Elektrotechnik


Matthias Walter
(Abteilungsleiter)


Udo Bernion
(Stellvertreter)


Gerhard Last
(Fachbetreuer)

Am 7.2.2018 besuchten die Schüler der Fachschule für Technik der CSS die Firma MLR-System in
Ludwigsburg. Sie wurden von Hr. Patrick Ritter dem Leiter der Konstruktion und Fertigung eingeladen. Herr Ritter hat seinen Technikerabschluss an der Christian-Schmidt- Schule im Jahr 2006 gemacht.
Vor Ort erfolgten interessante Einblicke in die Produkte und die dahinter stehende Technik der verschiedenen autonom fahrenden Systeme, die zum Teil Eigenentwicklungen der Firma MLR sind. Besondere Aufmerksamkeit bei der Entwicklung gilt den Themen Navigation und der Sicherheit, da die Systeme auch in Bereichen mit Personenverkehr eingesetzt werden, z. B. Krankenhäusern. Der Überblick über den Projektablauf vom Kundenauftrag über die kundenspezifischen Konstruktionen bis zur weltweiten Auslieferung und Inbetriebnahme zeigte interessante Arbeits- und Einsatzmöglichkeiten für Techniker auf. Der Höhepunkt war die Besichtigung der Werkhalle. Dort konnten die für einen Kundenauftrag frisch gefertigte Flotte der fahrerlosen Gabelstapler der Serie Phoenix RH-1,0 Lr bestaunt werden und die Technikerschüler durften bei der ersten Inbetriebnahme und Justage zusehen.

Schüler mit CNC-FräseSeit Dezember 2016 baut der aus Argentinien stammende Schüler, Cala Ahumada Ricardo Gabriel (Klasse E4EG1), in seiner Freizeit an einer CNC-Fräsmaschine mit drei Achsen.

Herr Cala kam im April 2014 durch seine Freundin nach Deutschland. Kennengelernt haben sich die beiden während  eines Aufenthaltes von ihr in Argentinien, im Rahmen eines Schüleraustauschprogrammes.

Nach einem Deutschsprachkurs besuchte Herr Cala ab September 2014  die einjährige Berufsfachschule Elektrotechnik an der Christian-Schmidt-Schule. Einen Ausbildungsvertrag bekam er bei der Firma Elektro Rothenburger in Heilbronn. Herr Cala wird im Februar 2018 seine Gesellenprüfung ablegen.

Anregungen zum Bau einer CNC-Fräse bekam er über das Internet. In der Metallwerkstatt von Herrn Lustig, der Herrn Cala auch fachlich unterstützte, begann in der Vorweihnachtszeit 2016 die Montage der Grundplatte. Diese wurde teilweise aus Abfallmaterialien von Baustellen, an denen Herr Cala an seinen Praktikumstagen tätig war, hergestellt.

Eine besondere Herausforderung war die Beschaffung der Spindeln für die Antriebe der drei Achsen. Darunter versteht man, dass die eigentliche Fräse sowohl eine vertikale Bewegung, also auf und ab und eine horizontale Bewegung, rechts / links, ausführen kann. Die dritte Achse bewegt den Tisch, der auf der Grundplatte angebracht ist nach vorne bzw. nach hinten. Für diese Spindelantriebe waren Gewindestangen mit einem speziellen Trapezgewinde notwendig. Diese waren jedoch wegen der zu geringen Stückzahl im Schraubengroßhandel nicht erhältlich. Schließlich konnte er nach langer Internetrecherche einen Lieferanten ausfündig machen. Durch diese speziellen Spindeln mit der Bezeichnung TR2x10mm erhält man bei einer Umdrehung eine Vorwärtsbewegung von 2mm. Die entsprechenden Gegenstücke (Muttern) mussten allerdings unter großem Aufwand von ihm selbst hergestellt werden.

Damit die Maschine präzise, geradlinige Bewegungen durchführt, wurden Säulenführungen aus Stahl und Lager aus CuZn-Legierungen (Messing) selbst entworfen und hergestellt. Herr Lustig war begeistert, mit welcher Genauigkeit und Sorgfalt diese mechanischen Arbeiten - im Hundertstelmillimeterbereich -  von einem "Elektriker" nach kurzer Einweisung selbstständig durchgeführt wurden.

Für die mechanischen Arbeiten investierte Herr Cala ca. 30 Stunden. Nach Ende des Berufsschulunterrichts blieb er in der Schule, um an seinem Projekt zu arbeiten. Für die elektrischen Anschlussarbeiten der Motoren und der Programmierung der Maschinensteuerung benötigte er nochmals rund 15 Stunden. Die Software mit dem Namen Universal G code  Sender kann frei im Netz heruntergeladen werden.  Für die Drehzahlregelung der drei Achsenmotoren wurde eine Platine von Arduino Uno mit 4 Microprozessoren verwendet.

Um Vorlagen, welche die Fräse anfertigen soll, umwandeln zu können, wird für die Codierung eine weitere Software mit dem Namen Inkscape 0.91 benötigt.

Die Kosten für die Maschine, insbesondere für die Motoren, die Platine zur Drehzahlregelung und der Spindeln belaufen sich auf rund 200.- Euro.

Eine genaue Vorstellung, wie er die CNC-Fräse einsetzen möchte, hat Herr Cala noch nicht. Ihm war es nur wichtig, dieses Projekt mit den vielseitigen Tätigkeiten der Mechanik, der Elektrotechnik und der Computertechnik realisieren zu können.

Langweilig wird es ihm sicherlich nicht werden, denn die nächste Idee, will bereits in die Tat umgesetzt werden:
Eine CNC-Fräse mit vier Achsen, zum Herstellen von 3 D – Modellen.

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