Dampfboot

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Grundschuldidaktik und Sachunterricht

Volldampf voraus!
Boote mit Dampfantrieb
erstellt 25.7.2001 - Kirsten Schönfelder
im Rahmen der Lehrveranstaltung: Technik im Sachunterricht

Im Rahmen des Seminars "Technik im Sachunterricht" habe ich mich mit der Konstruktion einfacher Boote beschäftigt, die mit Wasserdampf angetrieben werden. Das Antriebsprinzip beruht darauf, dass Wasserdampf ein über tausendfaches Volumen gegenüber Wasser einnimmt. In einem nahezu geschlossenen Körper entsteht durch den Wasserdampf ein starker Druck, der durch eine kleine Öffnung entweicht. Auf dieser Grundlage funktionieren sowohl das "Put-Put-Boot" als auch das "Raketenboot", die ich hier vorstellen möchte.


Das Put-Put-Boot Der Name "Put-Put Boot" scheint realtiv gebräuchlich zu sein, für Spielzeug-Boote, die auf dieser Art des Dampfantriebs beruhen und die heute noch gelegentlich in Spielzeugläden verkauft werden. Um ein einfaches Put-Put Boot zu bauen, benötigt man ein Holzbrettchen, ein Teelicht, ein etwa 35 cm langes Röhrchen aus Messing oder Kupfer mit einem Durchmesser von mindestens 2mm, aber höchstens 4 mm, 3 Reisszwecken und ein Stückchen Draht. Das Röhrchen muss in der Mitte zu einer Spirale gebogen werden. Die besten Erfahrungen habe ich dabei mit zweieinhalb Windungen gemacht
Messing-Röhren von mehr als 2mm Durchmesser lassen sich nicht ohne Weiteres biegen. Sie knicken schnell ein, oder werden ganz flach. Deshalb habe ich für die 4mm starke Röhre eine Biegehilfe gebaut. Das Rohr muss mit sehr feinem Sand ganz gefüllt werden, um es dann um einen passenden Stab zu winden. Ein Ende muss dabei fest fixiert sein, sonst knickt das Röhrchen ein.
Mit dem Stück Draht habe ich eine Doppelschlaufe gebogen, die die Antriebsspirale in der richtigen Position fixiert. Mit zwei Reisszwecken wurde sie auf dem zurecht gesägten Holzbrettchen befestigt. Die dritte Zwecke hält die Aluminiumhülle des Teelichtes. Die Spirale muss so angebracht werden, dass die Windungen direkt über der Kerze liegen und die beiden "Auspuff-Rohre" bis ins Wasser reichen.
Um das Boot in Betrieb zu setzen, muss das Röhrchen mit Wasser gefüllt werden. Beim Füllen unter dem Wasserhahn muss man die Enden zuhalten, wenn man das Boot ins Wasser setzt. Eine andere Möglichkeit ist das Ansaugen von Wasser mit einem Strohhalm oder einem kleinen Schlauch, wenn das Boot bereits schwimmt. Dann kann man die Kerze entzünden. Es dauert nicht lange, bis der Druck des entstehenden Wasserdampfes einen Teil des Wasser stossartig aus den Rohren drückt. Dabei kondensiert ein Teil des Dampfes an den kühleren Röhren-Enden. Das Volumen verringert sich, und durch den entstehenden Unterdruck wird sofort wieder Wasser angesogen . Die Vorwärtsbewegung entsteht dadurch, dass das Wasser zwar als Strahl ausgestossen, aber von allen Seiten aufgenommen wird.
Das Raketenboot Das zweite Prinzip sollte darauf basieren, den Druck des Dampfstrahls direkt zu nutzen. Dazu habe ich verschiedene Behälter als Kessel ausprobiert. Dabei traten zwei Probleme auf. Zum einen waren die Boote sehr wackelig, durch den hohen Schwerpunkt, zum anderen konnte nur mit Hilfe von Teelichtern nicht genug Druck erzeugt werden. Mein erster Versuch mit den Zigarren-Hüllen hat zwar gedampft, fuhr aber kaum vorwärts.
Mit einer Milchdose als Kessel konnte ich bessere Ergebnisse erzielen. Erhitzt wird das Wasser mit einem kleinen Brenner, den ich aus einer mit Lampenöl gefüllten Teelichthülle, einem Milchdosen-Deckel und einem Stück Schnürsenkel als Docht zusammengesetzt hatte. Das Loch in der Dose habe ich mit einem kleineren Nagel gestochen und etwa 2-3 Teelöffel Wasser eingefüllt.

Links

Ausführliche Seiten über die Erfindung und Konstruktion von Put-Put-Booten in englisch.	www.nmia.com/~vrbass/pop-pop/index.htm
Schöne Beschreibung des Antriebs von Put-Put-Booten (und Seiten, die sich auch sonst lohnen).	www.wundersamessammelsurium.de/ Warmes/PuttPuttBoot/PuttPuttBoot.htm
Einige Hinweise zur Funktion von Dampfbooten.	www.Kopfball-online.de/experimente/exp981115_b.html
Hier gibt es eigentlich nicht viel zu sehen, außer einigen Bildern von einem Dampfboot, das innerhalb einer Projektwoche in einer Grundschule angefertigt wurde.	www.gsbalg.de/Dampfboot.html
Dies ist nur etwas für diejenigen, die es wirklich ganz genau wissen wollen. Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, die dem Antrieb zugrunde liegen.	www.uni-muenster.de/ Physik/DP/lit/Freihandspielzeug/Dampfjetboot.pdf
Mail an die Verfasserin	kschoenfelder@t-online.de

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