Darstellung von Schrauben und Schraubenarten

Schrauben haben die besondere Eigenschaft, dass sie sich in vielfältigen Formen und für unzählige Anwendungen konstruieren lassen. So können Schrauben beispielsweise als

• Verbindungselement, als 
• Arbeitselement oder als reines 
• Stellelement 

genutzt werden. 

Grundlegende Definition:

Verbindungselemente lassen sich zur Erzeugung von Vorspannkräften nutzen. Daraus ergeben sich Reibkräft oder Dichtkräfte

Arbeitselemente werden zur Kraftwandlung mit Drehmomenten eingesetzt, wie beispielsweise beim Wagenheber. Zudem können hohe Momentübersetzungen realisiert werden. 

Stellelemente dienen zur Bewegungswandlung in linearer Richtung und arbeiten überwiegend kraftfrei.

Darstellung verschiedener Bauformen

In der ersten Abbildung siehst du eine einfache Schraubenverbindung, bei der ein Reibschluss zwischen zwei Metallplatten erzeugt wird, indem die Mutter mit einem definierten Drehmoment auf der Schraube "verschraubt" wird.

Anhand des Fotos kann man nur den Schraubenkopf (hier mit einer zusätzlichen Unterlegscheibe), die beiden zu verbindenden Platten sowie die Mutter erkennen. Dies reicht jedoch für eine eindeutige Darstellung in der Praxis, aber auch in einer technischen Zeichnung nicht aus.

Neben dem Foto wurde deshalb die gleiche Verbindung nochmals als technische Zeichnung gezeichnet, in der bereits einige wichtige zeichnerische Hinweise enthalten sind.

Ihr seht, dass dies eigentlich ein Schnitt ist, die Schraube, die Unterlegscheibe und auch die Mutter jedoch ungeschnitten dargestellt werden. Dies ist eine Gesetzmäßigkeit beim technischen Zeichnen, die uns hilft Schraubverbindungen eindeutiger zu gestalten.

In der nächsten Abbildung siehst du eine zweifache Schraubenverbindung

• links in einer schattierten Darstellung,
• rechts genormt als technische Darstellung

Die Reibflächen (ebenfalls die Reibkraft), die durch eine Vorspannkraft erzeugt wird, werden in beiden Abbildungen durch die Farbe orange gekennzeichnet.

Durch das Verspannen erzeugen die Schrauben eine Normalkraft für den Reibschluss. Ein Formschluss liegt bei Reibschluss nicht vor. Dies bedeutet:

• Ist die Vorspannkraft der Schrauben groß genug, erfolgt eine Kraftübertragung durch Reibschluss. Die Schrauben selbst werden nur auf Zug belastet.
• Reicht die Vorspannkraft dazu nicht aus ist kein Reibschluss möglich, es herrscht Formschluss. Dabei wirkt eine Querkraft auf die Schrauben.

Um Reibschluss zu ermöglichen muss die Schraube mit Gewinde durch Eindrehen in ein Gegengewinde die zu verschraubenden Bauteile verspannen. Das Gegengewinde kann dabei durch eine Mutter bereitgestellt werden oder in einem der zu verschraubenden Bauteile enthalten sein. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass ein Stift in ein Bauteilgewinde eingeschraubt wird und die Verpannung durch eine Mutter anstelle des Schraubenkopfes erfolgt.

Schraubeverbindungen können deshalb mit drei unterschiedlichen Schraubenarten realisiert werden:

• Durchsteckschraube (Mutter zum Verspannen notwendig)
• Einziehschraube (Gewinde in einem Bauteil)
• Stiftschraube (Gewinde in einem Bauteil - anstelle Schraubenkopf Gewinde am Stift zur Aufnahme einer Mutter)

Nachfolgend sind diese drei Schraubenarten dargestellt, wobei zur besseren Darstellung hier die Reibflächen wieder orange nachgezeichnet wurden.

Das in der nachfolgenden Abbildung dargestellte Spannschloss erfüllt demgegenüber die Eigenschaften eines Stell- und Arbeitselements.

Solange keine Spannungen vorliegen, besitzt es die Eigenschaft eines Stellelements; mit Eintreten von Spannungen hat es die Eigenschaft eines Arbeitselements.