Grundbegriffe von Gewinden und Schrauben

Eine Schraube ist ein Stift oder Bolzen, der außen mit einem Gewinde versehen ist. Eine mit einer Schraube hergestellte Verbindung ist in der Regel kraft- und formschlüssig und wieder lösbar. Grundsätzlich ist zwischen sogenannten Holz- und Metallschrauben zu unterscheiden.
Holzschrauben sind schwach konisch und werden vorwiegend in Holz eingeschraubt, worin sie sich ein Gegengewinde selbst schneiden. Ein besonderes und angepasstes Gegenstück wie die Mutter existiert nicht.

Eine Metallschraube ist meistens zylindrisch und wird in ein Gegengewinde, das sich in der Mutter oder einem anderen an der Verbindung beteiligten Teil befindet, geschraubt. Sie heißt Metallschraube, weil sie im Metallgewerbe entwickelt wurde und vorwiegend dort verwendet wird.
Sowohl Holz- als auch Metallschrauben bestehen meistens aus Metall (vorwiegend Stahl, Messing oder manchmal Kupfer), seltener aus Kunststoff.

Bei Schrauben mit Kopf (kegel-, scheiben- oder linsenförmig) dient die Ringfläche unter dem Kopf als Anschlag gegen das mit ihnen zu befestigende gelochte Teil. Der Kopf enthält auch Formelemente zum formschlüssigen Kontakt mit Werkzeugen für das Drehen der Schraube: Schlitz, (Außen- oder Innen-) Sechskant oder andere.

Das Gewinde stellt eine schiefe Ebene dar, die wendelförmig auf den Grundkörper gewickelt ist. Infolge der Keilwirkung einer schiefen Ebene wird beim Anziehen der Schraube eine kleine angewendete Umfangskraft zu einer größeren Axialkraft verstärkt. Andererseits wird eine große Bewegung am Umfang in eine kleine Axialbewegung umgewandelt (zum Justieren angewendet).

Kennzeichnung, Festigkeitsklassen

Bei der vollständigen Bezeichnung werden alle relevanten Daten angegeben, ein Beispiel ist:

• ISO 4014 – M10 × 60 – 8.8 – A2E

Aus der Bezeichnung ist aufgrund der ISO-Norm ISO 4014 (metrisches ISO-Gewinde bzw. Regelgewinde) herauszulesen, dass es sich um eine Sechskantschraube mit Schaft und einem Nenndurchmesser von 10 mm, sowie einer Länge von 60 mm und der folgend erklärten Festigkeitsklasse 8.8 handelt. Die Schraube hat einen galvanischen Überzug mit dem Überzugsmetall Zink (A), Schichtdicke 5 μm (2) mit Glanzgrad blank, keine Farbe (E); bezeichnet nach EN ISO 4042.

• ISO 8765 – M20 × 2 × 60 – 8.8

Der Kennzeichnung dieser Sechskantschraube ist noch die Steigung 2,0 mm hinzugefügt. Damit handelt es sich nicht um ein Regelgewinde (Steigung 2,5 mm) sondern um ein Feingewinde. Zusätzliche Kennwerte, wie Flanken- und Kerndurchmesser, Spannungs- und Kernquerschnitt, sowie Steigungswinkel kann man mithilfe der DIN 13 bestimmen.
Aus der Festigkeitsklasse bei Stahlschrauben lassen sich die Zugfestigkeit R_m und die Streckgrenze R_e errechnen. Als Beispiel die Festigkeitsklasse 8.8:

• R_m wird errechnet, indem man die erste Zahl mit 100 multipliziert: 8 N/mm² × 100 = 800 N/mm² minimale Zugfestigkeit,
• R_e, indem beide Zahlen miteinander multipliziert und das Ergebnis noch einmal mit zehn multipliziert: (8 × 8) N/mm² = 64 N/mm², 64 N/mm² × 10 = 640 N/mm² Mindeststreckgrenze. In diesem Fall wird bei 80 % der Zugfestigkeit (hier beginnt die Einschnürung der Schraube und die maximal übertragbare Kraft ist hier am größten) die Streckgrenze (ab hier treten irreversible Verformungen auf) erreicht; und die Verformung geht von dem elastischen in den plastischen Bereich über. Wenn die Schraube darüber hinaus belastet wird, ist das Material dauerhaft verformt; und die Schraube ist dauerhaft verlängert. Das sollte vermieden werden.

Gemäß der Normung für mechanische und physikalische Eigenschaften (EN ISO 898-1) sind die Festigkeitsklassen 4.6, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9 und 12.9 gebräuchlich.


 Quelle:
http://www.heating-instal.de
wikipedia.de