Gewinde im Fokus

Bei den in der Landtechnik eingesetzten, mechanischen Schraubverbindungen werden unterschiedlichste Gewindearten verwendet.

In diesem Ratgeber analysieren wir die Standardisierung bzw. unterschiedliche Normen von Gewinden und erläutern wichtige technische Maße genauer.

Gewinde im Überblick

Ein Gewinde ist ein spitz oder stumpf zulaufendes Profil auf einem Bolzen, einer Schraube, einer Mutter oder einer Stange. Zum jeweiligen Gewindetyp passend gibt es Gegenstücke in Form einer Schraube, eines Bolzens mit Außengewinde oder einer Mutter mit Innengewinde.

Gewinde helfen dabei, zwei oder mehrere Teile sicher miteinander zu verbinden oder zu lösen, je nachdem, in welche Richtung sie gedreht werden. Die Gewindebezeichnung gibt an, ob es sich um ein Innen- oder Außengewinde handelt.

Das Funktionsprinzip ist abgesehen von der Position und der Laufrichtung bei Außengewinde, Innengewinde, Rechtsgewinde sowie Linksgewinde gleich.

Standardisierung

Eine Normung dient als Form der Standardisierung, um die Arbeit mit genormten Bauteilen, die untereinander austauschbar sind, zu vereinfachen. Dazu werden grundlegende Eigenschaften von einer Zentralstelle festgelegt, um ein einheitliches Bild für Händler, Hersteller und Kunden zu gewährleisten.

Standardisierungsinstitute:

DIN-Norm (Deutsches Institut für Normung) = nationale, deutsche Norm
ISO-Norm (Internationale Organisation für Standardisierung) = internationale Norm
Zoll amerikanisch (UNC, UNF)
Zoll britisch (BSP)

Was sagt eine DIN-Norm aus?

Normungen wie die DIN-Norm vereinfachen Bestellungen, da sie es ermöglichen, eine Vielzahl an Merkmalen mit nur einer Angabe (z.B.: DIN 912, M6 x 16, A2-70) anzugeben und so die benötigte Ware einfach zu identifizieren.

Arten und Normen von Gewinden

Gewinde lassen sich in verschiedene Arten und Normen unterteilen, wobei jede Art spezifische Eigenschaften und Anwendungsbereiche aufweist. Daher ist es wichtig, die Unterschiede und Verwendungen dieser Gewinde zu verstehen.

M - Metrisches ISO-Gewinde

M - Regelgewinde rechtsgängig
M-LH - Regelgewinde linksgängig L
Am weitesten verbreitetes Gewinde in Europa
Einsatz z.B. bei Gewindestangen, Schrauben und Muttern für die Befestigung von kraftschlüssigen Verbindungen

Nennmaß	Steigung mm	Kernlochbohrer ø mm	Schlüsselweite
M3	0,50	2,50	5,5
M4	0,70	3,30	7
M5	0,80	4,20	8
M6	1,00	5,00	10
M8	1,25	6,80	13
M10	1,50	8,50	17
M12	1,75	10,20	19
M14	2,00	12,00	22
M16	2,00	14,00	24
M18	2,50	15,50	27
M20	2,50	17,50	30
M22	2,50	19,50	32
M24	3,00	21,00	36
M27	3,00	24,00	41
M30	3,50	26,50	46
M33	3,50	29,50	50
M36	4,00	32,00	55

Nennmaß	Steigung mm	Kerndurchmesser Bolzen	Kerndurchmesser Mutter	Kernlochbohrer ø mm	Schlüsselweite
M8 x 1	1	6,773	6,917	7,00	13
M10 x 1	1	8,773	8,917	9,00	17
M10 x 1,25	1,25	8,466	8,647	8,80	17
M12 x 1,25	1,25	10,466	10,647	10,80	19
M12 x 1,5	1,5	10,160	10,376	10,50	19
M14 x 1,5	1,5	12,160	12,376	12,50	22
M16 x 1,5	1,5	14,160	14,376	14,50	24
M18 x 1,5	1,5	16,160	16,376	16,50	27
M20 x 1,5	1,5	18,160	18,376	18,50	30
M20 x 2	2	17,540	17,840	18,00	30
M22 x 1,5	1,5	20,160	20,380	20,50	32
M24 x 1,5	1,5	22,160	22,376	22,50	36
M24 x 2	2	21,546	21,835	22,00	36

M - Metrisches Feingewinde

Rechtsgängig
Ein engeres und nicht so tief eingeschnittenes Gewindeprofil ermöglicht eine höhere Zugkraftübertragung als bei Normalgewinden
Einsatz, wenn wenig Platz zur Verfügung steht

TR - Trapezgewinde

Dickere Gewindegänge, größere Steigung
Durch verhältnismäßig hohe Reibung selbsthemmend/kann sich nicht von selbst lockern
Geeignet für Anwendungen mit größeren axialen Kräften
Einsatz z.B. bei Schraubzwingen, Druckern, Montagebändern und Gabelstaplern

Nennmaß	Steigung mm	ø Bolzen mm	ø Kernloch Mutter mm	Schlüsselweite
TR10 x 3	3	-	-	17
TR12 x 3	3	11,764	9,000	19
TR14 x 4	4	-	-	22
TR16 x 4	4	15,700	12,000	27
TR18 x 4	4	17,700	14,000	27
TR20 x 4	4	19,700	16,000	30
TR22 x 5	5	21,665	17,000	30
TR24 x 5	5	23,665	19,000	36
TR26 x 5	5	25,665	21,000	39
TR28 x 5	5	27,665	23,000	41
TR30 x 6	6	29,625	24,000	46

Nennmaß	Gangzahl per Inch	Vorbohr ø mm
1/8	28	8,80
1/4	19	11,80
3/8	19	15,25
1/2	14	19,00
5/8	14	21,00
3/4	14	24,50
7/8	14	28,25
1	11	30,75
2	11	57,20

BSP - britisches Rohrgewinde

BSP - Britisches zölliges Rohrgewinde
Einsatz besonders bei Rohrverbindungen (z.B. hydraulische Systeme, Maschinenbau)

UNC - amerikanisches Grobgewinde

UNC - Amerikanisches zölliges Regelgewinde
Einsatz bei Befestigungen, die Schnelligkeit und einfache Handhabung erfordern z.B. bei Computerbauteilen

Nennmaß	Gangzahl per Inch	Kernloch ø mm	Schlüsselweite Zoll	Schlüsselweite mm
1/4	20,00	5,20	7/16	11,11
5/16	18,00	6,60	1/2	12,70
3/8	16,00	8,00	9/16	14,29
7/16	14,00	9,40	5/8	15,88
1/2	13,00	10,75	3/4	19,05
9/16	12,00	12,25	13/16	20,64
5/8	11,00	13,50	15/16	23,81
3/4	10,00	16,50	1 1/8	28,58
1	8,00	22,25	1 1/2	38,10

Nennmaß	Gangzahl per Inch	Kernloch ø mm	Schlüsselweite Zoll	Schlüsselweite mm
1/4	28,00	5,50	7/16	11,11
5/16	24,00	6,90	1/2	12,70
3/8	24,00	8,50	9/16	14,29
7/16	20,00	9,90	5/8	15,88
1/2	20,00	11,50	3/4	19,05
9/16	18,00	12,90	13/16	20,64
5/8	18,00	14,50	15/16	23,81
3/4	16,00	17,50	1 1/8	28,58
1	12,00	23,25	1 1/2	38,10

UNF - amerikanisches Feingewinde

UNF - Amerikanisches zölliges Feingewinde
Einsatz bei Anwendungen, die präzise und feine Gewindeverbindungen erfordern z.B. Präzisionsmechanikindustrie

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit von Schrauben und Muttern ist ein entscheidender Faktor für die erforderliche Belastbarkeit und Zuverlässigkeit von Verbindungen. Sie definiert, ab welcher Zugspannung eine Schraube bzw. eine Mutter brechen darf. Unterschiedliche Festigkeitsklassen teilen Schrauben und Muttern nach ihren Eigenschaften ein und geben an, wie man die jeweilige Zugfestigkeit berechnet.

Festigkeitsklassen/Güte von Schrauben:

Bei Schrauben gibt es zwei angegebene Ziffern. Der erste Wert gibt die Zugfestigkeit wieder, der zweite Wert die Streckgrenze bzw. ab der Festigkeitsklasse 8.8 die 0,2%-Dehngrenze. Um die Zugfestigkeit zu berechnen, nimmt man die vordere Zahl der Festigkeitsklasse und multipliziert diese mit 100, was beispielsweise bei 8.8 eine Zugfestigkeit von 800 N/mm² ergibt.

4.6 = Zugfestigkeit von 400 N/mm²
4.8 = Zugfestigkeit von 400 N/mm²
5.6 = Zugfestigkeit von 500 N/mm²
8.8 = Zugfestigkeit von 800 N/mm²
10.9 = Zugfestigkeit von 1000 N/mm²
12.9 = Zugfestigkeit von 1200 N/mm²
Edelstahlschrauben Klasse 70 - VA2

Festigkeitsklassen/Güte von Muttern:

Bei Muttern wird nur eine Ziffer verwendet. Diese gibt an, bis zu welcher Festigkeitsklasse einer Schraube man die Mutter verwenden kann. Beispielsweise kann man eine Mutter Festigkeitsklasse 10 mit einer Schraube 8.8 verwenden, mit einer Schraube 12.9 hingegen nicht. Höhere Klassen sind für anspruchsvollere Belastungen geeignet.

8 = Zugfestigkeit von 800 N/mm²
10 = Zugfestigkeit von 1000 N/mm²
12 = Zugfestigkeit von 1200 N/mm²
14 = Zugfestigkeit von 1400 N/mm²
Edelstahlschrauben Klasse 70 - VA2

Gewindesteigung

Bei metrischen Gewinden wird mit der Gewindesteigung der Weg bzw. die Strecke angegeben, die bei einer Umdrehung zurückgelegt wird und entspricht somit dem Gewindespitzen-Abstand in mm. Bei Zoll Gewinden entspricht die Steigung der Anzahl von Gewindegängen pro 1 Zoll (2,54 cm).

Zur einfachen Bestimmung der Steigung empfiehlt sich der Einsatz einer Gewindeschablone oder eines Messschiebers.

Genauere Informationen hierzu finden Sie weiter oben im Beitrag oder in unserem Katalog "DIN- und Normteile" auf den Seiten 8 und 9.