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Lektion 5.6TrennenKapitel 5 · Zerspanen

Rändeln

Gehärtete Rädchen pressen ein Griffmuster in ein drehendes Teil

Beim Rändeln wird ein Muster winziger Riefen in die Oberfläche eines runden Teils gewalzt, damit die Finger Halt finden. Man sieht es an Hantelgriffen, Rändelschrauben und den Griffen von Präzisionsschraubendrehern. Es ist günstig und schnell und wird meist auf der Drehmaschine direkt nach dem Drehen gemacht.

Rändeln: ein echtes Foto
Foto: CC BY-SA 2.5, via Wikimedia Commons
Gehärtete Räder pressen ein Griffmuster in eine rotierende StangeFormrändeln auf einer Drehmaschine: Das Metall wird zu Rillen gedrückt, nicht abgetragenSeitenansicht an einer DrehmaschineDetailansicht des eingekreisten KontaktsFutterWerkstück (Rundstange)Diamant-RändelbandZwei gehärtete RäderFest hineingedrücktTeil dreht sichWerkzeug fährt entlangRadzähnegehärteter WerkzeugstahlWerkstückmetallGestrichelte Linie: ursprüngliche OberflächeJeder Zahn schiebt Metall zur Seite; essteigt über der Linie zu Rippen,sodass der gerändelte Durchmesser wächst12345WerkstückWerkzeug und MaschinenteileBewegung oder Kraft
Rändeln auf einer Drehmaschine · Seitenansicht und Detail des KontaktsDie eingekreisten Zahlen entsprechen den Schritten unten; das Detail rechts zeigt, warum ein gerändeltes Band am Ende etwas größer ist als die Stange.

So funktioniert es

  1. Den Rohling vorbereiten. Die Stange wird zuerst auf einen Durchmesser gedreht, der zur Teilung des Rändels (dem Abstand der Riefen) passt. Eine kleine Fase (eine abgeschrägte Kante) am Ende hilft den Rädchen, sauber anzusetzen.

  2. Die Rädchen andrücken. Während das Teil langsam dreht, werden gehärtete Stahlrädchen mit feinen Zähnen fest gegen die Oberfläche gedrückt. Gerade Zähne erzeugen gerade Riefen; zwei Rädchen mit gegenläufig schrägen Zähnen erzeugen ein Rautenmuster.

  3. Das Metall fließt in Riefen. Jeder Zahn schiebt Metall beiseite, statt es zu schneiden, und dieses Metall steigt zwischen den Zähnen auf. Das ist das Rändelformen: Es erzeugt keine Späne, aber der Durchmesser wächst leicht.

  4. Das Muster einlaufen lassen. Bei der ersten Umdrehung müssen die Zähne in ihre eigenen Rillen zurückfallen, damit sich das Muster gleichmäßig schließt. Teilt sich der Umfang nicht glatt durch die Teilung, entsteht Doppelspur: ein unsauberes, verdoppeltes Muster.

  5. Entlang des Teils vorschieben. Das Werkzeug fährt mit reichlich Öl an der Stange entlang, bis das ganze Band gerändelt ist, manchmal in zwei Durchgängen für die volle Tiefe. Zuletzt werden die Kanten entgratet (scharfe Splitter entfernt).

Wichtige Fakten

Werkstoffe
Die meisten duktilen (leicht verformbaren) Metalle: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing; auch einige Kunststoffe. Weiche Metalle lassen sich am leichtesten rändeln
Typische Teile
Knöpfe, Rändelschrauben, Werkzeuggriffe, Hantelgriffe, in Löcher gepresste Stifte und Einsätze
Bauteilgröße
Meist runde Teile von einigen Millimetern bis etwa 100 mm Durchmesser
Präzision
Etwa ±0,1 mm am gerändelten Durchmesser; die Teilung, meist etwa 0,5–2 mm, ist wichtiger als das exakte Maß
Oberfläche
Eine strukturierte Grifffläche; gewalzte Riefen sehen glatt und leicht glänzend aus
Geeignete Losgröße
Beliebig: Einzelstücke auf einer konventionellen Drehmaschine bis Millionen auf Drehautomaten
Werkzeug- und Maschinenkosten
Gering: Ein Halter und Rädchen kosten einige zehn bis einige hundert Dollar und passen auf eine vorhandene Drehmaschine
Geschwindigkeit
Einige Sekunden bis eine Minute pro Teil, in derselben Aufspannung wie das Drehen

Stärken und Grenzen

Stärken

  • Günstiges Werkzeug, das auf jede Drehmaschine passt und in derselben Aufspannung wie das Drehen genutzt wird
  • Schnell: Ein Band dauert Sekunden
  • Das Rändelformen erzeugt keine Späne und verfestigt die Riefen durch Kaltverfestigung (Zähigkeitsgewinn durch Verformung)
  • Ein gerändeltes Band kann auch einen Stift oder Einsatz in einem Loch festsetzen

Grenzen

  • Das Rändelformen drückt stark, daher können dünne Rohre eingedrückt oder verbogen werden; das Rändelfräsen (schräg gestellte Rädchen, die Späne abschaben) drückt weit weniger
  • Der Durchmesser wächst etwas, daher muss der Rohling entsprechend bemessen werden
  • Das Muster läuft doppelspurig, wenn der Durchmesser nicht zur Teilung passt
  • Harte oder spröde Werkstoffe lassen sich schlecht rändeln, und die Rädchen verschleißen

Wo es eingesetzt wird

  • HandwerkzeugeGriffe von Schraubendrehern und Feilen, Windeisen
  • FitnessGriffe von Langhanteln und Kurzhanteln
  • Instrumente und MaschinenRändelschrauben, Einstellknöpfe, Messtrommeln von Messschrauben
  • MontageEinpressstifte und Gewindeeinsätze, die in Kunststoff oder Aluminium verriegeln
  • KonsumgüterTaschenlampengehäuse, Kugelschreiberkörper, Lautstärkeregler an Audiogeräten

So erkennen Sie es

  • Ein regelmäßiges Gitter winziger Rauten oder gerade Riefen, um ein rundes Teil gewickelt.
  • Gewalzte Riefen haben leicht gerundete, glänzende Spitzen; gefräste Rändel sehen schärfer und klarer aus.
  • Das gerändelte Band steht oft leicht über (ist größer als) den glatten Durchmesser daneben, mit einer kleinen Fase an seinem Ende.
  • Eine verschmierte, verdoppelte Stelle im Muster ist ein Zeichen für Doppelspur.

Im Vergleich mit

Ansehen

shop and math · Eine Einsteigererklärung, dann eine Vorführung auf einer Drehmaschine

jlinks101 · Nahaufnahmen eines Rautenmusters, das auf einer konventionellen Drehmaschine entsteht

Mike Levy · Wie sich das Rändelfräsen vom Rändelformen unterscheidet

Mazatrol Tips and Tricks · Rändeln als ein Schritt in einem CNC-Drehprogramm

Echte Fotos ansehen

Merken

  • Rändeln walzt ein Griffmuster in eine runde Oberfläche; das Rändelformen erzeugt keine Späne.
  • Das Muster muss sich gleichmäßig in den Umfang teilen, sonst läuft es doppelspurig.
  • Das Rändelformen vergrößert den Durchmesser; das Rändelfräsen schabt Späne ab und drückt weit weniger.

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