Die Rohrzange - ein Werkzeug mit Biss 12.03.2010, 09:19

Rohre miteinander verbinden, Wasser- und Gasarmaturen einschrauben oder demontieren - dafür benötigt man eine sicher greifende Zange, die das zu verschraubende Teil bei nicht zu großer Handkraft verlässlich hält. Die einfache Wasserpumpenzange ist für solche Arbeiten oft zu schwach und rutscht deshalb leicht durch.

Wie funktioniert die Rohrzange?

Die Rohrzange (auch Schwedenzange) ist eine Zange für das Arbeiten an Rohren, wie das Ein- und Herausschrauben von Ventilen und Befestigungselementen (Muffen, Überwurfmuttern usw.). Sie ist eines der klassischen Werkzeuge in der Sanitärinstallation und im Heizungs- und Lüftungsbau.

Rohrzangen unterscheiden sich von Wasserpumpenzangen in der Funktionsweise: Sie besitzen einen selbstverstärkenden Hebelmechanismus. Hat man mit der Rändelmutter des Gewindestangenschenkels die Maulweite grob eingestellt, reicht ein geringer Gegendruck auf den zweiten Zangenarm, um das Werkstück im Zangenmaul zu halten. Zum Montieren oder Demontieren des fest sitzenden Werkstücks genügt es, am handfreundlich geformten Hauptarm zu drehen.

Wasserpumpenzange: Ihr Name hat damit zu tun, dass sie ursprünglich zum Anziehen von Wasserpumpen-Stopfbuchsen in Kraftfahrzeugen verwendet wurde.

Die frühe Rohrzange, auch »Schwedenzange« genannt (die also offensichtlich eine schwedische Erfindung ist), hat zwei parallele Maulflächen; sie sind für das sichere Umfassen von Schlüsselflächen (Vier-, Sechs- und Achtkanten) gedacht.

Schwedenzange, Bild WIKIPEDIA

Die ganz oben abgebildete und hier besprochene Rohrzange wird oft an zylindrische Flächen angesetzt. Damit diese nicht aus dem Zangenmaul herausgleiten, bildet das Maul insgesamt einen Keil. Man bezeichnet sie auch als Eckrohrzange, weil das Maul zu den Griffschenkeln einen Winkel von etwa 45° einnimmt.

Funktion

Bei der einfachen Wasserpumpenzange drehen sich beide Zangenschenkel um eine gemeinsame Achse. Diese Konstruktion wurde bei der Rohrzange erweitert: Der Gewindestangenarm ist im Gegenhalterrohr frei verschiebbar. Die Rändelmutter begrenzt den Verschiebeweg und damit die Maulöffnung. Beim Umklammern einer Armatur stützt sich der Gewindestangenarm mit der Rändelmutter am unteren Ende des Gegenhalterrohrs ab. Die Abstützkraft ist die Reaktionskraft auf die Maulkraft F₃. Je stärker der Hauptarm gedrückt wird, desto größer ist die Maulkraft und damit die Druckkraft der Rändelmutter.

Kräfte

In die Schemazeichnung sind nur Kräfte eingezeichnet, die auf die Zangenarme wirken. Nicht dargestellt sind die Kräfte, die auf das los- bzw. festzudrehende Rohrstück wirken. Dazu gehören auch Reibkräfte.

Hauptarm: Der Hauptarm wird mit F₁ gedrückt. Das Zangenmaul umklammert das Rohr und übt die Druckkraft F₂ auf das Maulgebiss aus.
Gewindestangenschenkel: Die Werkstückkraft F₃ (sie ist gleich groß wie  F₂) will die Gewindestange nach oben ziehen. Daran wird sie von der Gegenrohrhalter-Kraft F₄ gehindert.

Selbstverstärkung: Die Kraft F ist die Resultierende aus Reibkraft und Spannkraft. F liegt rechts vom Drehpunkt. Das Drehmoment F x r - es schließt das Maul - ist der Grund für die selbstverstärkende Wirkung der Rohrzange. Bei der Wassepumpenzange wirken die Kräfte so, dass sie das Maul öffnen.

Für den sicheren Halt des Werkstücks im Zangenmaul sind zusätzlich die vergüteten Zähne verantwortlich, die sich in das Werkstück verbeißen. Nachteil: Fast immer hinterlässt die Zange auf der Werkstückoberfläche Kratzspuren, was besonders bei verchromten Teilen unerfreulich ist.

_________________________________________

Zusammen mit der Zange als Anschauungsmaterial ermöglichen es die Bilder N+T-Lehrern, ein Arbeitsblatt zu erstellen. Informationen und Fragen zur Funktion und zu den Kräfteverhältnissen könnten dabei im Vordergrund stehen.

Anregungen für das Arbeitsblatt gibt der nächste tec.LEHRERFREUND-Beitrag.