Lernfeld 1 · Prüfung Teil 1

Biegen und gestreckte Länge

Biegen von Rohren und Flachstahl: neutrale Faser, gestreckte Länge, Rückfederung und Zuschnitt mit Z-Maß einfach erklärt.

17 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Beim Biegen wird die Außenseite gestreckt und die Innenseite gestaucht. Dazwischen liegt die neutrale Faser, die ihre Länge behält. Bei Rohren ist das die Rohrachse, bei Flachstahl etwa die Mitte der Dicke. Die gestreckte Länge, also die Zuschnittlänge, rechnest du immer auf dieser Faser.

Die gestreckte Länge setzt sich aus den geraden Schenkeln und den Bogenlängen zusammen. Ein Bogen ist ein Teil des Kreisumfangs: Bei 90° ist es ein Viertel, bei einem geschlossenen Ring der ganze Umfang auf dem mittleren Durchmesser. Bei Flachstahl liegt der Radius der neutralen Faser beim Innenradius plus halber Dicke.

Werkstoff federt nach dem Biegen etwas zurück, deshalb biegst du um diesen Betrag weiter. Längsnahtgeschweißte Rohre legst du so ein, dass die Naht in der neutralen Zone liegt, also seitlich und nicht innen oder außen im Bogen. Beim Verbinden mit Fittings ziehst du vom Achsmaß die Z-Maße der Formstücke ab, um die Rohrlänge zu erhalten. Für schräge Etagen hilft der Satz des Pythagoras.

Das solltest du dir merken

Die neutrale Faser ändert beim Biegen ihre Länge nicht; auf ihr rechnest du.
Bei Flachstahl ist der Radius der neutralen Faser Innenradius plus halbe Dicke.
Rückfederung gleichst du durch Überbiegen aus.
Die Längsnaht eines Rohrs gehört in die neutrale Zone.
Rohrlänge zwischen Fittings ist Achsmaß minus die Z-Maße.

Formeln

Bogenlänge: $l_{B} = \frac{π \cdot r \cdot α}{18 0 ^{\circ}}$; $l_{B}$ Bogenlänge, $r$ Radius der neutralen Faser, $α$ Biegewinkel in Grad
Gestreckte Länge: $L = l_{1} + l_{2} + l_{B}$; $l_{1}$ , $l_{2}$ gerade Schenkel bis zum Bogenbeginn, $l_{B}$ Bogenlänge auf der neutralen Faser
Länge einer Schräge (Pythagoras): $c = a^{2} + b^{2}$; $a$ , $b$ waagerechter und senkrechter Versatz, $c$ Länge der Schräge

Typische Fehler in der Prüfung

Bogenlänge mit Innen- oder Außenradius statt mit dem Radius der neutralen Faser gerechnet.
Bei Schenkelmaßen, die bis zur Außenkante gehen, den Bogen doppelt gezählt.
Beim Zuschnitt zwischen zwei Fittings die Z-Maße nicht oder nur einmal abgezogen.

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Zufallszahlen

Ein Kupferrohr $12 \times 1$ wird um $135°$ gebogen. Der Biegeradius zur Rohrachse beträgt $45 mm$ , die geraden Enden sollen $270 mm$ und $100 mm$ lang sein. Auf welche Länge muss das Rohr vor dem Biegen abgelängt werden? Runden Sie auf eine Nachkommastelle.

Tipps aus der Werkstatt

Zuschnittlänge = Achsmaß minus Summe der Z-Maße aller Fittings. Das Z-Maß steht in der Herstellertabelle; ein Bogen zählt an jedem angeschlossenen Rohrabschnitt einmal.
Der Gehrungswinkel ist die Hälfte der Richtungsänderung: Bei 60° Knick schneidest du jedes Ende mit 30°. Skizziere die Richtungsänderung, bevor du rechnest.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

17 Aufgaben zu „Biegen und gestreckte Länge“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in SHK (2016), Lernfeld 1 (Bauelemente mit handgeführten Werkzeugen fertigen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.