Rollen­biege­vorrichtung

oder: Die wohl einfachste Rollen­biege­maschine der Welt

Für ein Hobbyprojekt mußten ca. 100 Alurohre 2m lang Ø 16mm zu jeweils einem Kreis gebogen werden. Da eine ausreichend stabile Schablone mit ca. 80cm Durchmesser herzustellen keinen Spaß macht, wurde die wohl einfachste Rollenbiegemaschine der Welt gebaut.

Eine Rollenbiegemaschine besteht aus mehreren (üblicherweise drei) zueinander verstellbaren Rollen, von denen eine oder mehrere angetrieben ist. Im einfachsten Fall bedeutet ein kompletter Durchlauf des Stangenmaterials durch die Rollen eine Biegung zu einem Kreisbogen.

Rolle fräsen
Die Herstellung der Rolle auf dem Rundtisch erspart den Formdrehstahl.

Für Rohrmateriel sind profilierte Rollen sinnvoll. Oft wird ein V-Profil verwendet. Ein Halbrundprofil mit dem passenden Durchmesser erlaubt das Biegen dünnwandigerer Profile, ohne daß es beim Biegen zum Knittern kommt.

Aufgrund vorhandenen Materials bekommen sie einen Durchmesser von 40mm und eine Höhe von jeweils 22mm. Da zufällig ein 16mm-Fräser vorhanden ist, werden die drei Rollen auf dem Rundtisch hergestellt. Bei ausreichend Vorschub während des Fräsens ergibt sich eine rauh profilierte Oberfläche, die zunächst Vorteile später für den Vorschub des Aluminiumrohrs verspricht. Später wird sich herausstellen, daß die Unebenheiten sehr schnell abgenutzt sind, der Vorschub aber trotzdem nicht schlechter geht. Die Rollen hätten also auch glatt sein können.

Erster Versuch

Drei Rollen auf Nutentisch
Der erste Versuch: Rolle direkt in Spindel und auf Nutentisch

Eine Rolle kommt mit Direkt­spann­zangen in die Spindel meiner Bohrfräsmaschine, die anderen Rollen werden mit Stehbolzen auf den Kreuztisch derart geschraubt, daß die glatte Stelle des Bolzens in der Rollenpassung ist. Der Rollwiderstand ist kein Problem, alle Rollen gehen auch unter Last sehr leichtgängig. Auch der Antrieb über nur eine Rolle reicht aus.

Leider ist die Maschine nicht steif genug, die lange Achse der angetriebenen Rolle tut das ihrige und der Spindelantrieb des Kreuztischs ist auch nicht stark genug (aber wahrscheinlich ist letzteres auch gar nicht so schlecht und schützt meine Maschine vor einem vorzeitigen Ableben).

Probebiegung
Immerhin: 16mm Durchmesser, 50cm lang, Halbkreis

Aufgrund der mangelnden Steifigkeit und Kraft kann bei jedem Durchgang nur minimal zugestellt werden. Für den Halbkreis aus Aluminiumrohr (16mm Durchmesser, 1mm Wandstärke, 50cm Bogenlänge) wurden mehr als 30 Durchläufe benötigt. Immerhin: Der angestrebte Biegeradius von ca. 40cm ist problemlos erreichbar mit 16mm-Rohr, der Antrieb über eine Rolle reicht, ohne daß das Rohr zuviel rutscht. Eine deutlich steifere Konstruktion ist auf jeden Fall nötig, möglicherweise ist der Antrieb der dritten Rolle (in Vorschubrichtung) sinnvoller als der Antrieb der zweiten.

Zweiter Versuch

Flansch ausfräsen
Verbesserte Version: Befestigung am Schraubstock (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Für den zweiten Versuch werden also die Rollen auf eigens dafür improvisierten Backen meines Schraubstocks befestigt. Die angetriebene Rolle hat eine eingepreßte Welle Ø 10mm, an der oben ein Seckskant angebracht ist. Die Wellenlagerung besteht einfach aus einer passend ausgeriebenen Bohrung und wird bei ausreichender Schmierung die 100 Biegevorgänge problemlos überstehen. Der Antrieb besteht aus Teilen eines 1/4-Zoll Steckschlüsselsatzes: einer 8mm Nuß, zwei Kardangelenken, einer kurzen Verlängerung und einem Steckschlüsseladapter für das Bohrfutter. Die Antriebswelle verhindert gleichzeitig das Auswandern der Rolle nach oben. Die beiden anderen Rollen sind auf der Achse frei beweglich gelagert, wandern aber erstaunlicherweise beim Biegen trotzdem nicht nach oben aus.

Durch die primitive Lagerung können die Rollen einfach gegeneinander vertauscht werden. Ein Antrieb einer anderen Rolle als der mittleren bewirkt allerdings eine Verschlechterung.

Die deutlich steifere Konstruktion funktioniert deutlich besser als der erste Versuch. Die Bohrmaschine wird mit ca. 150 U/min betrieben; ein 1m-Rohrstück kann problemlos (bis auf die Enden) zu einem Kreis gebogen werden.

Bemerkenswert ist die Haftfähigkeit des entstehenden Schmutzes aus einer Mischung aus Aluminiumabrieb und Fett, der selbst Waschvorgänge mit hochwertiger Handwaschpaste mühelos übersteht. Margarine und Zucker helfen hier aber.

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