Verbindungs- und Befestigungstechnik 5 - vh-buchshop.de
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<strong>Verbindungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Befestigungstechnik</strong> 5<br />
hinein. Bei <strong>de</strong>r Verwendung in Hartholz sind die Löcher in<br />
Größe <strong>de</strong>s Kerndurchmessers <strong>de</strong>r Schraube vorzubohren.<br />
Holzschrauben wer<strong>de</strong>n ebenfalls bei <strong>de</strong>r Dübelmontage<br />
verwen<strong>de</strong>t (→ Kapitel 3.1).<br />
Eine beson<strong>de</strong>re Form haben die Spanplattenschrauben<br />
(Spaxschrauben). Mit ihren scharfen Schneidkanten lassen<br />
sie sich gut in das fest gepresste Material eindrehen.<br />
Blechschrauben haben ein ähnliches Gewin<strong>de</strong> wie Holzschrauben.<br />
Sie sind jedoch gehärtet <strong>und</strong> schnei<strong>de</strong>n sich ihr<br />
Gewin<strong>de</strong> in einem vorgebohrten Loch selbst. Sie wer<strong>de</strong>n<br />
benutzt für Befestigungen an Blechen <strong>und</strong> Kunststoffen<br />
(→ Kapitel 3.2).<br />
Bild 1: Schraubenarten<br />
a) Sechskantkopf<br />
b) Innensechskantkopf (Imbus)<br />
c) Vierkantkopf<br />
d) Zylin<strong>de</strong>rkopf<br />
e) Senkkopf<br />
f) Linsensenkkopf<br />
g) Halbr<strong>und</strong>kopf<br />
h) Holzschraube mit Linsenkopf<br />
i) Spanplattenschraube mit Senkkopf<br />
j) Blechschraube<br />
k) Gewin<strong>de</strong>schneidschraube<br />
Unterscheidung nach <strong>de</strong>r Kopfform<br />
Schrauben wer<strong>de</strong>n durch die Kopfform unterschie<strong>de</strong>n in<br />
Sechskant-, Vierkant-, Zylin<strong>de</strong>r- <strong>und</strong> Senkkopfschrauben.<br />
Die Sechskant-, Vierkant-, Innensechskant-Schrauben wer<strong>de</strong>n<br />
mit einem Schlüssel angezogen <strong>und</strong> gelöst.<br />
Gewin<strong>de</strong>form- <strong>und</strong> Gewin<strong>de</strong>schneidschrauben tragen ein<br />
Gewin<strong>de</strong>, das ähnlich wie bei Gewin<strong>de</strong>bohrern geformt<br />
ist. Sie schnei<strong>de</strong>n sich ihr Gewin<strong>de</strong> beim Eindrehen in vorgebohrte<br />
Kernlöcher selbst. In <strong>de</strong>r Elektrotechnik wer<strong>de</strong>n<br />
sie hauptsächlich bei <strong>de</strong>r Verbindung von Kunststoff teilen,<br />
z. B. von Gehäusen, angewen<strong>de</strong>t.<br />
1.1.2<br />
Mutternarten<br />
Für die Befestigung von Gewin<strong>de</strong>schrauben wer<strong>de</strong>n Muttern<br />
o<strong>de</strong>r Innengewin<strong>de</strong> benutzt. Einige <strong>de</strong>r am häufigsten<br />
verwen<strong>de</strong>ten Muttern sind in Bild 2 dargestellt. Sie wer<strong>de</strong>n<br />
im Wesentlichen nach ihrer äußeren Form bezeichnet.<br />
Sechskantmuttern sind die am häufigsten verwen<strong>de</strong>ten<br />
Muttern.<br />
Hutmuttern wer<strong>de</strong>n verwen<strong>de</strong>t zum Schutz vorstehen<strong>de</strong>r<br />
Gewin<strong>de</strong>bolzen gegen Beschädigungen. Gleichzeitig verringern<br />
sie die Unfall- <strong>und</strong> Verletzungsgefahr durch Hängenbleiben<br />
an überstehen<strong>de</strong>n Schraubenen<strong>de</strong>n.<br />
Schlitz-, Kreuzschlitz- <strong>und</strong> Torxschrauben sind mit einem<br />
Schraubendreher zu betätigen. Sie wer<strong>de</strong>n an <strong>und</strong> in elektrischen<br />
Betriebsmitteln als Befestigungs- <strong>und</strong> Montageelemente<br />
sowie für <strong>de</strong>n Anschluss von Leitungen verwen<strong>de</strong>t.<br />
Unterscheidung nach <strong>de</strong>r Art <strong>de</strong>s Gewin<strong>de</strong>s bzw. <strong>de</strong>r<br />
Befestigungsaufgabe<br />
Gewin<strong>de</strong>schrauben haben meistens ein metrisches<br />
Ge win<strong>de</strong> (abgeleitet von mm). Geräte aus englischsprachigen<br />
Län<strong>de</strong>rn sind oftmals mit Schrauben versehen, die<br />
ein Whitworth-Gewin<strong>de</strong> tragen. Diese Schrauben besitzen<br />
einen an<strong>de</strong>ren Flankenwinkel <strong>und</strong> sind nach Zollmaßen<br />
ge fertigt. Sie dürfen auf keinen Fall mit <strong>de</strong>n bei uns<br />
gebräuchlichen, metrischen Schrauben ver wechselt wer<strong>de</strong>n,<br />
da sonst die Gewin<strong>de</strong> beschädigt wer<strong>de</strong>n.<br />
Holzschrauben wer<strong>de</strong>n benötigt zum Befestigen von Bauteilen<br />
auf Holz. Sie sind mit einem spiralförmigen Gewin<strong>de</strong>profil<br />
versehen <strong>und</strong> schnei<strong>de</strong>n sich selbst in das Holz<br />
Bild 2: Mutternarten<br />
a) Sechskantmutter<br />
b) Hutmutter<br />
c) Kronenmutter<br />
d) Flügelmutter<br />
e) Rän<strong>de</strong>lmutter
6<br />
<strong>Verbindungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Befestigungstechnik</strong><br />
Kronenmuttern dienen in Verbindung mit einem Sicherungssplint<br />
zur Sicherung von Schraubverbindungen. Sie<br />
wer<strong>de</strong>n wegen ihrer optimalen Sicherung im Wesentlichen<br />
bei bewegten Teilen eingesetzt.<br />
Flügel- <strong>und</strong> Rän<strong>de</strong>lmuttern sind dort einzusetzen, wo<br />
Schraubverbindungen ohne Werkzeug von Hand gelöst<br />
<strong>und</strong> befestigt wer<strong>de</strong>n sollen. Sie wer<strong>de</strong>n z. B. zur Ver stellung<br />
von Anschlägen an Elektrowerkzeugen angewen<strong>de</strong>t.<br />
Zum Anziehen <strong>und</strong> Lösen <strong>de</strong>r Schrauben <strong>und</strong> Muttern<br />
müssen genau passen<strong>de</strong> Schlüssel o<strong>de</strong>r Schraubendreher<br />
benutzt wer<strong>de</strong>n. Wegen <strong>de</strong>r besseren Kraftübertragung ist<br />
<strong>de</strong>r Ringschlüssel <strong>de</strong>m Maulschlüssel vorzuziehen (Bild 4).<br />
Nicht passen<strong>de</strong> Werkzeuge führen zur Beschädigung <strong>de</strong>r<br />
Schrauben <strong>und</strong>/o<strong>de</strong>r zu lockeren Verbindungen.<br />
Schraubendreherklingen müssen mit <strong>de</strong>r Breite <strong>de</strong>s<br />
Schraubenschlitzes übereinstimmen <strong>und</strong> vorne planparallel<br />
angeschliffen sein (Bild 5).<br />
1.1.3<br />
Herstellen von Schraubverbindungen<br />
Vor <strong>de</strong>m Verschrauben wer<strong>de</strong>n Gewin<strong>de</strong>, Durchgangsbohrungen<br />
<strong>und</strong> Anlageflächen gesäubert. Unterlegscheiben<br />
vergrößern die Auflageflächen <strong>de</strong>s Schraubenkopfes <strong>und</strong><br />
<strong>de</strong>r Mutter, was beson<strong>de</strong>rs bei weichen Werkstoffen wichtig<br />
ist (Bild 3).<br />
Bild 5: Schraubendreher für Schlitzschrauben<br />
a) Richtig (Breite <strong>de</strong>r Klinge = Schraubenschlitz)<br />
b) Falsch (Klinge zu schmal)<br />
c) Richtig (Klinge planparallel)<br />
d) Falsch (Klinge zu spitz)<br />
Bild 3: Schraubverbindung mit Schraube M 10 × 50<br />
a) Zu verbin<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Werkstücke<br />
b) Schraubenkopf<br />
c) Unterlegscheiben<br />
d) Mutter<br />
Bei Metallverbindungen sollten die Schrauben möglichst<br />
aus <strong>de</strong>m gleichen Werkstoff wie die zu verbin<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n<br />
Materialien sein, damit möglichen elektrochemischen<br />
Korrosionen vorgebeugt wird.<br />
Eine Son<strong>de</strong>rform ist die Kreuzschlitzschraube, die im<br />
Wesentlichen in zwei Ausführungsformen angewen<strong>de</strong>t wird<br />
(Bild 6). Bei ihr wird das seitliche Abrutschen <strong>de</strong>r Schraubendreherklinge<br />
vermie<strong>de</strong>n, was beson<strong>de</strong>rs beim Einsatz<br />
von elektrisch betriebenen Schraubern von Be <strong>de</strong>utung ist.<br />
Am besten gelingt dieses durch die parallelen Flanken <strong>de</strong>s<br />
Pozidriv-Schraubenkopfes <strong>und</strong> <strong>de</strong>s dazu gehörigen Schraubendrehers.<br />
Diese Form <strong>de</strong>s Schraubenkopfes wird inzwischen<br />
bei elektrischen Betriebsmitteln, Spanplattenschrauben<br />
u. Ä. am häufigsten angewen<strong>de</strong>t.<br />
Eine noch bessere Kraftübertragung vom Werkzeug auf<br />
die Schraube ermöglichen Schraubenköpfe mit Innensechskant<br />
(Imbus) o<strong>de</strong>r Vielzahnkopf von Torx-Schrauben.<br />
Bild 4: Angabe <strong>de</strong>r Schlüsselweite bei Maul- <strong>und</strong> Ringschlüsseln<br />
Bild 6: Schraubendreher<br />
a) Für Pozidrivschrauben (Kurzzeichen = PZ)<br />
b) Für Kreuzschlitzschrauben (Kurzzeichen = PH)
<strong>Verbindungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Befestigungstechnik</strong> 7<br />
Die Größe <strong>de</strong>r Anzugskraft richtet sich nach <strong>de</strong>r Schraubengröße.<br />
Die Hebellänge <strong>de</strong>r Schlüssel ist so bemessen,<br />
dass die normale Handkraft ausreicht, um eine feste Verbindung<br />
herzustellen. Der Schlüssel darf nicht durch das<br />
Aufstecken von Rohren<strong>de</strong>n o. Ä. verlängert wer<strong>de</strong>n, da<br />
dann das maximale Anzugsmoment <strong>de</strong>r Schraube überschritten<br />
wird. Die Schraube kann abgedreht o<strong>de</strong>r das<br />
Gewin<strong>de</strong> beschädigt wer<strong>de</strong>n.<br />
Ebenso können Schraubverbindungen mit einem Spezialkleber,<br />
<strong>de</strong>r auf das Gewin<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Schrauben aufgetragen<br />
wird, gegen selbsttätiges Lösen geschützt wer<strong>de</strong>n. Bei<br />
Kleingeräten wer<strong>de</strong>n oft auch Sicherungslacke ver wen<strong>de</strong>t,<br />
mit <strong>de</strong>nen die fertige Schraubverbindung be strichen wird.<br />
Ein beschädigter Sicherungslack kann zu <strong>de</strong>m als Hinweis<br />
auf ein unbefugtes Öffnen <strong>de</strong>s Gerätes genutzt wer<strong>de</strong>n.<br />
1.1.4<br />
Sichern von Schraubverbindungen<br />
1.1.5<br />
Lösen festsitzen<strong>de</strong>r o<strong>de</strong>r abgebrochener<br />
Schrauben<br />
Beim Befestigen von Schrauben <strong>und</strong> Muttern ist darauf<br />
zu achten, dass sie sich nicht von selbst wie<strong>de</strong>r lösen. Wer<strong>de</strong>n<br />
die verschraubten Teile nicht bewegt o<strong>de</strong>r erschüttert,<br />
hält das Befestigungsgewin<strong>de</strong> von normalen Schrauben<br />
die Teile sicher zusammen. Durch die Dehnung <strong>de</strong>s<br />
Schraubenschaftes beim Anziehen <strong>de</strong>r Schraube wird<br />
eine Vorspannung auf die Verbindung ausgeübt.<br />
Bei ständiger Erschütterung o<strong>de</strong>r Bewegung (z. B. an<br />
Maschinen) reicht diese Vorspannung nicht aus <strong>und</strong> die<br />
Verbindungen müssen zusätzlich gegen unbeabsichtigtes<br />
Lösen gesichert wer<strong>de</strong>n.<br />
Eingerostete, festgefressene o<strong>de</strong>r festgebrannte Schrauben<br />
bzw. Muttern können durch han<strong>de</strong>lsübliche Lösemittel,<br />
Petroleum, Wärmezufuhr usw. gelockert wer<strong>de</strong>n.<br />
Normale Öle <strong>und</strong> Fette sind dafür ungeeignet, da sie<br />
keine Kriechfähigkeit besitzen <strong>und</strong> nicht in die Tiefe <strong>de</strong>s<br />
Gewin<strong>de</strong>s vordringen.<br />
Schlitz- <strong>und</strong> Kreuzschlitzschrauben können mit einem<br />
Schlagschraubendreher gelöst wer<strong>de</strong>n.<br />
Abgebrochene Schrauben müssen im Kern durchbohrt<br />
<strong>und</strong> mit einem Schraubenausdreher herausgeschraubt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Nichtlösbare Muttern können eventuell aufgesägt,<br />
ab geschliffen o<strong>de</strong>r mit einem Mutternsprenger entfernt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Bild 7: Scheiben zum Sichern von Schraubverbindungen<br />
a) Fe<strong>de</strong>rring<br />
b) Fe<strong>de</strong>rscheibe<br />
c) Fächerscheibe<br />
d) Zahnscheibe<br />
Aufgabe 1:<br />
a) Was be<strong>de</strong>utet bei einer Schraube, wie in Bild 3<br />
gezeigt, die Angabe M 8 x 40 mm?<br />
Zur Sicherung wer<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>r Regel Zahnscheiben, Fe<strong>de</strong>rringe,<br />
Fe<strong>de</strong>rscheiben u. Ä. benutzt (Bild 7). Bei beweglichen<br />
Teilen wer<strong>de</strong>n auch Kronenmuttern mit Splinten, Sicherungsblechen,<br />
Kontermuttern usw. verwen<strong>de</strong>t (Bild 8).<br />
b) Welche Möglichkeiten zur Sicherung von Schraubverbindungen<br />
gibt es? Nennen Sie min<strong>de</strong>stens<br />
drei Beispiele.<br />
Bild 8: Sichern von Schraubverbindungen<br />
a) Mit Kontermutter<br />
b) Mutter mit Kunststoffeinlage<br />
c) Kronenmutter mit Splint