Lernfeld 5 · Prüfung Teil 1

Trenn- und Umformverfahren für Bleche und Rohre

Rohre und Bleche im Anlagenbau trennen und umformen: Ablängen, Schweißfasen, Rohrbiegen, Unrundheit, Rundwalzen von Schüssen und Aushalsen.

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Darum geht es

Rohre werden in der Werkstatt mit Band- oder Kaltkreissäge abgelängt, auf der Baustelle oft mit orbitalen Rohrtrennmaschinen, die zugleich die Schweißfase anarbeiten. Für eine V-Naht mit 60° Öffnungswinkel erhält jedes Rohrende eine Fase von 30° und einen kleinen Steg. Nichtrostende Stähle trennt man mit eisenfreien Scheiben und eigenem Werkzeug; autogenes Brennschneiden ist nur bei unlegierten und niedriglegierten Stählen möglich, Edelstahl wird mit Plasma oder Laser geschnitten. Beim Ablängen zählt jede Schnittbreite.

Beim Rohrbiegen wird der Außenbogen gedehnt und dünner, der Innenbogen gestaucht und dicker, der Querschnitt wird oval. Die Unrundheit gibt man als Prozentwert aus größtem und kleinstem Durchmesser an; Formel und Grenzwert nennt die anzuwendende Rohrleitungsnorm oder der Auftrag. Ein Dorn stützt dünnwandige Rohre innen, die Rückfederung gleicht man durch Überbiegen aus. Für größere Nennweiten verwendet man meist Einschweißbögen nach DIN EN 10253; die Bauart 3D hat einen Biegeradius von etwa dem 1,5-Fachen der Nennweite in Millimetern, bei DN 100 laut Maßtabelle 152 mm. Die genauen Baumaße stehen in den Tabellen der Norm.

Mantelschüsse für Behälter entstehen auf der Rundbiegemaschine. Der Zuschnitt wird mit dem mittleren Durchmesser berechnet, die Schweißfasen werden am ebenen Blech angearbeitet. Bei Dreiwalzenmaschinen bleiben die Enden ungebogen, deshalb werden sie zuerst angebogen; nach dem Schweißen der Längsnaht rundet man nach. Abzweige können durch Aushalsen aus der Rohrwand ausgezogen, Böden gebördelt oder gedrückt werden.

Das solltest du dir merken

Fasenwinkel ist der halbe Öffnungswinkel der Naht, bei 60° also 30°.
Edelstahl nur mit eisenfreien Werkzeugen trennen und schleifen.
Im Rohrbogen wird die Wand außen dünner und innen dicker, der Querschnitt oval.
Blechenden vor dem Rundwalzen anbiegen, sonst entsteht an der Längsnaht ein Dach.
Bogen der Bauart 3D hat einen Biegeradius von etwa 1,5 · DN in mm, bei DN 100 also 152 mm; Maße aus der Normtabelle nehmen.

Formeln

Unrundheit eines Rohrbogens: $u = \frac{2 \cdot ( d _{ma x} - d _{min} )}{d _{ma x} + d _{min}} \cdot 100 %$; $u$ Unrundheit in Prozent, $d_{ma x}$ und $d_{min}$ größter und kleinster gemessener Außendurchmesser
Zuschnittlänge eines Mantelschusses: $L = π \cdot (d_{i} + s)$; $L$ Zuschnittlänge in mm, $d_{i}$ Innendurchmesser in mm, $s$ Blechdicke in mm
Schneidzeit: $t = \frac{L}{v}$; $t$ Zeit in min, $L$ Schnittlänge in mm, $v$ Schneidgeschwindigkeit in mm/min

Typische Fehler in der Prüfung

Den Fasenwinkel mit dem ganzen Öffnungswinkel verwechselt; die Fuge wird doppelt so breit.
Beim Ablängen die Schnittbreite vergessen; das letzte Stück ist zu kurz.
Den Mantelschuss mit dem Innendurchmesser abgewickelt; er wird um π · s zu klein.
Bauart 3D als Radius 3 · dₐ oder 1,5 · dₐ gerechnet statt mit dem Tabellenmaß von etwa 1,5 · DN.

Tipps aus der Werkstatt

Fasenwinkel ist der halbe Öffnungswinkel: V-Naht 60° heißt 30° je Rohrende. Beim Ablängen jede Schnittbreite mitzählen. Mantelschuss aus Innendurchmesser: d_m = d_i + s. Bogen Bauart 3D: Radius etwa 1,5 · DN in mm (DN 100: 152 mm), weder 3 · d_a noch 1,5 · d_a.

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14 Aufgaben zu „Trenn- und Umformverfahren für Bleche und Rohre“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 5 (Herstellen von Bauelementen für die Anlagentechnik); DIN EN 10253. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.