: Langsamläufer mit niedriger Drehzahl (ca. 90 U/min) in Wasserwanne laufend, daher keine Erhitzung oder Ausglühen des Metalls während des Schleifvorgangs, wasserfeste Schleifscheibe, Ein-/Ausschalter und Not-Aus-Schalter an der Maschinenstirnseite Zubehör: Schutzbrille, Haarschutz, für beides auch Aufkleber an jeder Maschine, Schleifvorrichtungen für Stechbeitel und Hohleisen, Schleifscheiben-Abrichter Hinweis: Diese Maschine soll nur im Vorbereitungsraum/ Lehrerstützpunkt vorgehalten werden.
Werkstatt-Sicherheitssauger (mobiler Entstauber): An jeder Maschine erforderlich, die einer Absaugung bedarf. Zulassung für gesundheitsschädliche Stäube der Klasse M und Holzstäube der Gefahrenklasse H2 (0,02 mg/Kubikmeter), robustes Kunststoffgehäuse, Volumen 30-50 l, Verwendung von Einmal-Papiersäcken, optische oder akustische Füllstandsanzeige, Volumenstromeinstellung (je nach angeschlossenem Schlauchdurchmesser), automatische Abrüttelung des Filters, automatische Kontrolle des Saugstroms, Unterdruck mit ca. 250 mbar, Gewebefilter, Absaugschlauch elektrisch leitend, schwer entflammbar, Transportrollen (feststellbar), integrierte Gerätesteckdose, induktive Ein-/Ausschaltautomatik für externe Kleinmaschinen Zubehör: Maschinenreinigungsdüse Zur Beachtung: geringe Lärmemission
Kunststoffbiegegerät: geschlossene Bauform, hitzebeständige Arbeitsplatte, integriertes Netzteil 230 V/160 W, Kontrolllampe für Schaltzustand, leicht zu wechselnder Heizdraht Zubehör: Parallelanschlag mit Zentimeterskala, Biegewanne, Schutzhandschuhe Hinweis: Dieses Gerät kann auch als Einzelgerät fahrbar nur im Vorbereitungsraum/Lehrerstützpunkt vorgehalten werden.
Vakuum-Tiefziehgerät: geschlossene Bauform, Spannrahmen mit Schnellspannhebeln, Heizaggregat ausfahrbar, Temperaturvorwahl, autom. Temperaturregelung mit Kontrollleuchte, integrierte elektr. Vakuumpumpe mit Manometer, Formmodelllift per Handhebel, Zubehör: Reduzierrahmen, Schutzhandschuhe Hinweis: Diese Maschine kann auch als Einzelmaschine fahrbar nur im Vorbereitungsraum/Lehrerstützpunkt vorgehalten werden, da sie relativ teuer ist.
Stationäre Kleinmaschinen
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Abb. 1: Ständerbohrmaschine/n, hier mit Schutz (wegklappbar), Absaugung, Sauger direkt unter der Maschine mit induktiver Anschaltung, Fußschalter, so auch für Linkshänder besser geeignet, Schutzbrille in Box links angebracht, Hinweisaufkleber, Höhenverstellung über Handrad, elektronische Drehzahlwahl, Tiefenanschlag mit Skala, alles Zubehör direkt bei der Maschine in der verschließbaren Schublade, komplett auf fahrbarem Maschinentisch, Höhenverstellung wünschenswert, für Rollstuhlfahrer unterfahrbare Werkbank nötig
Abb. 2: Details zu Abb. 1
Abb. 3 und 4: Tellerschleifmaschine mit Absaugung, Schutzhaube, Sicherheitsaufkleber, Schutzbrille in Box, Schleifscheiben mit Klettbefestigung, Hinweis: Metallschleifen verboten: Explosionsgefahr! und Brandgefahr im Staubsauger, komplett auf fahrbarem Maschinentisch, Höhenverstellung wünschenswert, für Rollstuhlfahrer siehe Vorschlag oben.
Abb. 5: Metallbearbeitungszentrum, hier auf 2 Wagen verteilt. Ausstattung bestehend aus: Tafelblechschere, Blech- und Rundstahlschere, Abkantvorrichtung, Rundbiegemaschine, Richtplatte, Parallelschraubstock, Wird bei Bedarf in den Fachraum geholt.
Abb. 6.: Schleifmaschinen (nur für den Lehrer), 1 x Nassschleifmaschine langsam laufend, 1 x Doppelschleifmaschine trocken schnelllaufend, Kompressor hier auch als Versorgungszentrale für alle Räume.
Abb. 7: Fahrbare Lösung für Ständerbohrmaschinen. Seitlich daneben Podest für kleiner Schüler/innen. Diese Bohrmaschinen sind für Linkshänder und kleiner Schüler kaum zu bedienen.
WERKZEUGE, KLEINMATERIALIEN, HILFSMITTEL
Hierbei handelt es sich um eine wesentliche und zentrale Funktionszone, die sowohl eine strukturierte Ordnung, reversible Zuordnung und sichere Unterbringung aller fachspezifischen Werkzeuge, Kleinmaterialien und Hilfsmittel erlaubt. Übersichtlich und systematisch geordnete Bestände an Werkzeugen, Hilfsmitteln und Kleinmaterialien sind eine wichtige Voraussetzung für einen gelingenden Technikunterricht. Derartige Ordnungen sollten nicht nur aus funktionalen und zeitökonomischen und schon gar nicht um ihrer selbst willen eingeführt werden, sondern auch aus didaktischen und pädagogischen Gründen (siehe weiter unten) erfolgen, liegt doch darin auch ein übergreifendes Ziel allgemeinbildenden Technikunterrichts.
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Abb. 1 Werkzeugschrank, gemischt bestückt, das Einsatzgebiet wird an der Grundfarbe der angebrachten Schildchen signalisiert: grau → Universalwerkzeug, blau → Metallwerkzeug, grün → Holzwerkzeug Die Blöcke haben zum besseren Transport teilweise zusätzliche Gruffmulden. Holzfeilen haben ein Heft aus Holz, Metallfeilen aus Kunststoff, hier blau. Alle elektischen Handmaschinen sind im unteren Fach untergebracht (Gewicht) im Originalkoffer inkl. Zubehör. mitteleres Fach: Verbindungstechnik: Siehe ORSY, daneben Filzplatten für die Werkzeugablage auf der Werkbank
Abb. 2: Schrank für Sonderwerkzeug, nicht in Gruppenstärke verfügbar unteres Fach: Werkzeugkoffer, z. B. für den Einsatz im Außenbereich
Abb 3: Werkzeugschrank ‚Holz‘, in der Tür hängen Brennkolben oberes Fach: Laubsägetischchen
Beispiele für Werkzeugblöcke
Grundfarbe ROT = Technikraum I Stirnfläche BLAU = Metallwerkzeug Beschriftung = Werkzeugname, Nummerierung 1-20 auf dem Block → Werkzeugstandort, Nummerierung 1-20 auf dem Werkzeug → Arbeitsplatz-Nummer Nummernsystem: – voller Werkzeugsatz 1-20, – halber* Werkzeugsatz 1-10 *wenn zu teuer oder zu selten in Gebrauch oder noch nicht finanzierbar, Arbeitsplatz für Gruppenstärke (Normalgröße) max. 16 jeder Arbeitsplatz trägt einer Nummer, benachbarte Plätze tragen die gleiche Endziffer Beispiel: 3 und 13 an einer Werkbank mit 2 Arbeitsplätzen. Wenn nur ein 1/2 Werkzeugsatz vorhanden ist, benutzen die Nachbarn das selbe Werkzeug z. B. 3 und 13 an einer Werkbank mit zwei Arbeitsplätzen benutzen Werkzeug Nr. 3 Werkzeug Nr. 17 ist Ersatz Werkzeug Nr. 18 ist für den Lehrer Werkzeuge mit der Nr. 19 und 20 sind für Linkshänder konzipiert Gesamtmenge im Block: 20
Weiteres Beispiel: Links im Bild sind 3 Blöcke zu sehen für die Arbeitsplätze Nr. 8, 9 und 10. Sie enthalten jeweils einen kompletten Satz Gewindebohrer, Schneideisen, Schneideisenhalter und Windeisen. Rechts im Bild Blöcke für Körner, Reißnadeln und Reißzirkel. Jeweils 20 St. pro Block für die Arbeitsplätze 1 bis 20. Diese Blöcke gehören in den „roten“ Raum, in den Schrank Metallwerkzeug „blau“ (Stirnseite), sind auf den Strimseiten mit den Werkzeugnamen beschriftet, neben den Bohrungen mit den Arbeitsplatznummern, auf den Werkzeugen mit den Arbeitsplatzummern (soweit möglich) und auf dem Fachboden ist der Standplatz beschriftet.
THEORIE- UND INSTRUKTIONSZONE
Ausreichend großer Bereich für Instruktionsphasen, theoretische Erörterungen und Präsentationen, möglichst in Verbindung mit der Tafel, (interaktives) Whiteboard und weiteren Präsentationsmedien.
Hinweise zur Instruktionszone und Präsentationszone
Die Zielsetzungen, methodischen Varianten und Abläufe des Unterrichts erfordern neben den praktischen auch Theorie-, Präsentations-, Informations- und Instruktionsphasen, die einen eigenen Ort innerhalb des Technikfachraums erfordern. Der Bereich vor der Tafel, die auch im heutigen Technikunterricht noch ihre Berechtigung hat, bietet sich hier an. Ein Instruktions- und Präsentationszone, nach heutigem didaktischen und technischen Standard sollte in der Endausstattung wie folgt aussehen:
Lehrertisch (siehe weiter unten)
Wandtafel, interaktives Whiteboard
Projektionsfläche für Beamer
Beamer und Notebook (Lehrerexemplar)
Dokumentenkamera (Schwanenhalskamera oder Drehgelenkarm) mit SD-Karten-Speicher zum einfachen Transfer
Drucker (WLAN) mit Scan- und Kopierfunktion
Strom- und Netzanschlüsse (Schulnetz und WLAN)
[Weitere Fotos sind erwünscht und willkommen, bitte an die Redaktion senden]
Der Lehrerarbeitsplatz ist zugleich Bestandteil der Theorie- und Instruktionszone. Als multifunktionaler Arbeitsplatz ist er zeitweise integraler Bestandteil des Unterrichtsgeschehens, indem an ihm z. B. die Vorstellung von Arbeitsmateralien, Bauteilen, Werkstoffen, die Vorführung des Werkzeuggebrauchs und neuer, bestimmter Arbeitstechniken oder auch die Demonstration von Arbeitsmodellen und -beispielen erfolgt. Darüberhinaus stellt der Lehrerarbeitsplatz eine Art Schaltzentrale dar, von der aus alle auditiven und visuellen Medien gesteuert werden. Dementsprechend ist er mit elektrischer Energie und mit Netzanschlüssen ausgestattet.
Hinweise zum Lehrerarbeitsplatz
Der „Schreibtisch“ ist eine spezielle Werkbank, die einerseits den Anforderungen an eine Schüler-Werkbank entspricht, zusätzlich jedoch weitere Nutzungen ermöglichen muss.
LAN/WLAN-Anschluss, Anschluss ans Schulnetz und Internet
Beamer bzw. Beameranschluss mit allen Schaltelementen und Fernsteuerung inkl. für Lautsprecher (Video/Audio).
Dokumentenkamera
Werkbankplatte mit zusätzlicher Aufnahme für Vorderzange, Schraubstock, höhenverstellbar
ausziehbares Tablett zur Vergrößerung der Ablagefläche
Stuhl mit Rückenlehne, ohne Armlehne, 5-beinig
Lackierung im Raumdesign (→ Farbleitsystem)
SELBSTLERN- UND RECHERCHEZONE
Diese Zone ist als individuell nutzbarer Handlungsbereich für spezielle Problemlösungsaufgaben mit Erfordernis des Zugangs zum Schulnetz, Internet, Datenbanken und Printmedien ausgelegt und dient nicht nur der Recherche und dem Selbstlernen, sondern auch der unterrichtlichen Differenzierung. In der Selbstlern- und Recherchezone übernehmen einzelne Schülerinnen und Schüler Aufgaben wie Informationssuche im Netz, Dokumentationen von Arbeitsabläufen, Vorbereitung von Präsentationen, Anfertigen von technischen Zeichnungen und sie befassen sich mit Wiederholungen und Lernspielen, usw.
Hinweise zur Selbstlernzone
Folgende Ausstattungen werden empfohlen:
separater Arbeitstisch für mind. zwei Schülerinnen und Schüler
Drehstühle ohne Lehne mit fünfstrahligem Fußgestell
Stell-/Pinwand als Abschirmung zur Praxiszone und zur Präsentationsvorbereitung
1 Notebook pro Arbeitsplatz
Netzzugang (LAN/WLAN)
Druckerzugang
kleine technische Bibliothek (Nachschlagwerke, Lexika)
