Sphero Coding Robots & Kits | PK-12 STEM Education, AI

Blueprint-Rollen und Wellenring-Packs im Unterricht nutzen

Blueprint-Rollen und Wellenring-Packs im Unterricht nutzen

By Sphero Coding Robots & Kits | PK-12 STEM Education, AI | Published: 2026-10-15

Category: Anleitungen

Verwandle Blueprint Pulley Packs und Shaft Collar & Spacer Packs in eine praktische Mechanik-Lektion. Folge sechs Schritten, um Riemenscheibensysteme zu bauen, zu testen und Fehler zu beheben.

Kurze Antwort

Beginne mit einer einfachen festen Rolle mit einem 30mm oder 45mm Blueprint Pulley Pack und füge dann einen Shaft Collar aus den Blueprint Shaft Collar & Spacer Packs hinzu, um die Achse zu fixieren. Führe einen 20-30 Minuten-Zyklus aus Bauen-Testen-Verbessern durch und halte ein Ersatz-Pulley-Pack bereit, damit ein verschlissenes Teil den Unterricht nie ins Stocken bringt. Diese Reihenfolge funktioniert für die Klassen 4-8 und lässt sich auf komplexere Mechanismen erweitern.

Gestalte die Unterrichtsstunde um einen Mechanismus, nicht als Kit-Tour

Bevor die Schüler Teile anfassen, lege ein einziges mechanisches Ziel fest: eine kleine Last heben, die Bewegungsrichtung ändern oder eine Drehung übertragen. Dieser Fokus verhindert, dass die Pulley- und Shaft-Collar-Packs zu losen Teilen werden. Verwende für eine erste Stunde ein 30mm Pulley Pack, weil kleinere Rollen in engere Räume passen und die Wirkung einer einzelnen festen Rolle deutlich machen. Wechsle für eine zweite Stunde zu 45mm oder 90mm Rollen, damit die Schüler sehen, wie der Durchmesser den mechanischen Vorteil und den Seilweg verändert. Du brauchst nicht am ersten Tag jede Größe.

Baue den Rollenrahmen und die Achse in einer festen Reihenfolge

Lass die Schüler die Rolle an einem Blueprint-Träger oder -Rahmen befestigen, bevor sie ein Seil einfädeln. Eine Rolle, die auf einer lockeren Achse frei dreht, wackelt und wirft den Riemen ab. Sobald die Rolle sitzt, schiebe einen Shaft Collar auf die Achse und ziehe seine Stellschraube gegen den Träger oder Abstandshalter fest. Die Shaft Collar & Spacer Packs enthalten 0.5x High Strength Shaft Collar 10-Packs, High Strength Shaft Collar Set Screw 15-Packs, 0.5x Pitch Shaft Collar 20-Packs und 0.25x Pitch Optionen, sodass du den Collar an die Achsensteigung anpassen kannst, statt ein Teil zu erzwingen. Wenn der Collar nicht greift, halte an und prüfe die Steigung, bevor du Kraft aufwendest.

Fädle das Seil ein und spanne es, bevor du etwas mit Strom versorgst

Führe das Seil über die Rollennut und binde es an die Last. Ziehe das Seil von Hand, um zu bestätigen, dass sich die Rolle dreht und der Collar sitzt. Ein häufiger Fehler ist, einen Motor oder einen littleBits-Mechanikaufbau zu betreiben, bevor dieser Handtest gemacht wurde. Wenn das Seil abrutscht, ist die Rolle falsch ausgerichtet oder der Collar hält die Rolle nicht vom Rahmen fern. Füge einen Abstandshalter aus dem Shaft Collar & Spacer Pack hinzu oder entferne einen, um den Spalt zu korrigieren, und teste dann erneut von Hand. Erst nach einem sauberen Handzyklus sollten die Schüler einen Motor oder eine littleBits-Schaltung anschließen.

Führe einen gemessenen Test durch und protokolliere eine Variable

Gib jeder Gruppe ein einfaches Datenblatt: Anzahl der Rollen, Rollendurchmesser, Lastgewicht und ob die Last gleichmäßig stieg. Ändere pro Versuch nur eine Variable. Behalte zum Beispiel die 30mm Rolle und füge eine zweite Rolle hinzu, um ein bewegliches System zu schaffen, oder wechsle zu einer 45mm Rolle und vergleiche den Seilweg. So wird aus einem Rollenprojekt im Klassenzimmer ein echtes Experiment statt einer Bastelaktivität. Wenn eine Gruppe früh fertig ist, lass sie eine 90mm Rolle testen und das Ergebnis vorhersagen, bevor sie sie laufen lässt.

Fehlerbehebung mit Teilen, nicht mit Vermutungen

Wenn ein Rollensystem versagt, prüfe drei Dinge in dieser Reihenfolge: Festigkeit des Collars, Ausrichtung der Rolle und Seilspannung. Eine lockere Stellschraube an einem Shaft Collar ist die häufigste Ursache dafür, dass eine Rolle in den Rahmen wandert. Eine verschlissene Rollennut ist die zweithäufigste Ursache für ein springendes Seil. Halte ein Ersatz-Blueprint-Pulley-Pack an der Station bereit, damit ein Austausch Sekunden dauert. Wenn der Aufbau littleBits verwendet, versorge die Schaltung zuerst separat mit Strom, um zu bestätigen, dass sich der Motor dreht, bevor du ihn mit dem Mechanismus verbindest.

Beende die Stunde mit einer Teileprüfung

Lass die Schüler in den letzten fünf Minuten Collars und Abstandshalter in ihre beschrifteten Packs zurücklegen und die Rollen zählen. Das ist nicht nur Aufräumen. Fehlende Collars und Stellschrauben sind der Hauptgrund, warum die nächste Klasse nicht bauen kann. Eine schnelle Prüfung zeigt dir auch, welche Größen du verbrauchst, sodass du die 30mm oder 45mm Packs vor der nächsten Einheit nachbestellen kannst. Bewahre das AC Power Supply (littleBits) mit seinem USB-Kabel auf, damit permanente littleBits-Kreationen startklar sind, ohne nach einem Ladegerät zu suchen.

Deine sechsschrittige Unterrichtssequenz

  1. Wähle ein Mechanismusziel: Wähle Heben, Richtungsänderung oder Drehübertragung. Wähle ein 30mm Pulley Pack für einen ersten Aufbau oder ein 45mm Pack für eine zweite Stunde zum Durchmesser. Kontrollpunkt: Jede Gruppe kann das Ziel in einem Satz nennen.
  2. Montiere die Rolle und fixiere die Achse: Befestige die Rolle am Rahmen, schiebe dann einen Shaft Collar auf und ziehe seine Stellschraube fest. Passe die Collar-Steigung an die Achse an. Zu vermeidender Fehler: einen 0.25x Collar auf eine 0.5x Achse zu zwingen.
  3. Fädle das Seil ein und teste von Hand: Führe das Seil über die Rolle und ziehe von Hand. Bestätige, dass sich die Rolle dreht und der Collar hält, bevor du Strom zuführst. Kontrollpunkt: ein vollständiger Handzyklus ohne Seilsprung.
  4. Führe einen gemessenen Versuch durch: Protokolliere Rollengröße, Last und Ergebnis. Ändere nur eine Variable, zum Beispiel eine zweite Rolle hinzufügen oder zu einer 90mm Rolle wechseln. Zu vermeidender Fehler: zwei Variablen ändern und den Vergleich verlieren.
  5. Fehlerbehebung in dieser Reihenfolge: Prüfe die Festigkeit des Collars, dann die Ausrichtung der Rolle, dann die Seilspannung. Tausche eine frische Rolle aus einem Ersatzpack ein, wenn die Nut verschlissen ist. Kontrollpunkt: Das System läuft drei saubere Zyklen.
  6. Prüfen und nachbestellen: Zähle am Ende der Stunde Collars, Abstandshalter und Rollen. Notiere, welche Größen knapp sind, und bestelle vor der nächsten Einheit nach. Nächster Schritt: Beschrifte Aufbewahrungsboxen nach Rollendurchmesser.

Teile, die diese Stunde zum Laufen bringen

  • Blueprint Pulley Packs: Blueprint Pulley Packs enthalten zehn Rollen einer einzigen Größe und sind in 30mm, 45mm und 90mm Optionen erhältlich. Eine Größe pro Pack zu kaufen bedeutet, dass du ein Klassenset standardisieren und nur die Größe ersetzen kannst, die verschleißt.
  • Blueprint Shaft Collar & Spacer Packs: Blueprint Shaft Collar & Spacer Packs enthalten 0.5x High Strength Shaft Collar 10-Packs, High Strength Shaft Collar Set Screw 15-Packs, 0.5x Pitch Shaft Collar 20-Packs und 0.25x Pitch Optionen. Die Collar-Steigung an deine Achse anzupassen verhindert Rutschen und hält Rollen während der Schüleraufbauten korrekt beabstandet.
  • AC Power Supply (littleBits): Das AC Power Supply (littleBits) ist eine Kombination aus Netzteil und USB-Kabel mit einem 1.5 Meter USB-auf-Micro-USB-Kabel. Es hält permanente littleBits-Mechanismen während langer Aufbauten mit Strom versorgt, ohne auf Batteriepacks angewiesen zu sein.

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