Archimedische Spirale

Die Fläche ist abwickelbar, und die Abwicklung ist in geschlossener Form gerechnet. Wird das Teil nach der Zeichnung geschnitten, passt es — die gesamte Unsicherheit steckt im K-Faktor, und der gehört dem Werkstoff und der Maschine, nicht der Geometrie.

Die Maße werden eingegeben als: Neutrale Faser (Mittelmaß). Die Abwicklung selbst wird immer auf der neutralen Faser gerechnet — bei Ø800 in 3 mm Blech beträgt der Unterschied zwischen Innen- und Außenmaß 18,8 mm in der abgewickelten Breite, und dann trifft die Naht nicht.

En plan Arkimedes-spiral (r = a·θ) trukket som et rundt rør med konstant spor-afstand mellem vindingerne. Pladearbejdet er selve røret, der rulles fladt til ét langt rektangel og bøjes til spiral bagefter.

Spiralformede rør- og slangeføringer, varmevekslere, dekorative spiraler og spiral-render. En øvelse i at udvikle et lige rør (parallel-linje) og forme det til spiralen efter rulning.

Smed, VVS-energi og industritekniker — spiralformede rør-/slangeføringer, varmevekslere og dekorative spiraler.

Stål, kobber eller rustfri rør. Kobber til varmevekslere (god varmeleder). Røret rulles fladt og bøjes til spiral.

Quelle: Materialer/tykkelser: src/lib/kasse/materialer.ts (DIN 6935 for stål; massefylder og handelstykkelser; springback). Fremstillingsfælder: docs/PLAN-UDFOLDNINGSBIBLIOTEK.md §9.2/§4.

Omgange — Anzahl Windungen

Hvor mange hele vindinger spiralen laver. Indgår kvadratisk i rørets udviklede længde (L ≈ π × spor-afstand × omgange²).

Spor-afstand — Spor-afstand

Radial afstand mellem to nabo-vindinger (mm) — spiralens 'a' ganget med 2π. Konstant hele vejen ud.

Rør-radius — Rør-radius

Radius på selve røret (mm). Udrullet bliver rør-omkredsen 2π × rør-radius til det flade panels bredde.

Schritt für Schritt mit Zirkel und Winkel — erst in Pappe, dann im Blech.

1. 01Beregn rørets udviklede længde: L ≈ π × spor-afstand × omgange² (spiralens omtrentlige buelængde).
2. 02Aftegn det flade panel som et langt rektangel: bredde = 2π × rør-radius (udrullet omkreds), længde = L — klassisk parallel-linje-udrulning af cylinderen.
3. 03Markér eventuelt 12 lodrette stationslinjer på tværs som rulle-reference, og afsæt en limflap langs den ene lange kant.
4. 04Skær rektanglet ud, rul det til et lige rør så de to lange kanter mødes, og luk sømmen langs limflappen.
5. 05Bøj til sidst det færdige, lige rør blødt til Arkimedes-spiralen (r = a·θ) med konstant spor-afstand.

Røret udvikles som et lige rør — spiralformen kommer først ved bøjning bagefter. Bøj langsomt og jævnt (gerne om en skabelon) så røret ikke folder/klemmer sammen i de inderste, skarpe vindinger.

• ·Udvikl RØRET som en lige parallel-linje-udfoldning (rektangel = π·d × længde) og form til spiral EFTER rulning — spiralen er ikke selve pladeudfoldningen.
• ·Bøjes røret uden dorn/fyld, bliver det ovalt (ovalitet) i vindingerne — brug dorn eller sandfyld ved lille bøjeradius.
• ·Hold konstant spor-afstand mellem vindingerne, så spiralen ligger jævnt.

Die Wörter und Formeln, die das Handwerk für eine Abwicklung benutzt. Die Symbole sind in ganz Discebo dieselben: α ist der Biegewinkel in Grad, R der innere Biegeradius, t die Blechdicke und K der K-Faktor — alles in Millimetern.

Abwicklung

Die Oberfläche des Teils flach ausgelegt als eine zusammenhängende Schnittkontur — so, wie das Blech VOR dem Biegen oder Runden aussieht. Nur eine abwickelbare Fläche lässt sich exakt abwickeln; eine doppelt gekrümmte Fläche kann nicht flach gelegt werden, ohne den Werkstoff zu strecken.

Gestreckte Länge

Die flache Länge, in der das Teil zugeschnitten werden muss, damit die Maße nach dem Biegen stimmen. Sie ergibt sich entweder aus der Summe der Außenmaße abzüglich der Biegeverkürzungen oder aus der Summe der flachen Schenkel zuzüglich der Biegezugaben — beide Wege müssen dieselbe Zahl liefern.L = Σ(udvendige mål) − Σ(BD) = Σ(flade ben) + Σ(BA)

Biegezugabe

Die Werkstofflänge, die im Biegebogen selbst steckt, gemessen entlang der neutralen Faser. Die Biegezugabe ist immer positiv und wird zu den flachen Schenkeln addiert.BA = (π/180) · α · (R + K · t)

Biegeverkürzung (Biegeabzug)

Der Betrag, der von der Summe der Außenmaße abgezogen wird, weil die beiden Außenmaße die Ecke zusammen doppelt zählen. Hier wird die Biegeverkürzung POSITIV gerechnet und abgezogen; DIN 6935 schreibt dieselbe Größe als Ausgleichswert v mit umgekehrtem Vorzeichen.BD = 2 · OSSB − BA

Rücksprung des Außenmaßes (outside setback)

Der Abstand vom theoretischen äußeren Eckpunkt bis dorthin, wo der Bogen beginnt. Über 90° wird tan(α/2) nach DIN 6935 auf höchstens 1 begrenzt, damit der Wert gegen 180° nicht explodiert.OSSB = tan(α/2) · (R + t)

Ausgleichswert v nach DIN 6935

Die Schreibweise der Norm für denselben Eckverlust: die gestreckte Länge ist a + b + v, wobei v negativ ist. Unsere Biegeverkürzung ist also dieselbe Größe mit umgekehrtem Vorzeichen — dreh nie die eine ohne die andere.L = a + b + v ⇒ v = −BD

K-Faktor

Die Lage der neutralen Faser im Blech, angegeben als Bruchteil der Blechdicke. DIN 6935 schreibt den Korrekturfaktor k, der für die neutrale Linie in der Form (R + t·k/2) gilt; die amerikanische CAD-Konvention schreibt (R + K·t), also ist K = k/2.k = 0,65 + 0,5 · log₁₀(R/t), k ≤ 1,0 ⇒ K = k/2

Neutrale Faser

Die Schicht im Blech, die beim Biegen weder gestreckt noch gestaucht wird. Die Abwicklung wird immer auf der neutralen Faser gerechnet — deshalb macht es einen Unterschied, ob die Maße auf der Zeichnung Innen- oder Außenmaße sind.

Biegewinkel

Der Winkel, um den der Werkstoff gedreht wird — nicht der Winkel zwischen den Schenkeln. Der Biegewinkel ist 180° minus dem Öffnungswinkel: eine rechtwinklige Ecke hat 90°, ein Falz 180°.α = 180° − åbningsvinklen

Innerer Biegeradius

Der Radius auf der Innenseite des Bogens. Er wird vom Werkzeug und vom Werkstoff bestimmt, nicht von der Zeichnung — ein zu kleiner Radius reißt das Teil in der Außenfaser.

Plattendicke

Die Dicke des Werkstoffs. Sie steckt in jeder einzelnen Biegezugabe — ein Blech, das 0,2 mm dicker geliefert wurde als bestellt, verschiebt die gestreckte Länge an jedem Bogen.

Biegelinie

Die Linie auf der Abwicklung, an der das Teil gebogen wird. Sie wird mitgezeichnet, aber nie durchgeschnitten — in einer Laserdatei liegt sie deshalb auf einem eigenen Layer.

Probebiegung

Ein Streifen mit bekannter Rohlänge, gebogen im Werkstoff und im Werkzeug der späteren Produktion. Misst man danach die beiden Außenschenkel, lassen sich Biegeverkürzung und K-Faktor zurückrechnen. Die eigene, gemessene Biegetabelle der Maschine schlägt jede Tabelle.BD_målt = (A + B) − L₀

DIN 6935 gilt nur für das Kaltbiegen von Flacherzeugnissen aus Baustahl. Nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing und Titanzink sind nicht erfasst — dort sind die Formeln eine Extrapolation, und eine Probebiegung im richtigen Werkstoff entscheidet.

8 Felder. Die Startwerte gehören der Figur selbst — sie stehen an einer Stelle im Code, damit Werkzeug, Teilen-Link und Rauchtest sich nie darüber uneinig werden können, was «Standard» ist.

Eine Vorlage setzt alle Maße auf einmal. Der Name ist oft das Wort, unter dem das Teil in der Werkstatt läuft — die Suche in der Bibliothek kennt sie alle.

Lies sie, bevor das Teil geschnitten wird. Sie stehen hier, weil sie sich nicht wegrechnen lassen — nicht als Jura, sondern als Handwerk.

• Die Abbildung liefert die FLACHE Spirale — die Geometrie und die Schnittkontur. Soll das Band aus der Ebene zu einer Schnecke auf einer Welle geformt werden, ist das ein Formvorgang, der hier nicht abgedeckt ist; er gehört zur Abbildung «Schneckenblatt».
• Die Kontur ist NOMINELL. Die Maschine muss die Schnittbreite selbst kompensieren — ohne Schnittfugenkompensation wird das Band um eine Schnittbreite zu schmal und der Spalt zwischen den Windungen um eine Schnittbreite zu breit.
• Eine Spirale mit vielen Windungen kann nicht unendlich fein gezeichnet werden: Die Schnittkontur hat ein Budget von 800 Punkten, und der Sehnenfehler am äußeren Radius steht als Zahl. Lass die Maschine bei großen Spiralen echte Kreisbögen statt der DXF-Polylinie interpolieren.
• Wird die Spirale als flache Feder/Planspiralfeder verwendet, sind Federkonstante, Spannungsniveau und Ermüdung NICHT berechnet. Dimensioniere nach EN 16983 und dem Federzustand des Materials — das Werkzeug liefert nur die Geometrie, nicht die Tragfähigkeit.
• Ist die Spirale eine tragende oder exponierte Dekoration (Volute in einem Geländer), ist sie ein Bauteil; Befestigung, Windlast und Verankerung müssen separat dimensioniert werden und sind nicht abgedeckt.
• Legierungs- und Materialwerte sind Materialdaten und werden nicht erfunden. Der K-Faktor für Edelstahl und verzinkten Stahl ist eine Extrapolation — DIN 6935 deckt nur Baustahl ab —, aber er gilt erst, wenn das Werkstück gebogen wird, und eine flache Spirale wird nicht gebogen.
• Scharfe Schnittkanten müssen entgratet werden. Bei einem schmalen, rückfederungsempfindlichen Streifen kann ein brenngeschnittener oder lasergeschnittener Schnitt eine gehärtete, spröde Kante ergeben, die vor Belastung des Werkstücks weichgeglüht werden muss.