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Technik: Rahmenbau

Rohre sägen

Eigentlich ist es doch keine grosse Sache, ein Rohr durchzusägen? Denkste, wenn es genau rechtwinklig werden soll, gibts da einen Trick:

Anzeichnen

Die Sägestelle muss zuerst mal genau angezeichnet werden. Dazu wickelt man ein Blatt Papier an der richtigen Stelle um das Rohr, mindestens zwei mal rum. Mit Klebestreifen fixieren. Wenn die Papierkante an der zukünftigen Sägestelle rundherum aneinanderliegt, ist es genau richtig. Diese Linie wird nun mit einem Filzschreiber auf den Stahl übertragen und anschliessend mit einer Reissnadel nachgezogen. Wenn man jetzt das Papier abnimmt, hat man eine exakte Linie, an der entlang man sägen kann.
Noch ein Trick, damit es sich leichter sägen lässt: Das Sägeblatt vor Beginn mit einer leicht gefetteten Zahnbürste reinigen. Der Unterschied zu einem mit Sägespänen verschmutzten und ungefetteten Sägeblatt ist überraschend! Ich bürste mein Sägeblatt vor jeder Benutzung ab, beim Sägen von Aluminium auch zwischendurch. Das ganze hat noch einen weiteren Vorteil: Das Sägeblatt verkantet nicht so leicht. Beim Verkanten brechen nämlich die Sägeblatt-Zähne leicht ab und das Sägeblatt ist hin. Das lässt sich ja nun verhindern.
Zum Sägen wird das Rohr im Schraubstock gespannt. Ich verwende einen Schraubstock mit 100mm Backenbreite und Schonbacken aus Aluminium. Dann gibts keine Katscher im Stahl. Säge neben der Linie ansetzen, einsägen und dann entlang der Linie weitersägen. Dabei immer nur an einer Seite sägen (vorne), nicht gleichzeitig vorne und hinten Sägen. Das Rohr muss dabei mehrmals weitergedreht werden. So wird der Schnitt genauer. Hinterher kurz mit der Feile drüber, entgraten und fertig.

Rahmenteile ausrichten und aufspannen

Das wichtigste ist eine gerade, ebene Tischplatte, auf der man die Teile zusammensetzen und ausrichten kann. Wer keinen Schweisstisch mit 5cm starker Massivstahlplatte hat (wer hat den schon...) der sollte sich aber auch nicht darauf verlassen, dass es dann gerade wird.
Man legt ein Rohr grundsätzlich nicht einfach auf den Tisch und spannt es so fest, das wird nie gerade. Wo liegt das Rohr denn dann auf? An 5, 6, 7 oder 12 Punkten? Das nennt man statisch überbestimmt. Ein Tisch mit 4 Beinen ist z.B. statisch überbestimmt, ein Bein wird immer wackeln oder der Tisch verwindet sich, bis es nicht mehr wackelt. Beides können wir bei unseren Rahmen nicht gebrauchen.
Ein gerades Rohr legt man daher auf zwei Dreieck-Profile. Ich säge diese aus Alu-Winkelleisten:

Dreieck-Profile
Für ein gebogenes Rohr wie beim Flip verwendet man drei solcher Auflagen. Ein Beispiel, wie man das ganze nun festspannen kann, sehen wir hier:

Dreieck-Profile
Für ein gebogenes Rohr wie beim Flip verwendet man drei solcher Auflagen. Ein Beispiel, wie man das ganze nun festspannen kann, sehen wir hier: Die Holzleisten liegen ungefähr über den Alu-Winkeln und sind hinten mit langen Schrauben festgeschraubt. Vorne verwende ich Schraubzwingen, weil ich natürlich nicht in die schöne Blechoberfläche meiner Werkbank bohren will. So ist das Rohr nicht allzu fest fixiert, es reicht aber aus.

Rohre ovalisieren


So habe ich mal Rohre ovalisiert. Die ganze Schrauberei geht in die Knochen, dick gepolsterte Handschuhe zu tragen ist eine gute Idee.
Keine Ahnung, wie andere ihre Rohre ovalisieren, wenn jemand eine bessere Methode kennt, wäre ich für Hinweise dankbar. Ich habe es mit dieser Vorrichtung aus Multiplex-Platten und 12 Schrauben gemacht. Das Rohr muss unbedingt mit Sand gefüllt werden, sonst knickt es längs mehrfach ein!
Es ist eine kleine Hilfe, die Schrauben durchzunummerieren, damit man immer gleichmässig der Reihe nach eine halbe Umdrehung weiter zusammenspannt. In der Mitte muss man aber stärker spannen als am Rand, da biegt es sich sonst stärker zusammen. Also ist es auch eine gute Idee, das Rohr mit Überlänge zu ovalisieren.
Hier habe ich ein Rohr D32x1 zu einem Oval von 37x27 zusammengedrückt. Mehr geht nicht mit diesen einfachen Mitteln und es ist auch so schon genug Knochenarbeit. Das Rohr habe ich bis auf 23mm zusammengedrückt, es bog sich dann hinterher auf 27mm zurück!

 


Hier sind sie also nun, die ovalisierten Rohre.

 

Lötstellen-Gestaltung

Die ideale Lötstelle hat eine grosse Lötfläche, wo das Lot die Teile miteinander verbindet. Dabei soll der Spalt zwischen diesen Teilen nicht grösser als 0,1 mm sein. Er darf aber auch nicht zu eng sein, das Lot soll ja noch Platz haben, in den Spalt hineinzulaufen. Eine Presspassung lässt sich also auch nicht richtig zusammenlöten.

Die Kunst ist es nun, seinen Rahmen so zu planen, dass haltbare Lötstellen entstehen. Es ist z.B. nicht möglich, zwei Rechteckrohre stumpf senkrecht aufeinanderzulöten, wenn die Lötstelle hoch belastet wird. Das hält einfach nicht. Deshalb ist der Rahmen meines Jive auch geschweisst.

Man muss also die Kräfte auf jeweils möglichst grosse Flächen verteilen. Oft verwende ich Knotenbleche um dies zu erreichen.

Rohre stumpf aneinandersetzen

Rohrenden anpassen  Rohrenden anpassen
So fertigt man geschickt die Verbindungsstelle zweier Rohre an, die wie im Bild links zu sehen stumpf aufeinandergelötet werden sollen:
Zuerst mal die Kanten im 45 Grad -Winkel absägen. Genauigkeit ist hier wichtig, wenn man nachher weniger Arbeit beim Nachfeilen haben will.

Rohrenden anpassen
Nun die vorderen Spitzen abfeilen und mit der Rundfeile die Kanten nacharbeiten. Nicht zu viel auf einmal runterfeilen, immer wieder kontrollieren, indem man das querliegende Rohr dranhält. Das ist schon das ganze Geheimnis.

Mit ein bisschen Übung geht das in weniger als 10 Minuten, manchmal reichen auch 5 Minuten aus. Will man die Verbindung der Rohre unter einem ganz bestimmten Winkel machen, so hilft hier nur gutes Augenmass, es geht aber!

Was man bei der Konstruktion eines Rahmens möglichst vermeiden sollte ist, dass ein Rohr auf beiden Seiten solche Anformungen erhält. Dann müssen nicht nur die Spalte stimmen, auch die Winkel der jeweiligen Rohrverbindungen und gleichzeitig meist noch der Abstand zwischen den Querrohren und die Stellung der Querrohre zueinander (meist parallel). Das alles so genau hinzukriegen ist ohne professionellen Maschinenpark sehr schwer.

Streben seitlich anbringen

Seitlich angebrachte Strebe
Auf diese einfache Weise kann man Streben anbringen: Die Strebe einfach am Ende flachkloppen und anlöten.

Einfache Strebenenden für Ausfallenden


So bekommt man auf einfache Weise Ausfallenden an ein Rohr: Flachdrücken, einstecken und festlöten.

Kugelförmige Strebenenden für Ausfallenden

(Hi Mark, danke für den Tipp!)


Solche kugelförmigen Stebenenden herzustellen ist ganz einfach und geht schnell:


Zuerst wird das Rohrende v-förmig eingesägt. Unten sollte der Schlitz schon der Breite des später eingesetzten Bleches entsprechen (hier mit eingesetztem Probe-Blechstück abgebildet).


Der Rest wird gehämmert: Mit einem 500g-Hammer an den oberen Kanten anfangen, eine erste Rundung herzustellen. Dabei immer darauf achten, dass das Rohr rund bleibt, sich also nicht oval drückt.


Nach und nach schliesst sich der Schlitz. Mit ein wenig Übung wird das schön kugelig.


Zum Schluss den Schlitz wieder freisägen. Dabei das Sägeblatt z.B. mit Hilfe eines angehaltenen Schraubendrehers führen.

Durchsteckverbindungen

Durchsteckverbindungen
Diese sehr einfache Methode ergibt eine besonders haltbare Verbindung. Dabei wird ein dünneres Rohr durch ein dickes durchgeführt und festgelötet. So habe ich praktisch den ganzen Swiftrahmen gebaut.

Wenn das dünnere Rohr dabei nicht dicker ist als ein Bohrer, dann ist die Sache schnell erledigt: Loch bohren, Kanten versäubern (mit einem Powertool), alles blankschmirgeln, Flussmittel drauf und festlöten.

Steuerkopfrohr durch ein Hauptrahmenrohr
Bei grösseren Lötstellen wird das schon aufwendiger. Die Durchführung eines Steuerkopfrohres durch ein Hauptrahmenrohr habe ich so gemacht: Die Öffnungen im Hauptrohr habe ich 10mm im Durchmesser kleiner gemacht als der Steuerkopfrohr-Durchmesser. Dabei brauchen die Kanten auch gar nicht sehr gerade zu sein. Dann habe ich die Kanten mit der Zange vorsichtig nach oben gebogen, so dass ein Kranz um die Öffnung entsteht. Das geht besonders einfach, wenn man die Kante mit dem Lötbrenner glühend macht. Nun den oberen Rand des Öffnungskranzes mit der Feile ein wenig glätten. Dann das Steuerkopfrohr durchstecken. Es passt jetzt sehr locker in die Öffnung. Das ändert sich, wenn man nun den hochgebogenen Kranz mit einem kleinen Hammer zurückschlägt, bis er sich schön an das Steuerkopfrohr anschmiegt.

Es ergibt sich sowas wie eine Lötmuffe mit schön grosser Auflagefläche. Nur die Stabilität ist nicht mit einer echten Muffe zu vergleichen, da das Material am Kranz ja gedehnt wurde. Aber besser als eine einfache Bohrung ist das allemal, zumal noch das genaue Ausfeilen der Öffnungsränder entfällt. Die Stabilität habe ich mit dem halben Stück Rohr, das auf dem Foto oben zu sehen ist, verbessert. Es ist hinter dem Steuerkopfrohr angelötet.

Ein weiterer Vorteil dieser Pseudo-Vermuffung ist, dass man das Steuerkopfrohr vor dem Verlöten auch noch etwas ausrichten kann. So kann man den Kranzrand auf einer Seite weiten und auf der anderen Seite verengen und schon hat sich die Lötstelle um ein kleines Stück zur Seite bewegt.

Knotenbleche

Knotenbleche sind überall da nützlich, wo die Verbindung zweier Teile keine ausreichende Lötfläche bildet. Man legt dann einfach ein Blech über die Verbindungsecke und lötet es fest.

Tretlagerhülse

Tretlagerhülse
Die Anbringung von Tretlagerhülsen sind eine schwierige Sache. Hier treten sehr hohe Kräfte auf. Eine Möglichkeit sieht man oben: Ich habe das Hauptrahmenrohr über die Hülse hinaus nach vorne weiter geführt und die Hülse dann von unten in das Rohr eingepasst.

Tretlagerhülse
Für 40x40er Rohr gibt es auch anschraubbare Tretlager zu kaufen bei Flevobike.

Tretlagerhülse
Beim Jive musste ich die Tretlagerhülse stumpf an das Rohr anlöten. Dabei habe ich jeweils oben und unten ein Stück Blech von der Rahmenrohr- Ober- und Unterseite stehenlassen. Dieses Blech habe ich dann an die Hülse angepasst und flächig verlötet.

Tretlagerhülse
Beim Swift habe ich grosse Knotenbleche zur Verstärkung eingesetzt.

Tretlagerhülse
Bei der Forelle habe ich die Tretlagerhülse aus einem alten Rahmen ausgesägt. Dabei habe ich das Sattel- und Unterrohr komplett abgesägt und die Kettenstreben da, wo sie ca. 18 mm Durchmesser haben. Sie sind ja konisch. Auf die verbleibenden Stümpfe habe ich dann Rohre 22x1 aufgesteckt und festgelötet. Die bilden bei der Forelle die Oberrohre.

Tretlagerhülse
Noch einfacher habe ich es beim Velocator gemacht. Das habe ich einfach 'irgendwie' zusammengeschnipselt.

Befestigungsbleche

Befestigungsblech
Kein grosses Geheimnis: Solche Befestigungsbleche lassen sich ganz gut haltbar einfach stumpf an Rundrohre anlöten. Vorher die Verbindungsstelle am Rohr etwas flach feilen. Das vergrössert die Auflagefläche und damit die Stabilität erheblich.

Lagerbleche an Rohrenden


Beim Zusammenlöten habe ich oben ein Stück Blech mit eingeklemmt, um die Teile mit der Schraube in Position zu klemmen.

Cantisockel

Cantisockel anlöten
Das Anlöten von Cantisockeln ist mit Silberlot ein Problem. Cantisockel gibt es als Anlötteil neu zu kaufen. Die Auflagefläche ist aber gering, nur ein Blechrand steht als Lötfläche zur Verfügung. Das hält nicht mit Silberlot.

Daher gehe ich einen anderen, gleichzeitig billigeren und haltbareren Weg: Ich schlachte Cantisockel aus alten Fahrradrahmen aus. Dabei säge ich die Rahmenstreben jeweils 1 cm vor und hinter dem Sockel durch. Ein Stück des alten Rahmens bleibt also dran. Das forme ich dann zu einer passenden Auflagefläche und löte es damit fest. Das ergibt eine grosse, durch das 'fremde' Blech nochmals verstärkte Lötstelle, die ewig hält! Gut, ne? :-)

Cantisockel anlöten
So werden die Sockel ausgerichtet: Mit einem Blechstreifen auf Abstand winkelig verschrauben und ausrichten.

Richtwerte für die Ausrichtung: 80mm Abstand zueinander, 35mm hinter dem Felgen-Aussendurchmesser in Richtung Achse. Liegt die Strebe nicht senkrecht auf der Achse, an der der Sockel verlötet werden soll, so kann es zu erheblichen Abweichungen vom letzteren Mass kommen. Also vorher genau austesten!

Andere Anlötteile

Einlöt-Gewinde
Sehr elegant sind diese Gewindebuchsen zum Einlöten: Einfach passendes Loch bohren, versäubern, Buchse rein und festlöten.

Ist Flussmittel in das Gewinde gelaufen, sofort mit dem Gewindeschneider nachschneiden, bevor alles abgekühlt ist. Später ist das Flussmittel so hart, dass sich ein Gewindeschneider nur schwer ansetzen lässt.

Ist Lot in das Gewinde gelaufen, das Gewinde am besten sofort rausnehmen und wegschmeissen. Das Gewinde lässt sich bestimmt nicht mehr freischneiden.

 


© April 2002, Wolfgang Bion
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