Gewindefurchende Schrauben - ESKA Automotive GmbH

Gewindefurchende Schrauben
für kostengünstige Direktverschraubungen
1

2
Begriffsbestimmung / Prozessbeschreibung /
Grundlegende Vorteile
Gewindefurchende Schrauben erzeugen ihr Muttergewinde selbsttätig
bei der Montage durch Umformung des Werkstoffes im Gegenbauteil.
Somit ist es vielfach möglich, Bauteile direkt ohne vorhandenes Muttergewinde
einzusetzen, wodurch sich die Gesamtkosten der mechanischen
Verbindungen erheblich senken lassen. Dabei können insbesondere die
Prozesskosten signifikant reduziert werden, da der Arbeitsschritt Gewindeschneiden
beziehungsweise Gewindeformen entfällt und zudem
keine störenden Späne anfallen. Der Einsatz der Schrauben ist direkt in
gestanzten, gebohrten, gegossenen oder gelaserten Löchern möglich.
Gewindefurchende Schrauben bieten auch deutliche Vorteile hinsichtlich
der Prozesssicherheit: so entsteht durch die Materialverfestigung
im Gewinde eine höhere Belastbarkeit der Gesamtverbindung. Der
spielfreie Kontakt zwischen Bolzen und Muttergewinde sowie die notwendigen
Eindrehmomente bewirken eine erhöhte Losdrehsicherheit,
die oftmals einen Verzicht auf Schraubensicherungen möglich macht.
Gewindefurchende Schrauben von ESKA ® sind auf die Anforderungen
der verschiedenen Einsatzfälle und -werkstoffe ausgelegt und daher in
unterschiedlichen Geometrien, Werkstoffen und Oberflächen verfügbar.
Direktverschraubungen erfordern immer ein optimiertes Zusammenspiel
von Bauteil, Verbindungselement und Montage und damit eine spezifische
Auslegung der Schraube auf den jeweiligen Anwendungsfall. Für höchstbelastete
und spezielle Einsatzfälle empfiehlt sich stets eine exakte Analyse
der Verbindung und der geforderten Eigenschaften, für die unsere Anwendungstechnik
gerne zur Verfügung steht.
Definition potenzieller Anwendungsfälle
Direktverschraubungen können bei einer Vielzahl von Mutterwerkstoffen
eingesetzt werden. Geeignet sind dabei alle Metalle und Kunststoffe mit
ausreichender Duktilität und einer Werkstoff-Festigkeit bis etwa 950 MPa.
Hierbei ist zwischen Direktverschraubungen in Metallen und in Kunststoffen
zu unterscheiden: Bei Metallen, insbesondere Stahl, ist eine große
Härte der Schraube im Bereich der Furchzone erforderlich. Diese kann durch
Vergütung auf hohe Festigkeit oder Verfahren der Randschichthärtung wie
Einsatzvergütung oder partielle Induktivhärtung erreicht werden. Letztere
machen es möglich, auch statisch und dynamisch hochbeanspruchte Verbindungen
mit gewindefurchenden Schrauben auszuführen. Das Gewindeprofil
entspricht dabei dem des metrischen Gewindes.
Bei Kunststoffen kommen schlanke, weit eindringende Flanken mit vergrößerter
Steigung zum Einsatz. Die Festigkeit der vergüteten Schraube ist hier
ausreichend, eine spezielle Aufhärtung der Randschicht ist nicht üblich.
Prozesskette beim Einsatz
herkömmlicher metrischer
Schrauben
Bohren entfällt
Gewindeschneiden entfällt
Späne / Ölreste
Verkürzte Prozesskette
beim Einsatz von gewindefurchenden
Schrauben
Säubern Gegossenes Vorloch
Montage Montage

Schraubmontage – Anziehverfahren
Die Schraubmontage von gewindefurchenden Schrauben unterscheidet
sich in einigen Aspekten von der herkömmlicher metrischer Schrauben.
So ist bereits beim Eindrehen der Schrauben ein gewisses Drehmoment
notwendig, um das Muttergewinde im Gegenbauteil zu formen (Eindrehmoment
M E), siehe Bild 1 im Vergleich zu Bild 2. Nach Erreichen der
Kopfauflage steigt das Drehmoment mit zunehmendem Drehwinkel wie
gewohnt an, jedoch ist weiterhin ein gewisser Anteil des Drehmomentes
zum Weiterformen des Gewindes bzw. zur Überwindung der deutlich
höheren Gewindereibung notwendig. Hierdurch wird bei vergleichbarem
Anzugsmoment weniger Vorspannkraft erzeugt.
Montageparameter
Üblicherweise werden gewindefurchende Schrauben rein elastisch
im Drehmomentverfahren montiert. Bei entsprechender
Auslegung der Verbindung, bei der ein Versagen des geformten
Muttergewindes verhindert wird und somit sicher die Streckgrenze
der Schraube erreicht werden kann, ist jedoch auch eine überelastische
Drehmoment – Drehwinkel – Montage möglich.
Die Festlegung der Montageparameter muss bei Einsatz gewindefurchender
Schrauben stets an der Originalverbindung erfolgen, da der
Drehmoment – Drehwinkelverlauf von einer Reihe von Parametern
beeinflusst wird:
• Bohrungsdurchmesser
• Materialstärke des Gegenbauteiles
• Werkstoff des Gegenbauteils
• Reibwert / Schmierzustand der Schrauben
• Schraubengeometrie
Konventionelle metrische Schraube
Konventionelle metrische Schraube
Drehmoment / Vorspannkraft
nkraft
Umdrehungen / Drehwinkel
Gewindefurchende Schraube in Sacklochbohrung
M A,max (M Z / M Ü )
M A,max
F V, max
Drehmoment / Vorspannkraft
Drehmoment / Vorspannkraft
Konventionelle metrische Schraube
Umdrehungen / Drehwinkel
Gewindefurchende Schraube in Sacklochbohrung
M A,max (M Z / M Ü )
Bereich für
Anziehdrehmoment M A
Einschraubmoment M E
Umdrehungen / Drehwinkel
Gewindefurchende Schraube in
Durchgangsbohrung / Blechdurchzug
Je nach Art und Auslegung der Verbindung wird schließlich ein maximales
Drehmoment M A,max erreicht, welches das mögliche Drehmomentfenster
nach oben begrenzt: kommt es aufgrund der Verbindungsparameter zu
einem Abdrehen der Schraube, so spricht man vom Zerstörmoment M Z,
bei Abstreifen des Muttergewindes vom Überdrehmoment M Ü . Zwischen
Eindrehmoment und maximalem Drehmoment befindet sich der Bereich
für das anwendbare Anziehdrehmoment M A. Für eine prozesssichere
Montage ist dabei die Verbindung so auszulegen, dass das Drehmomentverhältnis
M A,max / M E möglichst groß ist (Bild 2).
Sacklochbohrung / Durchgangsbohrung
Der Drehmoment – Drehwinkel – Verlauf sowie die resultierende
Vorspannkraftcharakteristik Konventionelle kann je nach metrische Schraubfall Schraubeunterschiedlich
sein: im Falle einer Durchgangsbohrung (z. B. Plattenwerkstoff, Blechdurchzug,
etc.) fällt das Eindrehmoment vor Erreichen Mder Kopfauflage
A,max
wieder ab, wodurch beim eigentlichen Anzug ein entsprechend verringertes
maximales Drehmoment erreicht wird und somit auch das
Anziehdrehmoment niedriger angesetzt werden muss, siehe Bild 3.
Die erzielbare Vorspannung ist in diesem Fall aufgrund verringerter
Gewindereibung / geringerer Torsionsbelastung vergleichsweise höher.
Ist die Höhe der Durchgangsbohrung und damit die Einschraubtiefe
in das Gegenbauteil begrenzt, wie Umdrehungen z. B. bei einer / Drehwinkel Dünnblechverschraubung,
so kann es bei Überlast zu einem Abstreifen des Muttergewindes
kommen und Gewindefurchende die Montage Schraube wird in in diesem Sacklochbohrung Fall durch
das entsprechende Überdrehmoment begrenzt. Ist in der Folge das
Drehmomentverhältnis MÜ / ME für Meine prozesssichere Montage
A,max (MZ / MÜ )
zu gering, so sind entsprechende Gegenmaßnahmen möglich:
M A,max
Gewindefurchende Schraube in
Sacklochbohrung
Bild 1 Bild 2 Bild 3
F V, max
• Erhöhung der Kopfreibung durch Anpassung des
Schmierzustandes oder Anbringen Einschraubmoment einer Unterkopf ME verrippung
• Erhöhen der Einschraubtiefe durch Anbringen eines Durchzuges
• Variation des Vorlochdurchmessers
F V, max
Drehmoment / Vorspannkraft
Drehmoment / Vorspannkraft
Drehmoment / Vorspannkraft
Bereich für
Anziehdrehmoment MA Umdrehungen / Drehwinkel
Gewindefurchende Schraube in
Durchgangsbohrung/Blechdurchzug
Gewindefurchende Schraube in
Durchgangsbohrung / Blechdurchzug
M A,max (M Z / M Ü )
Umdrehungen / Drehwinkel
F V, max
F V, max
F V, max
3

4
Überblick der verschiedenen Schraubentypen
Stahl / Gusseisen / Aluminium
Für Direktverschraubungen in Metalle sind die gewindefurchenden
Schrauben ESKA ® TriloDUO und ESKA ® Trilo ausgelegt. Beide
Schraubentypen weisen einen trilobularen Querschnitt auf und
wurden für höchste Anforderungen an Montageverhalten und Belastbarkeit
entwickelt.
• ESKA ® TriloDUO
• ESKA ® Trilo
Blechwerkstoffe
Die ESKA ® TriloTS-Geometrie („thin sheet“) wurde für Feinbleche
< 2,5 mm Wandstärke entwickelt und besitzt durch ihre trilobulare
Geometrie ein sehr gutes Verhältnis zwischen Überdrehmoment
und Einschraubmoment.
• ESKA ® TriloTS
Magnesium
Hochfeste ALUDRIVE ® -Aluminiumschrauben von ESKA ® sind die
optimale Lösung für das sichere Verbinden von Magnesiumkomponenten.
Vorspannkraftverluste durch thermisch induzierte Zusatzspannungen
werden dabei durch den sehr ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten
minimiert und Kontaktkorrosion wird schon
bei unbeschichteten Schrauben nahezu vollständig vermieden. In
gewindefurchender Ausführung ermöglichen sie nun auch die Direktverschraubung
ausreichend duktiler Magnesiumlegierungen.
• ESKA ® TriloDUO oder ESKA ® Trilo als ALUDRIVE ® -Ausführung
Kunststoffe
ESKA ® Plast Schrauben wurden speziell für die Verschraubung
in Kunststoffen optimiert. Die abgestimmte Geometrie bewirkt
hervorragende Montageeigenschaften bei geringer mechanischer
Belastung der Schraubdome des Kunststoffbauteiles.
• ESKA ® Plast
Schrauben für Sonderfälle
Gewindesicherung bei vorhandenen metrischen Gewinden:
ESKA ® TriloC: die trilobulare Grundgeometrie in Kombination
mit einer Verkleinerung des Flankenwinkels im Bereich der Gewindespitze
bewirkt eine klemmende Wirkung im Gewinde, die auch
bei Mehrfachverschraubungen erhalten bleibt.
Automatische Montageprozesse mit Wiederholverschraubungen:
ESKA ® TriloDRIVE mit speziellem Gewindeprofil an der Schraubenspitze
zum sicheren Einfädeln in bereits gefurchte Muttergewinde
bei Wiederholmontagen
Gewindefurchende Schraube für hohe Einschraubtiefen bei Leichtmetallanwendungen:
ESKA ® TriloMET mit kreisrundem metrischen Schaft und spezieller
trilobularer Furchspitze bewirkt konstant niedriges,
von der Einschraubtiefe unabhängiges Eindrehmoment
bei maximaler Tragfähigkeit

Schrauben für Stahl / Gusseisen / Aluminium
ESKA ® TriloDUO ESKA ® Trilo
ESKA ® TriloDUO Schrauben zeichnen sich durch niedrige Einschraubdrehmomente
und hohe Überdrehmomente aus. Aufgrund
des voll ausgeprägten, konisch zulaufenden Furchbereiches zentriert
sich diese gewindefurchende Schraube bei automatischer
Montage selbst. Die geringe notwendige axiale Anpresskraft
unterstützt den Montagevorgang. Gegengewinde, die durch die
ESKA ® TriloDUO gefurcht wurden, können Schrauben mit Regelgewinde
nach DIN 13-20, Toleranzklasse 6g, aufnehmen.
ESKA ® TriloDUO sind entsprechend dem Anwendungsfall in einsatzgehärteter
oder vergüteter Ausführung (10.9) erhältlich und
werden üblicherweise in den Abmessungen M5 – M10 gefertigt.
ESKA ® TriloDUO
Schaft: abgeschwächte trilobulare Form
niedrige Einschraubmomente
Spitze: stark ausgeprägte
trilobulare Form
niedrige Anpresskraft
konisch auslaufender Furchbereich:
selbstzentrierend auch bei
automatischer Montage
ESKA ® Trilo-Schrauben besitzen über die gesamte Gewindelänge
einen voll ausgeprägten trilobularen Querschnitt. Daher sind
diese Schrauben besonders für kurze Einschraublängen geeignet.
Das spanlose Furchen des Gegengewindes erfolgt mit gleichbleibendem,
niedrigem Drehmoment. Das erzeugte spielfreie Muttergewinde
sichert die Verbindung gegen selbsttätiges Losdrehen
und bringt eine hohe Ausreißfestigkeit. Das von ESKA ® Trilo -
Schrauben gefurchte Gewinde kann Verbindungselemente mit Regelgewinde
nach DIN 13-20, Toleranzklasse 6g, aufnehmen. Diese
Schrauben sind in einsatzgehärteter Ausführung oder in Güte 10.9
erhältlich. Ein zusätzlich induktiv gehärteter Furchbereich ist auf
Anfrage möglich. ESKA ® Trilo-Schrauben werden üblicherweise
in den Abmessungen M5 – M10 geliefert.
ESKA ® Trilo
Gesamte Gewindelänge:
stark ausgeprägte trilobulare Form
für kurze Einschraubtiefe geeignet
Furchspitze:
2–3 konisch zulaufende, vollständig
ausgeprägte Gewindespitzen
ESKA ® TriloDUO und ESKA ® Trilo sind in folgenden Werkstoffausführungen erhältlich:
Einsatzvergütet nach DIN EN ISO 7085:
für Einsatzfälle ohne besondere Anforderung an die Schwingfestigkeit oder Duktilität der Schraube
Vergütet mit gesteuerter Rückkohlung nach DIN EN 20898 (Festigkeitsklassen 8.8, 10.9 und 12.9):
für Leichtmetalle mit einer Muttergewindefestigkeit bis etwa 400 MPa bzw. 120 HB).
Vergütet mit induktiv gehärteter Furchspitze:
erlaubt das Furchen in Metalle bis etwa 650 MPa Festigkeit (200 HB) bei gleichzeitig höchsten Anforderungen
hinsichtlich Duktilität und Beanspruchbarkeit der Schraube
5

6
Schrauben für Bleche
ESKA ® TriloTS
Die einsatzgehärteten ESKA ® TriloTS-Schrauben werden speziell
für Verbindungen in Feinblechen unter 2,5 mm eingesetzt. Die
selbstfurchenden Schrauben finden ideale Voraussetzungen in
Lochdurchzügen nach DIN 7952. Die lange Furchspitze erzeugt ein
ausgeprägtes axiales Ausrichten der Schraube bei der Montage.
Durch die trilobulare Gewindegeometrie erhält man gleichbleibend
niedrige Einschraubdrehmomente und entsprechend hohe
Überdrehmomente. Der elastische Anteil des Gegenmaterials umschließt
form- und kraftschlüssig die Schraube und verhindert ein
selbsttätiges Losdrehen.
ESKA ® TriloTS-Schrauben werden üblicherweise in den Abmessungen
M4 - M8 geliefert.
Für die Auslegung von Direktverschraubungen in Blechen sind vor
allem drei Kenngrößen relevant:
• Bohrungsdurchmesser, der im Bauteil vorgesehen werden muss
• Eindrehmoment, mit dem bei der Montage zu rechnen ist
• Anziehdrehmoment, das sicher aufgebracht werden kann.
Bei Direktverschraubungen in Blechen stellt praktisch immer das
Bauteil den Schwachpunkt bei Überlast dar. Daher ist eine sorgfältige
Festlegung der Montagevorschrift unumgänglich. Die im
Anhang angegebenen Zahlenwerte sind lediglich Richtwerte, die
im Einzelfall überprüft werden sollten. Insbesondere kritische Konstellationen
wie geringe mögliche Einschraubtiefen oder Muttergewindewerkstoffe
mit nur geringer Duktilität erfordern zwingend
eine experimentelle Absicherung!
Durch den Einsatz moderner Montageeinrichtungen, die mit
mehreren Anziehstufen arbeiten, können auch anspruchsvolle
Verbindungen sicher direkt verschraubt werden. Somit eröffnet
die richtige Schraube mit dem richtigen Montageverfahren weitere
Einsatzfälle und Potenzial für Kosteneinsparungen bei der
Verschraubung in Blechen. Die Tabellen im Anhang enthalten Gewindemaße
und Vorschläge für die Auslegung der Lochgeometrie
beim Bohren und Stanzen sowie Richtwerte für Eindreh- und Anziehdrehmomente.
ESKA ® TriloTS
Schaft: abgeschwächte
trilobulare Form
hohe Überdrehmomente
Spitze:
2–3 stark konisch zulaufende Furchspitze
geringe Einschraubmomente
Schrauben für Kunststoffe
ESKA ® Plast
Kunststoffe weisen im Vergleich zu metallischen Werkstoffen eine
geringe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Nachgiebigkeit auf. Somit
kann auf einen unrunden Schraubenquerschnitt verzichtet werden,
allerdings sind zur Bereitstellung hoher Ausreißkräfte weit in den
Mutterwerkstoff eindringende Gewindeflanken bei gleichzeitig
geringem Kerndurchmesser erforderlich.
Die selbstformenden ESKA ® Plast Schrauben haben sich für die
Verschraubung in Kunststoffen besonders bewährt. Aufgrund der
abgestimmten EP-Gewindegeometrie erhält man hervorragende
Montageeigenschaften wie z. B. niedriges Eindrehmoment und
großes Überdrehmoment. Die auftretenden Radialspannungen im
Einschraubdom des Kunststoffbauteiles werden gering gehalten
und die Gefahr des Aufplatzens dadurch minimiert. Durch die
schmale 30°-Flanke wird eine sehr gute Überdeckung von Schrauben-
und geformten Muttergewinde erreicht.
ESKA ® Plast Schrauben werden üblicherweise auf ein Festigkeitsniveau
analog 10.9 vergütet und im Abmessungsbereich von
5 – 8 mm eingesetzt.
Je nach Anwendung sind auch Sonderformen erhältlich:
• Glatter Gewindeauslauf bei besonders kurzen Einschraubtiefen
• Kerbspitze für die Anwendung in spröden, thermoplastischen
Werkstoffen
• Reduzierter Zapfen zur verbesserten Lochfindung der Schraube
ESKA ® Plast
Gewinde:
30°-Gewindeflanken

Schrauben für Magnesium
ALUDRIVE ®
Aufgrund seiner sehr geringen Dichte und der nahezu
unbegrenzten Rohstoffverfügbarkeit gewinnt
Magnesium als leichtester metallischer Konstruktionswerkstoff
zunehmend an Bedeutung. Bereits heute
sind eine Vielzahl von Magnesiumgussbauteilen
im Automobilbau und anderen Branchen im Einsatz.
Für die Verbindungstechnik resultieren daraus neue
Anforderungen: Reduzierung von Vorspannkraftverlusten
aufgrund der geringen Kriechbeständigkeit
von kommerziellen Magnesiumgusslegierungen, Vermeidung
von Kontaktkorrosion gegenüber konventionellen
Verbindungselementen aus Stahlwerkstoffen
sowie die Notwendigkeit zur Realisierung des Leichtbaugedankens
auch bei den Verbindungselementen.
ESKA ® bietet mit seinen ALUDRIVE ® -Aluminiumschrauben
die optimale Lösung für das sichere Verbinden
von Magnesiumkomponenten: Vorspannkraftverluste,
welche in der Verbindung aufgrund thermisch induzierter
Zusatzspannungen entstehen, werden durch
den sehr ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten minimiert.
Kontaktkorrosion wird schon bei unbeschichteten
ALUDRIVE ® -Schrauben nahezu vollständig vermieden
und auch die notwendige Einschraubtiefe kann bei
optimierter Montage deutlich reduziert werden.
Gewindefurchende ALUDRIVE ® -GFS Schrauben
Für die Anwendung in Magnesiumbauteilen kommen die
auf den vorhergehenden Seiten beschriebenen gewindefurchenden
Schrauben in ALUDRIVE ® -Ausführung
zum Einsatz. Schraubenwerkstoff und -geometrie orientieren
sich dabei am konkreten Anwendungsfall und
insbesondere der Festigkeit / Duktilität der eingesetzten
Magnesiumlegierung:
® • ALUDRIVE -GFS aus optimiert wärmebehandeltem
ALU-DRIVE ® -Serienwerkstoff mit einer Zugfestigkeit
Rm > 420 MPa
• ALUDRIVE ® -S-GFS aus ALUDRIVE ® -Serienwerkstoff
im zusätzlich kaltverfestigten Zustand T9 mit Zugfestigkeit
Rm > 500 MPa
• ALUDRIVE ® -HF-GFS aus höchstfestem AlZnMgCu-
Werkstoff im Zustand T79 mit Zugfestigkeit Rm >
550 MPa
Sonderlösungen
ESKA ® TriloC
TriloC-Schrauben sind trilobulare, selbstsichernde
Schrauben für vorhandene metrische
Muttergewinde nach DIN13-20,
Toleranzklasse 6G. Das 60°-Profil besitzt
eine Überhöhung der Flanke durch
aufgesetzte 30°-Profilspitzen. Hierdurch
kommt es bei der Montage zu elastischen
Verformungen an der Gewindespitze der
Schraube beziehungsweise im Kerndurchmesser des Muttergewindes. Diese klemmende
Wirkung ist aufgrund des elastischen Charakters größtenteils reversibel und
eignet sich damit auch für Mehrfachmontagen.
Vorzugsweise sind die Schrauben auf Festigkeit 10.9 vergütet und werden üblicherweise
in den Abmessungen M5 – M10 eingesetzt.
ESKA ® TriloDRIVE
Trilobulare Schrauben werden üblicherweise
in ungefurchten Bohrungen eingesetzt.
Sind aus Prozessgründen jedoch
Wiederholmontagen nötig, so besteht
bei automatischer Zuführung die Gefahr
eines fehlerhaften Ansetzens und die
Schraube beginnt, unter Zerstörung des
bereits vorhandenen Gewindes ein neues
Gewinde zu furchen. Für diese Fälle ist die TriloDRIVE-Schraube mit einem zusätzlichen
Gewindegang am Gewindeanfang ausgestattet, dessen Spitzen verrundet
sind und dessen Außendurchmesser kleiner als der erste furchende Gewindegang,
jedoch größer als der Kerndurchmesser des späteren Muttergewindes ist. Hierdurch
fädelt die Schraube bei Wiederholmontagen ordnungsgemäß in das dann
vorhandene Muttergewinde ein und das versehentliche Zerstören desselben wird
zuverlässig verhindert.
ESKA ® TriloMET
Bei den normalen Trilo-Schrauben sind
die Spitzen des trilobularen Gewindes
stets mit dem Muttergewinde in Eingriff.
Dadurch entsteht einerseits eine
Sicherungswirkung gegen selbsttätiges
Lösen, andererseits erhöht sich aber mit
zunehmender Einschraubtiefe der Reibanteil
und damit das Eindrehmoment. Dies
führt bei großen Einschraubtiefen (z. B.
in Leichtmetallen) zu einer Verringerung
Schaft:
trilobulare Form
Gewinde: aufgesetzte
30°-Profilspitzen
Schaft:
trilobulare Form
Spitze:
Zusätzlicher, gerundeter
Gewindegang zum
fehlerfreien Ansetzen
Schaft: kreisrund, metrisch >
konstantes, niedriges
Einschraubmoment
Spitze:
trilobular
Spitze: trilobulare Furchspitze
mit großem Durchmesser als Schaft
des Eindreh- zu Überdrehmoment-Verhältnisses und damit der Prozesssicherheit.
Die TriloMET Schrauben haben daher einen kreisrunden, metrischen Schaft mit
einer trilobularen Furchspitze, deren Durchmesser größer ist als der des sich anschließenden
Regelgewindes. Daraus ergibt sich ein konstant niedriges, von der
Einschraubtiefe unabhängiges Furchmoment. Zusätzlich besitzen diese Schrauben
durch ihren Kreisquerschnitt eine erhöhte Tragfähigkeit.
7

8
Technische Tabellen
Schrauben für Stahl / Gusseisen / Aluminium
Die nachstehenden Tabellen enthalten Gewindemaße und Vorschläge
für die Auslegung der Lochgeometrie beim Bohren, Stanzen
und Gießen sowie Richtwerte für Eindreh- und Anziehdrehmomente.
Die Richtwerte gelten gleichermaßen für ESKA ® TriloDUO
und ESKA ® Trilo. Die Drehmomentenangaben sind aufgrund
Gewindemaße ESKA ® TriloDUO (mm)
Gewinde
C D cp
min max min max max
M 5 4,98 5,09 4,90 5,01 4,51
M 6 5,97 6,10 5,87 6,00 5,38
M 8 7,97 8,13 7,85 8,00 7,23
M 10 9,97 10,15 9,82 10,00 9,07
M 12 11,97 12,18 11,80 12,00 10,92
Gewindemaße ESKA ® Trilo (mm)
Gewinde
C D
min max min max
M 5 4,98 5,09 4,82 4,93
M 6 5,97 6,10 5,77 5,90
M 8 7,97 8,13 7,72 7,88
M 10 9,97 10,15 9,67 9,85
M 12 11,97 12,18 11,62 11,83
Richtwerte für Eindreh- und Anziehdrehmomente
für TriloDUO- und Trilo-Schrauben bei Durchgangsverschraubungen
Richtwerte für Eindreh- und Anziehdrehmomente
für TriloDUO- und Trilo-Schrauben bei Sacklochverschraubungen
M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 5 M 6 M 8 M 10 M 12
Eindrehmoment (Nm) ** 1,5 – 3,5 2,5 – 6 7 – 15 15 – 30 25 – 52 1,5 – 3,5 2,5 – 8 7 – 15 15 – 30 25 – 52
Anziehdrehmoment 8.8 (Nm) * 5,5 9,9 23,4 45,9 78,3 6,4 11,6 27,3 53,6 91,4
Anziehdrehmoment 10.9 (Nm) 8,0 14,0 33,3 67,5 115,2 9,3 16,3 38,9 78,8 134,4
Anziehdrehmoment 12.9 (Nm) 9,4 16,2 38,7 78,3 135,0 10,9 18,9 45,2 91,4 157,5
Wegen zahlreicher Einflussfaktoren, wie z. B. Muttergewindewerkstoff, Bohrungsdurchmesser, Einschraubtiefe, Schraubenoberfläche, Schmierungsverhältnisse,
Schraubengeometrie, sind die Angaben lediglich Anhaltswerte für eine erste Abschätzung. Voraussetzung für die Übertragbarkeit der angegebenen Drehmomente
ist eine angepasste Bohrungsgeometrie und eine ausreichende Einschraubtiefe. Eine optimierte Montagevorschrift muss experimentell ermittelt werden.
* Für Schrauben entsprechend DIN 7500 gelten die Angaben für Schrauben 8.8.
** Die Eindrehmomente unterschreiten auch bei den Größtwerten die in DIN 7500 festgelegten Höchstwerte.
der Parametervielfalt von Werkstoffverhalten, Oberfläche und
Schmierung nur als Richtwerte anzusehen. Gerade bei kritischen
Konstellationen wie z. B. geringen möglichen Einschraubtiefen
und Muttergewindewerkstoffen mit nur geringer Duktilität ist eine
experimentelle Absicherung dringend anzuraten.

Empfehlungen für Bohrungsdurchmesser d B bei gebohrten Löchern in Stahl (Rm ~ 350 – 420 MPa):
Materialdicke / tragende Gewindelänge M 5 M 6 M 8 M 10 M 12
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
1,5 – 2,5 4,50 – 4,60 5,40 – 5,50 – – –
2,5 – 4,0 4,55 – 4,65 5,45 – 5,55 7,25 – 7,35 9,15 – 9,25 –
4,0 – 6,3 4,60 – 4,70 5,50 – 5,60 7,35 – 7,45 9,20 – 9,30 11,05 – 11,15
6,3 – 10 4,65 – 4,75 5,55 – 5,65 7,45 – 7,55 9,30 – 9,40 11,10 – 11,20
> 10 - 5,60 – 5,70 7,50 – 7,60 9,40 – 9,50 11,15 – 11,25
Empfehlungen für Bohrungsdurchmesser d B bei gebohrten Löchern in Leichtmetall (Rm ~ 250 – 380 MPa):
Materialdicke / tragende Gewindelänge M 5 M 6 M 8 M 10 M 12
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
1,5 – 2,5 4,45 – 4,55 5,30 – 5,40 – – –
2,5 – 4,0 4,50 – 4,60 5,35 – 5,45 7,25 – 7,35 9,15 – 9,25 –
4,0 – 6,3 4,55 – 4,65 5,40 – 5,50 7,30 – 7,40 9,20 – 9,30 11,05 – 11,15
6,3 – 10 4,60 – 4,70 5,45 – 5,55 7,35 – 7,45 9,25 – 9,35 11,10 – 11,20
> 10 – 5,50 – 5,60 7,40 – 7,50 9,30 – 9,40 11,15 – 11,25
Empfehlungen für Lochmaße bei gegossenen Löchern in Leichtmetall und Zink:
M 5 M 6 M 8 M 10 M 12
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
Min. Wandstärke 1,80 2,20 2,80 3,50 4,30
Ø an der Bohrungsöffnung 4,72 – 4,80 5,66 – 5,74 7,61 – 7,69 9,56 – 9,64 11,51 – 11,59
Ø am Bohrungsgrund 4,50 – 4,58 5,40 – 5,48 7,27 – 7,35 9,14 – 9,22 11,01 – 11,09
Öffnungswinkel ~ 1° ~ 1° ~ 1° ~ 1° ~ 1°
Einschraublänge 10 12 16 20 24
Empfehlungen für Lochdurchmesser d B bei Blechdurchzügen
in Stahl (Rm~ 350 -420 MPa):
d B
M5 M6 M8 M10 M12
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
4,50 – 4,60 5,40 – 5,50 7,25 – 7,35 9,20 – 9,30 10,95 – 11,05
Empfohlene Einschraublänge (Kragenhöhe h + Blechstärke s)
in Abhängigkeit von der Blechstärke bei Blechdurchzügen
Blechstärke s h bei M5 h bei M6 h bei M8 h bei
M10
h bei
M12
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
1,0 – 1,5 1,6 1,9 - - -
1,5 – 2,0 1,8 2,1 2,6 - -
2,0 – 2,5 2,0 2,4 3,0 3,7 3,9
2,5 – 3,0 2,3 2,6 3,2 3,9 4,4
3,0 – 4,0 2,5 2,8 3,5 4,3 4,7
9

10
Technische Tabellen
Schrauben für Bleche
ESKA ® TriloTS Gewindemaße (mm)
Gewinde C D C P L P
min max min max max max
M 5 4,98 5,09 4,90 5,01 2,21 4,40
M 6 5,97 6,10 5,87 6,00 2,51 5,50
M 8 7,97 8,13 7,85 8,01 3,64 6,88
Lochdurchmesser und Drehmomente für ESKA ® TriloTS
Bohrungsdurchmesser (mm)
Blechdicke (mm) M 5 M 6
0,75 3,5 –
0,8 3,6 4,6
0,9 3,8 4,7
1,0 3,9 4,8
1,25 4,1 4,9
1,50 4,2 5,0
2,00 4,3 5,1
2,50 4,5 5,2
Richtwerte Eindrehmoment (Nm)
Blechdicke (mm) M 5 M 6
0,75 2,0 –
0,8 2,0 2,3
0,9 2,1 2,5
1,0 2,2 2,7
1,25 2,3 3,0
1,50 2,5 3,2
2,00 2,7 3,6
2,50 2,9 3,9
Richtwerte Anziehdrehmoment (Nm)
Blechdicke (mm) M 5 M 6
0,75 4,0 –
0,8 4,5 5,0
0,9 5,0 6,0
1,0 5,0 6,0
1,25 5,0 7,0
1,50 5,0 8,0
2,00 6,0 10,0
2,50 6,0 10,0

Schrauben für Kunststoffe
Die folgenden Tabellen enthalten die Gewindemaße für den typischen
Abmessungsbereich, die Mindestbruchkräfte sowie Richtwerte
für die entsprechenden Eindreh- und Anziehdrehmomente.
Weiterhin sind die für die Dimensionierung des Kunststoffkernloches
notwendigen Maße angegeben, welche sich je nach notwendiger
Schraubenabmessung und eingesetztem Kunststoffmaterial
unterscheiden.
ESKA ® Plast Gewindemaße (mm)
Werkstoff
d A min.
EP 5 EP 6 EP 7 EP 8
0 dK -0,1 dA min.
0 dK -0,1 dA min.
0 dK -0,1 dA min.
0 dK -0,1
ABS 10 4 12 4,8 14 5,6 16 6,4
PA 6 3,8 4,5 5,3 6,0
PA 6 GF 30 4,3 5,1 6,0 6,8
PA 66 4 4,8 5,6 6,4
PA 66 GF 30 4,3 5,1 6,0 6,8
PBTP 3,8 4,5 5,3 6,0
PBTP + GF 12,5 4,0 15 4,8 17,5 5,6 20 6,4
PC 4,3 5,1 6,0 6,8
PCGF 30 4,3 5,1 6,0 6,8
PE 0,92 10 3,5 12 4,2 14 4,9 16 5,6
PE 0,96 3,8 4,5 5,3 6,0
POM 3,8 4,5 5,3 6,0
PP + EPBM 4,3 5,1 6,0 6,8
PP 3,5 4,2 4,9 5,6
PPO 12,5 4,3 15 5,1 17,5 6,0 20 6,8
PPT 20 3,5 4,2 4,9 5,6
PVC hart 4 4,8 5,6 6,4
Einschraublänge L e min. 10 12 14 16
d A min. = minimaler Durchmesser Schraubtubus (mm)
d K
Nennmaß EP 5 EP 6 EP 7 EP 8
Gewindeaußendurchmesser d 1 (mm) 5,0 +0,2 6,0 +0,25 7,0 +0,25 8,0 +0,3
Kerndurchmesser d 2 (mm) 2,95 +0,3 3,55 +0,3 4,15 +0,3 4,80 +0,4
Gewindesteigung P (±0,05) (mm) 2,25 2,70 3,15 3,60
Gewindeauslauf y max. / x max. (mm) 4,50 5,40 6,30 7,20
Mindestbruchkraft (kN) 4,6 7,2 9,5 –
Eindrehmoment (Nm) 1,5 3,0 5,0 –
Anziehmoment (Nm) 3,0 6,0 10,0 –
= Vorlochdurchmesser (mm)
0
-0,1
11

Wenn Sie Fragen rund um die Produkte von
ESKA haben, stehen unser Fachpersonal und
unsere technisch kompetenten Außendienstberater
Ihnen jederzeit gern zur Verfügung.
ESKA Automotive GmbH
Lutherstraße 87
09126 Chemnitz
Telefon: 0 371 5705-0
Telefax: 0 371 5705-319
E-Mail: info@eska.net
www.eska.net