Lance Akiyama
Katapult und
flitzebogen
Lance Akiyama
Katapult und flitzebogen
Verrückte Gummiband-Projekte für junge Tüftler
Haupt Verlag
Bei einigen der beschriebenen Objekte kommen Projektile aus Haushaltsutensilien zum Einsatz. Die Herausgeber übernehmen keine Verantwortung für die richtige oder falsche Umsetzung der in diesem Buch aufgeführten Anleitungen.
Die englischsprachige Originalausgabe erschien 2016 unter dem Titel Rubber Band Engineer bei Rockport Publishers, Beverly, Massachusetts, USA einem Unternehmen der Quarto Group USA Inc. Copyright © 2016 Quarto Publishing Group USA Inc. Projekte © 2016 Lance Akiyama
Aus dem Englischen übersetzt von Waltraud Kuhlmann, D-Bad Münstereifel Redaktion der deutschsprachigen Ausgabe: Melanie Schölzke, D-Stuttgart Umschlag und Satz der deutschsprachigen Ausgabe: Die Werkstatt MedienProduktion GmbH, D-Göttingen Printed in China
Die durch den Transport verursachten CO2-Emissionen wurden durch den Kauf eines CO2-Zertifikats kompensiert. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. ISBN 978-3-258-60161-8 Alle Rechte vorbehalten. Copyright © 2017 für die deutschsprachige Ausgabe Haupt Bern Jede Art der Vervielfältigung ohne Genehmigung des Verlages ist unzulässig. www.haupt.ch Wünschen Sie regelmäßig Informationen über unsere neuen Titel zum Gestalten? Möchten Sie uns zu einem Buch ein Feedback geben? Haben Sie Anregungen für unser Programm? Dann besuchen Sie uns im Internet auf www.haupt.ch. Dort finden Sie aktuelle Informationen zu unseren Neuerscheinungen und können unseren Newsletter abonnieren.
Ich danke meinen Eltern, Nancy und James Akiyama, dass ich alte Elektrogeräte auseinanderbauen und mein Kinderzimmer in ein ultimatives Chaos-Kreativ-Labor verwandeln durfte. Weiterhin geht mein Dank an die Erfinder von Gummiband, Karton und Klebeband, ohne die ich wahrscheinlich nie zu einem Beruf gefunden hätte. LA N CE
Inhalt
EINLEITUNG
Anmerkungen eines leidenschaftlichen Tüftlers
08
HAND-SHOOTER
10
KATAPULTE
22
12 MULTI-SHOOTER
24 PYRAMIDENKATAPULT
16 PFEIL UND BOGEN
30 HIGH-END-MAUSEFALLENKATAPULT
HYDRAULIK- UND PNEUMATIKANTRIEBE
56 HYDRAULISCHE UND PNEUMATISCHE KONSTRUKTIONEN: DIE GRUNDLAGEN
38 WURFARM-BLIDE
60 PNEUMATISCH BETRIEBENE ZAUBERBOX
46 DA-VINCI-KATAPULT
64 HUBGREIFER 70 ROBOTERARM 80 HYDRAULISCHE KAMPFROBOTER
FLUGOBJEKTE
90
92 UNKONVENTIONELLE WURFPFEILE 96 SCHLEUDERGETRIEBENE RAKETE 100 GUMMIBANDHUBSCHRAUBER
WEITERE GADGETS + TECHNISCHE SPIELEREIEN
54
106
108 PAPIERFLUGZEUG-WERFER 114 DRAHTÖSENSPIEL 122 PROPELLERGETRIEBENES AUTO
ANHANG
Bezugsquellen 126 Stichwortverzeichnis 126
Anmerkungen eines .. LEIDENSCHAFTLICHEN TuFTLERS EINLEITUNG
8
KATAPULT UND FLITZEBOGEN
„Wow, das flog ja viel weiter, als ich dachte!“ Große Reichweiten, Höhenflüge und weitaus mehr, als du erwarten würdest – darum geht es bei den technischen Spielereien in diesem Buch. Entdecke die ungeahnten Möglichkeiten alltäglicher Utensilien. Denn tatsächlich kannst du sie in ausgefuchste technische Apparaturen verwandeln – von überraschend einfach bis zu richtig kompliziert. Ganz gleich, ob du nur eines oder alle Projekte nacharbeitest – zu guter Letzt fühlst du dich wie ein genialer Ingenieur. Und das Beste ist, dass du für keines der Projekte ein erfahrener Tüftler sein musst. Benötigt werden lediglich Werkzeuge und Materialien wie Büroklammern, Bleistifte, Rührhölzer und Holzstiele, wie sie im Haushalt vorhanden sind.
Und ja, Gummibänder. Jede Menge Gummibänder. Schnappe dir deine Klebepistole, suche dir Zange und Klebeband und begib dich auf eine faszinierende, vergnügliche und interessante Reise, an deren Ende du eine Sammlung der verrücktesten Gummiband-Projekte haben wirst.
9
EINLEITUNG
P.S. WICHTIGER HAFTUNGSAUSSCHLUSS
Es gibt Dinge in diesem Buch, die Gefahren in sich bergen. Sei vorsichtig. Du bastelst auf eigene Gefahr.
Katapulte
PYRAMIDENKATAPULT HIGH-END-MAUSEFALLENKATAPULT WURFARM-BLIDE DA-VINCI-KATAPULT
23
KATAPULTE
Katapulte mĂźssen nicht kompliziert sein, um eine beeindruckende Wirkung zu haben. Dieses Modell ist einfach, stabil und Ăźberraschend effektiv.
PYRAMIDENKATAPULT
WERKZEUG + MATERIAL
ERSATZMATERIAL
9 BLEISTIFTE ODER STIFTE
BLEISTIFTE
Bastelhölzer, Holzdübel oder andere Gegenstände von ähnlicher Form und Stabilität
BREITES GUMMIBAND
KLEBEBAND
Malerkrepp, Isolierband
HOLZLINEAL
HOLZLINEAL
Rührholz, verleimte Bastelhölzer
KLEINER PLASTIKBECHER
FLASCHENKORKEN
Kleine, feste Gegenstände
KLEBEBAND
FLASCHENKORKEN (ALS PROJEKTIL)
25
KATAPULTE
01 > Auf ein Klebeband von der Größe 7,5 x 10 cm zwei Bleistifte wie die Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks legen. Die aneinanderstoßenden Bleistiftenden fest mit Klebeband umwickeln.
01
03
60°
02 > Das gleichschenklige Dreieck mit einem dritten Bleistift vervollständigen und diesen mit Klebeband fixieren. In der gleichen Weise aus den übrigen Bleistiften zwei weitere Dreiecke herstellen. 03 > Die Dreiecke mit den Kanten aneinanderlegen und die aufeinandertreffenden Ecken mit einem kleinen Stück Klebeband verbinden. 04
26
KATAPULT UND FLITZEBOGEN
04 > Die Dreiecke zu einer Pyramide aufrichten und an allen vier Ecken zusammenkleben. Zur Stabilisierung kann man zusätzlich die Dreiecksseiten mit dem Band verbinden.
VARIANTEN
Was die Größe anbelangt, ist dieses Modell äußerst variabel – von der Miniaturausgabe bis zum Riesenkatapult ist alles möglich. Es gilt jedoch die Faustregel: Je größer das Katapult wird, desto stabiler muss das Material sein.
05 > Das Lineal mit einem Ende auf ein Klebeband der Größe 7,5 x 10 cm legen, wobei eine Hälfte der Klebebandlängsseite unbedeckt bleiben soll.
05
06
06 > Die Pyramide und das Lineal wie abgebildet platzieren. Dabei steht eine Pyramidenecke auf dem unbedeckten Klebeband. Das Klebeband beidseitig um die Ecke falten.
27
Welches Material du für die Geschosse verwendest, liegt ganz bei dir. Flaschenkorken sind in Sachen Gewicht, Aerodynamik und Sicherheit auf jeden Fall eine gute Wahl.
07
07 > Die Oberseite des Lineals mit einem weiteren Klebeband so an der Pyramide befestigen, dass ein Scharnier entsteht.
KATAPULTE
08
08 > Dem Scharnier mit dem Klebeband Halt geben, dafür wird dieses um die Ecke der Pyramide gebogen.
DARF’S NOCH ETWAS MEHR POWER SEIN?
Gib dem Pyramidenkatapult durch eine höhere Anzahl von Gummibändern noch ein bisschen mehr Drive. Lässt sich der Wurfarm allerdings nicht mehr ganz zurückziehen oder bricht der Rahmen auseinander, dann war’s wohl zu viel.
09
09 > Nun kommt das Gummiband zum Einsatz. Das breite Gummiband über das Lineal schlingen, durch die Pyramide führen und nochmals über das Lineal ziehen.
28
10
10 > Das Gummiband muss wie abgebildet angebracht sein. Diese Anordnung sorgt für eine gleichmäßige Kraftverteilung.
KATAPULT UND FLITZEBOGEN
11 > Ein 12 cm langes Klebeband mittig auf der Rückseite des Lineals ausrichten, der Abstand zur Linealkante soll etwa 2,5 cm betragen.
12 > Den Becher befestigen, indem das Klebeband fest an dessen Wand gedrückt wird.
11
12
13 > Probiere das Katapult draußen oder in einem Raum mit hoher Decke aus. Das Projektil in den Becher legen. Die vordere Pyramidenecke festhalten. Das Lineal von der anderen Seite hinter dem Becher mit Daumen und Zeigefinger fassen, so weit wie möglich herunterziehen und blitzschnell loslassen.
Achte darauf, dass sich nichts Zerbrechliches in der Nähe befindet. Du wirst überrascht sein, wie weit und schnell dieses einfache Modell schießen kann!
29
KATAPULTE
13
Bezugsquellen Das für die Projekte in diesem Buch benötigte Material ist nicht teuer und problemlos zu bekommen. Nicht aufgelistetes Material ist mit hoher Wahrscheinlichkeit in Baumärkten und Warenhäusern erhältlich oder in der Küchen- bzw. Kramschublade zu finden. Man beachte: Onlineshops versenden unter Umständen nicht in alle Länder. HOLZWÜRFEL UND CO. Verschiedenste Online-Händler sind auf Würfel sowie Holzstäbe und Holzleisten spezialisiert, so beispielsweise www.holzwuerfel.com oder www.rundstab.de. HEISSKLEBER Erhältlich in Bastelläden und Baumärkten oder im Warenhaus. Aber natürlich führt auch der Weg übers Internet in Sachen Klebesticks ans Ziel.
LEUCHTDIODE (LED) UND 3-VOLT-KNOPFBATTERIEN Im Elektrofachhandel oder in einem Onlineshop. LANGE GUMMIBÄNDER Kistenweise im Bürofachhandel erhältlich. RÜHRHÖLZER Bekommt man in Baumärkten, in Onlineshops und auch im Fachhandel für Künstlerbedarf, so etwa bei www.boesner.com oder www.gerstaecker.de.
EINWEGSPRITZEN In der Apotheke in der Nachbarschaft kommst du vielleicht sogar kostenlos an die Spritzen. Auf jeden Fall solltest du sagen, du benötigst die Spritzen für ein „wissenschaftliches Projekt“. Andernfalls kannst du sie auch in einem Onlineshop kaufen. Suche nach „10-ml-Einwegspritzen mit Luer-Ansatz“.
PROPELLER Propeller für den Gummibandhubschrauber und auch propellergetriebene Autos gibt es in Onlineshops, beispielsweise bei www.conrad.de. VINYLSCHLÄUCHE MIT 3 MM INNENDURCHMESSER Erhältlich im Aquaristik-Fachhandel, Baumarkt oder in Onlineshops.
Stichwortverzeichnis A
Abisolierzangen. Siehe Drahtösenspiel, 115
B
Balsaholz. Siehe Gummibandhubschrauber, 101 Bambusspieße High-End-Mausefallenkatapult, 31 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Propellergetriebenes Auto, 123 Roboterarm, 71 Wurfarm-Blide, 39 Bastelhölzer Drahtösenspiel, 115 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Propellergetriebenes Auto, 124 Batterien Drahtösenspiel, 115 126
Papierflugzeug-Werfer, 109 Becher Da-Vinci-Katapult, 47 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Bleistifte Da-Vinci-Katapult, 47 Papierflugzeug-Werfer, 109 Pyramidenkatapult, 25 Schleudergetriebene Rakete, 97 Unkonventionelle Wurfpfeile, 107–109 Bleistiftspitzer. Siehe Pfeil und Bogen, 17 Bohrer Da-Vinci-Katapult, 47 Drahtösenspiel, 115 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Hydraulische Systeme, 56 Pneumatische Systeme, 56 Roboterarm, 71 Wurfarm-Blide, 39 Breite Gummibänder KATAPULT UND FLITZEBOGEN
Pyramidenkatapult, 24 Roboterarm, 71 Büroklammern Gummibandhubschrauber, 101 Schleudergetriebene Rakete, 97 Wurfarm-Blide, 39
C
Cutter Da-Vinci-Katapult, 47 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Pfeil und Bogen, 17 Roboterarm, 71 Wurfarm-Blide, 39
D
Da-Vinci-Katapult Einleitung, 46 Holzfaserrichtung, 48 Katapult bauen, 48–53 Katapult entspannen, 53 laden und schießen, 53 Material, 47
Draht Drahtösenspiel, 115 Pfeil und Bogen, 17 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Drahtösenspiel aufbewahren, 121 bauen, 116–121 Bodenplatte bauen, 116–117 Einleitung, 114 Material, 115 Varianten, 117 Drahtschneider. Siehe Hubgreifer, 65
E
Einwegspritzen Bezugsquelle, 57 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Hydraulische Systeme, 56 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Pneumatische Systeme, 56 Roboterarm, 71
F
Fahnen. Siehe PapierflugzeugWerfer, 109 Filzstifte. Siehe High-EndMausefallenkatapult, 31 Flaschenkorken Multi-Shooter, 13 Pyramidenkatapult, 25 Flugobjekte Gummibandhubschrauber, 100–105 Schleudergetriebene Rakete, 96–99 Unkonventionelle Wurfpfeile, 92–95 Flugzeug-Bausätze Gummibandhubschrauber, 101 Propellergetriebenes Auto, 123
G
Gadgets & verrückte technische Spielereien Drahtösenspiel, 114–121 Papierflugzeug-Werfer, 108–113 Propellergetriebenes Auto, 122–125 Gummibänder Gummibandhubschrauber, 101 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Hubgreifer, 65 Multi-Shooter, 13 Propellergetriebenes Auto, 123 Pyramidenkatapult, 25, 28 Roboterarm, 71, 79 Schleudergetriebene Rakete, 97 Gummibandhubschrauber abheben, 105 aufziehen, 104 bauen, 102–105 Einleitung, 100 Material, 101 Varianten und Einflussfaktoren, 105
H
Hand-Shooter Multi-Shooter, 12–15 Pfeil und Bogen, 16–21
Heißklebepistole Da-Vinci-Katapult, 47 Drahtösenspiel, 115 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Hydraulische Kampfroboter, 81 Papierflugzeug-Werfer, 109 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Propellergetriebenes Auto, 123 Roboterarm, 71 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Wurfarm-Blide, 39 High-End-Mausefallenkatapult Bodenplatte bauen, 34 Einleitung, 30 laden und schießen, 37 Material, 31 Mausefallenkatapult bauen, 32–36 Projektilflugbahn, 37 Holzdübel und Holzstäbe Da-Vinci-Katapult, 47 Hydraulische Kampfroboter, 81 Pfeil und Bogen, 17 Wurfarm-Blide, 39 Hubgreifer Einleitung, 64 Greifmechanismus bauen, 68 Hubgreifer bauen, 66–69 Hydrauliksystem, 69 Material, 65 Hydrauliksysteme bauen, 57–59 Einleitung, 56 Hubgreifer, 64–69 Hydraulische Kampfroboter, 80–89 Material, 56, 57 Roboterarm, 70–79 Hydraulische Kampfroboter bauen, 82–88 Bodenplatte und Gestell bauen, 82–84 Designbeispiele 1, 85 Designbeispiele 2, 88 Einleitung, 80 Hydrauliksystem befestigen, 86–88 Hydrauliksystem für den Kampfarm befestigen, 87
127
Kampfregeln, 89 Material, 81–82
K
Kabelbinder Drahtösenspiel, 115 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Roboterarm, 71 Karteikarten Gummibandhubschrauber, 105 Schleudergetriebene Rakete, 97 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Karton Papierflugzeug-Werfer, 109 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Katapulte Da-Vinci-Katapult, 46–53 Pyramidenkatapult, 24–39 Klebeband Da-Vinci-Katapult, 47 Drahtösenspiel, 115 High-End-Mausefallenkatapult, 31 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Multi-Shooter, 13 Papierflugzeug-Werfer, 109 Pfeil und Bogen, 17 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Pyramidenkatapult, 25 Kotflügelscheiben. Siehe Wurfarm-Blide, 39 Kreisel. Siehe Propellergetriebenes Auto, 123
L
Leuchtdioden. Siehe Drahtösenspiel, 115 Lineale High-End-Mausefallenkatapult, 31 Papierflugzeug-Werfer, 109 Pyramidenkatapult, 25 Wurfarm-Blide, 39
STICHWORTVERZEICHNIS
M
Malerkrepp Gummibandhubschrauber, 101 Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Roboterarm, 71 Schleudergetriebene Rakete, 97 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Wurfarm-Blide, 39 Maßband Da-Vinci-Katapult, 47 Roboterarm, 71 Maßstäbe mit Meter- und Zollteilung. Siehe Pfeil und Bogen, 17 Mausefallen. Siehe High-EndMausefallenkatapult, 31 Mehrzweckklammern Da-Vinci-Katapult, 47 Multi-Shooter, 13 Metallbügelsägen. Siehe Da-Vinci-Katapult, 47 Miniaturausgaben von Belagerungsmaschinen Da-Vinci-Katapult, 46–53 High-End-Mausefallenkatapult, 30–37 Pyramidenkatapult, 24–29 Wurfarm-Blide, 38–45 Multi-Shooter Abzug, 14 bauen, 14 Einleitung, 12 laden und schießen, 15 Material, 13 Unterlagen für den MultiShooter, 15 Variante, 15 Wahl des richtigen Gummibands, 13 Musterbeutelklammern. Siehe Roboterarm, 71
P
Papierflugzeug-Werfer bauen, 110–112 Einleitung, 108 Material, 109 Papierflugzeug abschießen, 113 Papierflugzeug trimmen, 113
Pfeil und Bogen Befiederung, 21 Bogen bauen, 18–21 Einleitung, 16 Material, 17 Pfeil anfertigen, 20 Pfeilgewicht, 20 Plakatkarton. Siehe Roboterarm, 71 Pinnwandnadeln. Siehe Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Pneumatisch betriebene Zauberbox bauen, 62–63 Einleitung, 60 Material, 61 Pneumatische Konstruktionen bauen, 59 Einleitung, 56 Material, 56–57 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 60–63 Propellergetriebenes Auto bauen, 124–125 Einleitung, 122 Material, 123 Pyramidenkatapult bauen, 26–29 Einleitung, 24 Gummibänder, 25, 28 laden und schießen, 29 Material, 25 Varianten, 27
R
Radiergummis Schleudergetriebene Rakete, 97 Radiergummikappen. Siehe Schleudergetriebene Rakete, 97 Roboterarm Arbeitsfläche für den beweglichen Arm, 78 bauen, 73–79 Beweglichen Arm zusammenbauen, 73–74 Einleitung, 70 Greifer zusammenbauen, 74–75 korrigieren, 78 Material, 71 Teile vorbereiten, 72 Varianten, 79
Rührhölzer Da-Vinci-Katapult, 47 Drahtösenspiel, 115 High-End-Mausefallenkatapult, 21 Multi-Shooter, 13 Roboterarm, 71 Wurfarm-Blide, 39
Stifte High-End-Mausefallenkatapult, 31 Pyramidenkatapult, 25 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93–94 Spielkarten. Siehe Unkonventionelle Wurfpfeile, 93
S
T
Sägen. Siehe Hydraulische Kampfroboter, 81 Schere Gummibandhubschrauber, 101 Papierflugzeug-Werfer, 109 Schleudergetriebene Rakete, 97 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Schleudergetriebene Rakete abfeuern, 99 bauen, 98–99 Einflussfaktor Fahnen, 98 Einleitung, 96 Material, 97 Rakete bauen, 98–99 Raketenfahnen, 98–99 Schrauben. Siehe WurfarmBlide, 39 Sechskantmuttern. Siehe Wurfarm-Blide, 39 Sekundenkleber. Siehe Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Sicherheit Da-Vinci-Katapult, 53 Haftungsausschluss, 9 Schlauch Hubgreifer, 65 Hydraulische Kampfroboter, 81 Hydraulische Konstruktionen, 56 Pneumatisch betriebene Zauberbox, 61 Pneumatische Konstruktionen, 56 Roboterarm, 71 Schleifpapier. Siehe Da-VinciKatapult, 47 Schnur Da-Vinci-Katapult, 47 Pfeil und Bogen, 17 Wurfarm-Blide, 39
128
Transparentes Klebeband. Siehe Unkonventionelle Wurfpfeile, 93 Trinkhalme Propellergetriebenes Auto, 123 Roboterarm, 71 Schleudergetriebene Rakete, 97 Unkonventionelle Wurfpfeile, 93, 95
U
Unkonventionelle Wurfpfeile Einleitung, 92 herstellen, 94–95 Material, 93 Wurfpfeil aus einem Bleistift, 94–95 Wurfpfeil aus einem Stift, 94 Wurfpfeil aus einem Trinkhalm, 95 Untersetzer. Siehe Papierflugzeug-Werfer, 109
W
Wäscheklammern Drahtösenspiel, 115 Multi-Shooter, 13 Wurfarm-Blide Abwurfverlauf, 44 bauen, 40–45 Bauteile zuschneiden, 41 Einflussfaktoren, 45 Einleitung, 38 Fallkanal bauen, 40–41 Gegengewicht bauen, 42 laden und schießen, 45 Leistungsmaximierung, 44 Material, 39 Wurfarm bauen, 42
KATAPULT UND FLITZEBOGEN
V
Visitenkarten. Siehe Unkonventionelle Wurfpfeile, 93
Z
Zange High-End-Mausefallenkatapult, 31 Pfeil und Bogen, 17 Propellergetriebenes Auto, 124 Schleudergetriebene Rakete, 97