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Schraube,

 

1) Antriebstechnik: Schraubenpropeller, die Schiffsschraube und die Luftschraube.

 

 2) Technik: ein Verbindungselement zum Fügen von Einzelteilen (Befestigungsschraube) oder ein Maschinenelement zur Bewegungsübertragung (Bewegungsschraube). Alle Schrauben haben ein Gewinde auf einem Teil oder dem ganzen zylindrischen oder konischen Schaft. Sie bestehen vorwiegend aus Stahl, Messing oder Leichtmetall, seltener aus Kunststoff oder Holz.

 

Befestigungsschrauben schaffen lösbare Schraubenverbindungen, die mit wenigen Ausnahmen (Passschraube) kraftschlüssig wirken, indem die verbundenen Bauteile durch die axiale Vorspannung der Schraube aufeinander gepresst werden. Ein Abbau der Vorspannung muss daher durch geeignete Maßnahmen (Schraubensicherung) verhindert werden.

 

Schrauben werden mit dem Schraubendreher oder dem Schraubenschlüssel festgedreht oder gelöst, häufig auch maschinell, z. B. durch elektrische Handschrauber. Befestigungsschrauben sind eingängig (einzelner Gewindegang) und selbsthemmend, durch ein meist metrisches Gewinde mit kleinem Steigungswinkel. Für die genaue Bezeichnung einer Schraube sind Gewindeart beziehungsweise -durchmesser (z. B. M 8: metrisches Gewinde, 8 mm Durchmesser) sowie die Schaft- und Gewindelänge wichtig.

 

Für die Güte der Schraube sind Ausführung, Werkstoff, Festigkeitsklasse und Sonderanforderungen bestimmend. Zur Verminderung von Korrosion und aus optischen Gründen werden Schrauben Oberflächenbehandlungen unterzogen wie Vercadmen, Vernickeln und Verchromen. Die Festigkeitseigenschaften werden durch zwei Angaben gekennzeichnet: die Mindestzugfestigkeit und die Mindeststreckgrenze. Die Kurzbezeichnung 10.8 z. B. bedeutet: Mindestzugfestigkeit 1 000 N/mm² (die erste Zahl gibt immer ¹/₁₀₀ an); Mindeststreckgrenze 800 N/mm² (die zweite Zahl gibt das Zehnfache des Streckgrenzenverhältnisses aus Mindeststreckgrenze und Mindestzugfestigkeit an, d. h. 0,8 · 1000 N/mm² = 800 N/mm²). Es gibt vier Grundformen von Befestigungsschrauben: die große Gruppe der Kopfschrauben, die Stiftschrauben, Gewindestifte und die Schraubenbolzen.

 

Kopfschrauben unterscheiden sich v. a. durch die Kopfform und durch die zum Teil damit verbundene Antriebsart sowie durch die Schaftform und die Schraubenenden. Im Maschinenbau herrschen Sechskantschrauben vor. Vierkantschrauben bieten größere Ansatzflächen für den Maulschlüssel, doch durch den größeren Verdrehwinkel zum Nachfassen sind sie an schlecht zugänglcichen Stellen nicht einsetzbar. Bei Zylinder-, Halbrund-, Linsen- und Senkkopfschrauben unterscheidet man nach der Gestalt der Angriffsflächen für die Befestigungswerkzeuge Schlitzschrauben, Kreuzschlitzschrauben, Innensechskantschrauben (z. B. »Inbus-S.«) und Innenzwölfkantschrauben. Mit Schlitzschrauben sind im Vergleich zu Sechskantschrauben nur geringe Klemmkräfte erreichbar, da der Anzug mit dem Schraubendreher durch den Halt im Schlitz und durch die schlechtere Hebelwirkung begrenzt wird. Kreuzschlitzschrauben dagegen lassen sich durch gute Führung und Zentrierung des Schraubendrehers im Schraubenkopf fester anziehen. Innensechskantschrauben und Innenzwölfkantschrauben setzt man bei kleinen Schraubenabständen, versenkt, wenn glatte Oberflächen notwendig sind, oder lagebedingt ein. Flachrundschrauben (Schlossschrauben) mit Vierkantansatz dienen als Durchgangsschrauben für Holzverbindungen, wobei der Vierkant das Mitdrehen der Schraube beim Festziehen der Mutter verhindert. Kreuzlochschrauben sind zusätzlich mit gekreuzten Bohrungen im Zylinderkopf versehen zur Befestigung von Plomben. Handbetätigte Schrauben erhalten Köpfe mit Griffflächen, Rändelungen (Rändelschraube) und Flügeln (Flügelschraube).

 

Durch Besonderheiten bei der Schaftform von Kopfschrauben unterscheidet man Passschrauben mit einem genau tolerierten, längeren, gewindelosen Schaftoberteil, das in entsprechenden Bohrungen die Bauteile genau fixiert und durch formschlüssige Kraftübertragung das Aufnehmen von Scherkräften ermöglicht; Dehnschrauben (Dehnschaftschrauben) für stark wechselnde Beanspruchung bei größeren Schaftlängen sowie Vollschaft- und Dünnschaftschrauben (Schaftdurchmesser gleich Gewinde- beziehungsweise Flankendurchmesser). Das Schraubenende ist fertigungsbedingt oder vom Verwendungszweck abhängig. Bei automatischer Montage z. B. sind Suchspitzen mit 90º Kegelwinkel nötig, für das Aufnehmen von Lack sind Nuten erforderlich. Abweichungen vom metrischen Gewinde ergeben sich bei den Holz-, Blech- und Bohrschrauben, die sich mittels eines scharfkantigen Gewindes großer Steigung das Muttergewinde selbst pressen beziehungsweise schneiden. Die Schneidschraube hat wie der Gewindebohrer Nuten zur Abführung der Späne und schneidet sich ein Gewinde beim Eindrehen.

 

Stiftschrauben sind zylindrische Bolzen mit Gewinde auf beiden Enden und Zwischenstück ohne Gewinde. Sie werden mit dem Einschraubende (Gewindelänge auf Werkstoff des Bauteiles abgestimmt, Kegelkuppe) in das Werkstück eingeschraubt und spannen das zu befestigende Maschinenteil durch eine Mutter auf dem Aufschraubende (Linsenkuppe). Sie werden anstelle von Kopfschrauben eingesetzt, wenn die Verbindung häufig gelöst werden muss; das Einschraubende verbleibt im Innengewinde des Bauteils. Stiftschrauben werden mit einem Stiftsetzer, einem Stehbolzendreher oder mit zwei gegeneinander festgezogenen Muttern eingeschraubt.

 

Gewindestifte (Madenschrauben) haben ein durchgehendes Gewinde längs des ganzen Schaftes, der keinen Kopf hat, aber mit einem Schlitz oder Innensechskant versehen ist. Sie dienen häufig zur Befestigung von zylindrischen Bauteilen in hohlzylindrischen Führungen beziehungsweise Haltern z. B. von Wellen oder Achsen in Naben oder zur Zugentlastung von Netzkabeln in elektrischen Geräten. Oft werden auch Drehmomente übertragen, z. B. bei Drehknöpfen am Radio. Die Spitze wird mit Kegelkuppe, -spitze, Zapfen oder Ringschneide gefertigt.

 

Schraubenbolzen sind einfache Gewindebolzen mit durchgehendem Gewinde ohne Angriffsmöglichkeiten für ein Schraubwerkzeug. Sie werden bei durchgehenden Verbindungen von beiden Seiten mit Muttern verschraubt.

 

Innerhalb dieser vier Grundformen gibt es zahlreiche Sonderausführungen. Hammerschrauben z. B. haben einen trapezförmigen Kopfquerschnitt mit einer dem Schaftdurchmesser entsprechenden Breite; sie werden für Spannzwecke an Werkzeugmaschinen und zur Befestigung von Stopfbuchsbrillen verwendet. Zur Verankerung von Maschinen und Anlageteilen gibt es in Böden und Wänden einzusetzende Steinschrauben. Ihr gewindefreies Ende ist ösen-, haken-, anker-, wellen- oder pyramidenstumpfförmig ausgeschmiedet, um eine haltbare Verbindung mit dem Mauerwerk zu erzielen. Zur Transporterleichterung versieht man Maschinen (Elektromotoren) und Maschinenteile mit Ringschrauben, an deren Ring die Transportmittel befestigt werden können. Verschlussschrauben und Kernstopfen sind kurze Schrauben mit und ohne Bund, zylindrischer oder konischer Gewindeschaft für den Verschluss fertigungs- (Kernlöcher) oder wartungsbedingter (Ölablassschraube) Öffnungen.

 

Bewegungsschrauben ermöglichen mit der zugehörigen Mutter die Umsetzung von Drehmomenten in Längskräfte. Zur Erzielung eines günstigen Wirkungsgrades haben sie Gewinde mit geraden (Flachgewinde) oder trapezförmigen Flanken (Trapezgewinde). Sie finden Verwendung in Werkzeugmaschinen für Leit- und Zugspindeln sowie Spindelpressen, in der Fördertechnik in Wagenhebern, Schiffshebewerken, Kippvorrichtungen usw., in Armaturen im Maschinenbau und der Elektrotechnik.

 

Literatur:

 

H. Sparenberg: S., Muttern u. Zubehör. Tabellenbuch (1989).