Schraubenverbindungen

Schraubenverbindungen stellen eine sehr wichtige Verbindungsart im Vergleich zu anderen Verbindungsarten dar und werden entsprechend intensiv in diesem Kurs behandelt. Da es sich bei einer Schraubenverbindung um eine lösbare Verbindung handelt, findet diese einen sehr häufigen Einsatz im Maschinenbau. 

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Schrauben ist deren Normung. Daher kannst du beinahe überall auf unserem Planeten Schrauben und Schraubwerkzeuge mit gleicher Normung finden, die gleichzeitig nur geringe Beschaffungskosten verursachen. 

Unsere weiteren Betrachtungen und Berechnungen orientieren sich ausschließlich an Schraubenarten, die für den Maschinenbau eingesetzt werden können. Schraubenarten, wie beispielsweise Holzschrauben sind nicht von Interesse, da sie im Maschinenbau keine Anwendung finden. 

Eine Schraubenverbindung und speziell die Schraube selbst, gibt es in unterschiedlichsten Ausführungen.

Manche Schrauben haben ein kurzes Gewinde oder eine besonders langes Gewinde.

Andere Schrauben lassen sich dadurch unterscheiden, dass das eine Gewinde sehr fein ist, wohingegen das andere Gewinde gröber ausfällt. Auch die Dicke und Länge der Schraube kann stark variieren.

Als weiteres Unterscheidungskriterium kann der Schraubenkopf genannt werden. Dieser kann entsprechend so gestaltet sein, dass man für die Erzeugung eines Drehmoments beispielsweise einen Sechskantschlüssel (innen oder außen) oder einen Vielzahlzahnschlüssel (innen oder außen), wie z.B. Inbus oder Torx, benutzen muss.

Gerade Schrauben mit Vielzahnkopf finden ihren bevorzugten Einsatz im Flugzeugbau, da sich hier besonders hohe Drehmomente übertragen lassen.  

Ob bei den eingesetzten Schrauben die Schraubenköpfe zum Erzeugen eines erforderlichen Drehmoments die Werkzeuge innen oder außen anzusetzen sind, hängt dabei vom Platzbedarf, den sogenannten Einbaumaßen der Verbindung ab. Benötigen die Werkzeuge zum Erzeugen eines Drehmoments bei einer Seckskantschraube von außen (Schraubenschlüssel, Ringschlüssel, Steckschlüssel) zu viel Platz, kann der Kopf der Schraube besser mit einem Inbus, welcher ebenfalls einen Sechskant darstellt, aber von innen wirkt (siehe unten) versehen werden. Dabei kann der erforderliche Platzbedarf erheblich gesenkt werden.

Auf Grund unterschiedlicher Schraubenkopfgestaltung ist Euch sicherlich neben der Bezeichnung Inbus auch die Bezeichnung Torx bekannt, die nachfolgend beispielhaft gezeigt werden. Dabei bedeuten:

• Inbus - Innensechskantschraube Bauer und Schaurte (Die Fa. Bauer und Schaurte hat den Inbus 1935 zum Patent angemeldet)
• Torx - von englischen Torque (Drehmoment) abgeleitet - Erfinder und Patentinhaber war die Firma Camcar

Anbei Schraubenkopf und entsprechende Werkzeuge einer Inbus- und einer Torx-Schraube als Beispiel

Die meisten Schrauben besitzen in der Regel eine

• eine Buchstabenangabe als Hinweis auf die Gewindeart (z.B. M für metrisches Gewinde),
• eine Zahlenangabe zur Definition des Gewindedurchmessers (z.B. M12 [metrisches Gewinde mit einem Gewindedurchmesser von 12mm]) sowie
• eine zusätzliche Zahlenangabe, mit der auf die Festigkeit der Schraube geschlossen werden kann
  (z.B. 6.8).

Vorteile einer Schraubenverbindung:

• genormte Elemente
• überall verfügbar (weltweit)
• günstig
• kurze Lieferzeit
• lösbar
• Einstellbarkeit der Vorspannkraft

Nachteile einer Schraubenverbindung:

• erhöhter Platzbedarf für die Schraube und das Werkzeug
• Aufwand für die Erzeugung des Gegengewindes
• zusätzliche Schraubensicherung notwendig