Ob beim Hobbyhandwerker oder bei einem erfahrenen Profi – das Thema Schrauben wirft immer wieder viele Fragen auf. Welche Schraubenarten sind für welchen Einsatz am besten geeignet? Welche Auswirkung haben die Gewindetypen auf den Nutzen? Und was unterscheidet eine Holzschraube von einer Metallschraube?
Um für jede Konstruktion das beste Ergebnis zu sichern ist es wichtig, die richtigen Schrauben zu verwenden. Nur so schaffen Sie für Werkstücke aller Art die beste Verbindung und ein stabiles Bauteil. Im nachfolgenden Ratgeber erhalten Sie einen umfassenden Überblick zu Schraubenarten, den Anwendungsgebieten und dem Aufbau der einzelnen Schrauben. So wird es zu einem Kinderspiel, die besten Schrauben für jedes Projekt zu wählen.
Schraubenkopf: Wann welchen wählen?
Wieviele Schrauben werden benötigtAls Gewinde wird lediglich der Bereich der Schraube benannt, der mit der spiralförmigen Einkerbung versehen ist. Gibt es einen glatten Bereich darüber, wird dieser als Schaft benannt.
Das sogenannte metrische ISO-Gewinde ist ein standardisiertes Gewinde, das eine metrische Abmessung verwendet. Das metrische Gewinde hat einen Flankenwinkel von 60 °. Die Schrauben mit metrischem ISO-Gewinde werden global eingesetzt. In der Vergangenheit wurden metrische Gewinde mit leicht abweichenden Abmessungen verwendet. Hinzu kamen die Zoll-Gewinde. Diese sind in den meisten Ländern durch das metrische Gewinde ersetzt worden. Es gibt somit noch vereinzelt Schrauben mit Zollgewinde.
Die Schrauben mit metrischem Gewinde wurden im Jahr 1996 über die ISO 1502 genormt (DIN: Metrisches ISO-Gewinde allgemeine Anwendung). Sie werden in den DIN-Normen DIN 13 und DIN 14 beschrieben.
Die Schrauben mit dem metrischen Gewinde werden als Paarung von Schraube und Mutter angeboten. Innerhalb der Schrauben wird noch nach Modellen mit Regelgewinde und Feingewinde unterschieden. Die Flankenwinkel und die Gewindesteigung der Feingewinde sind geringer als die des Regelgewindes. Schrauben mit Feingewinde eignen sich sehr gut an Werkstücken, die nur wenig Raum für das Eindrehen der Schraube bieten. Der verringerte Flankenabstand erhöht die Anzahl der vorhandenen Gewindeschnitte und somit den Halt der Schraube.
Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Schrauben mit metrischem Gewinde auch als Schrauben mit Metallgewinde benannt. Auch dann, wenn die Schrauben zu Teilen oder im Ganzen aus Kunststoff gefertigt sind. Die Bezeichnung Metallgewinde deutet darauf hin, dass diese Schrauben nur zusammen mit einer vorhergehenden Mutter genutzt werden. Im Vergleich dazu schneiden etwa Universalschrauben oder Blechschrauben ihr eigenes Gewindeloch in das Material.
Neben den unterschiedlichen Gewindearten gibt es auch mehrere Flankenarten. Diese können je innerhalb der Gewindeformen Anwendung finden. So gibt es Schrauben mit metrischem Gewinde, die unterschiedliche Flankenformen haben. Durch die Flankenformen wird häufig der individuelle Einsatzbereich eingegrenzt:
Global sind die metrischen Schrauben die üblichen Gebrauchsschrauben. Es gibt einige Märkte, auf denen sich jedoch bis heute die Zoll- Schrauben behaupten. Insbesondere in den USA sind die Schrauben im Zoll-Maß weit verbreitet. Im Vergleich zu einer metrischen Schraube unterscheidet sich die Schraube mit Zollgewinde in erster Linie in der zugrundeliegenden Maßeinheit.
Ein Zoll (Englisch= inch) entspricht 2,54 cm. Wenn Sie mit Zollschrauben arbeiten möchten oder müssen, ist es wichtig, die korrekte Berechnung vor dem Schraubenkauf vorzunehmen. Das gilt für Schrauben mit Fein- und Grobgewinde.
Es gibt diverse Gewindearten für die Zollschrauben. Die folgenden sind auf dem weltweiten Markt am weitesten verbreitet:
UNC- und UNF-Gewinde haben zwar ebenfalls eine Flankenwinkel von 60 °, haben aber einen anderen Durchmesser als die metrischen Schrauben. Daher sind die metrischen, die amerikanischen Zoll- Schrauben und die britischen Zoll- Schrauben nicht untereinander kompatibel.
Unabhängig von der Gewindeart der Zollschrauben, wird die Länge der Schrauben immer in Zoll oder mm angegeben. Der Gewindedurchmesser wird hingegen ausschließlich als Bruch genannt. Zoll wird mit dem Sonderzeichen “ beschrieben. Ein Gewinde mit ¼“ hat demnach einen Durchmesser von 6,35 mm (= 1/4∙2,54).
Die Zylinderschrauben, auch als Inbusschrauben bekannt, kommen in Bereichen zum Einsatz, die besondere Konstruktionsansprüche stellen. Ist der Schraubenkopf aufgrund des Werkstückbaus nur schwer zugänglich, sind die Zylinderschrauben mit Innensechskant die richtige Wahl. Zumeist weist das Werkstück dabei identische Abmessungen auf wie der Schraubenkopf. Welchen spezifischen Produktanforderungen die Zylinderkopfschraube gerecht werden muss, richtet sich nach dem Bauteil.
Das Angebot für die Zylinderschrauben ist entsprechend umfangreich. Sie erhalten Modelle mit einer geringen Kopfhöhe oder Ausführungen mit einem Schlitzantrieb. Darüber hinaus gibt es die Zylinderkopfschrauben nach metrischer DIN-Norm. Sie haben auch die Wahl zwischen Vollgewinde und Teilgewinde.
Es ist möglich, Sonderanfertigungen herstellen zu lassen. Die Dimensionen der Schraube sind dann auf das zu bearbeitende Werkstück perfekt angepasst. Allerdings kommt dieses Angebot selten im Privatbereich zum Tragen. Die Schrauben werden in üblichen Standardlängen angeboten:
Sie sind vielseitig einsetzbar und eignen sich vor allem für die Verbindung von verschiedenen Metallen wie Stahl– verzinkt wie unverzinkt - und Edelstahl .
Eine weitere Besonderheit im Schraubensortiment sind Schrauben mit Bohrspitze. Diese Schrauben besitzen eine ausgeprägte Spitze, die – wie der Name bereits verrät – für das Einbohren in ein Werkstück geeignet ist. Die Grundform ist an die eines klassischen Bohrers angelehnt. In der Regel hat die Bohrspitze zwei Schneiden. Sie können eine Schraube mit Bohrspitze sehr gut für die Verbindung von Metallen oder Kunststoff verwenden. Diese Schraubenart kommt regelmäßig für die Befestigung von Fensterbeschlägen zum Einsatz.
Die Schrauben mit Bohrspitze gibt es in diversen Ausführungskombinationen zu entdecken:
Als Antrieb der Schraube wird der Ansatzpunkt für das Werkzeug, den Bit, benannt. Die bekanntesten Formen sind der Schlitz-Antrieb (schlecht bei der Verwendung mit elektrischen Schraubgeräten, da die Zentrierung fehlt und die Schraube beim Eindrehen taumelt) und der Kreuzschlitz-Antrieb. Des Weiteren gibt es unter anderem den Innensechskant, den Außensechskant, den Innenstern TX (oder Torx) oder auch den Vierkant-Antrieb.
Die Stockschraube weist an einem Ende ein Holzgewinde auf. Das andere Ende ist mit einem metrischen Gewinde versehen. Die Stockschraube wird unter anderem dazu verwendet, ein Werkstück mit einer Mutter an Naturstein, Holz oder auch Beton zu sichern.
Auch die Schlüsselschrauben fallen in den Bereich der Spezialschrauben. Es handelt sich um Schrauben, die sowohl mit einem Schraubenschlüssel, als auch einen Steckschlüssel befestigt werden können. Die Schlüsselschrauben entsprechen der DIN 571 und sind auch unter anderen Namen in Gebrauch:
Das Gewinde einer Schlüsselschraube beginnt nicht direkt unterhalb des Schraubkopfes. Dort befindet sich ein glatter Schaft. Das Teilgewinde sorgt dafür, dass zwischen den zu verbindenden Bauteilen ein hoher Druck entsteht. Werden zum Beispiel zwei Bretter aneinandergeschraubt, wird das untere Holzbauteil sicher an das obere herangezogen.
Die Schlüsselschraube ist eine klassische Holzschraube. Der Sechskant Schraubenkopf erleichtert das Nachziehen. Die Schrauben sind auch aus Edelstahl erhältlich. Bei korrektem Einsatz müssen Schlüsselschrauben im Holz immer zweistufig vorgebohrt werden.
Sie erhalten die Schlüsselschrauben unter anderem aus verzinktem und feuerverzinktem Stahl.
Die Schrauben unterscheiden sich somit in erster Linie durch ihren speziellen Antrieb von handelsüblichen Schrauben. Sie können die passenden Bits im Baumarkt nachkaufen, sollte es notwendig sein, eine Spezialschraube zu öffnen. Die häufigsten Schraubenantriebe für Spezialschrauben sind die folgenden:
Eine Einwegschraube lässt sich mit einem normalen Werkzeug nicht lösen. Die Antriebflanken sind im Rücklauf abgeflacht und bieten keine Auflagefläche für ein Werkzeug. Sollte es doch notwendig sein, eine Demontage vorzunehmen, gibt es Spezialwerkzeuge wie einen linksdrehenden Schraubendreher.
Spezialschrauben kommen immer dann zum Einsatz, wenn das Lösen der Schraubverbindung möglichst verhindert werden soll. Ein klassisches Beispiel sind Fahrzeuge im öffentlichen Verkehr. Unternehmen, die Elektrogeräte herstellen, setzen zunehmend auf die Spezialschrauben, um zu verhindern, dass Kunden gefährliche Reparaturen selber vornehmen. Kinderspielzeuge, die im Inneren potenziell gefährliche Bauteile nutzen, verwenden ebenfalls Spezialschrauben.
Abhängig von der Art der Sicherheitsschraube erhalten Sie die Modelle mit Linsenkopf, Flachkopf oder auch Senkkopf.
Eine selbstschneidende Schraube kann ihr eigenes Gewinde in einen Werkstoff schneiden. Diese Art der Schrauben wird in vielen Bereichen verwendet, da sie sich für die Bearbeitung von Holz, Metall und Kunststoff eignet.
Die Schrauben werden in zwei Varianten geboten: Gewindeschneidende Schrauben und gewindeformende bzw. gewindefurchende Schrauben. Die gewindeformende Schraube ist mit einem stumpfen Ende versehen. Eine gewindeschneidende Schraube weist ein spitzes Ende auf. Entsprechend werden beide Arten unterschiedlich verarbeitet.
Um eine gewindeformende Schraube in einen Werkstoff einzulassen, ist eine Vorbohrung notwendig. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Bohrschraube in Metallblechen zum Einsatz kommt. Auf sehr dünnem Blech können Sie mit einem Ankörner die Bohrstelle markieren, dies erleichtert das Einbohren in das Werkstück. Für dickere Bleche und Stahl ist es jedoch unumgänglich, eine ordentliche Vorbohrung vorzunehmen. Wählen Sie für eine Vorbohrung immer einen Aufsatz, der ca. 2 mm kleiner ist als die Schraube. Allerdings ist bei kleineren oder größeren Durchmessern auf genaue Vorgaben für den Durchmesser zum Vorbohren zu achten.
Eine gewindeschneidende oder auch selbstschneidende Schraube mit Spitze wird ohne Vorbohren in das Werkstück eingedreht. Sehr beliebt sind diese Schrauben im Holz- und im Möbelbau. Sie lassen sich leicht und schnell in ganz unterschiedlichen Materialien einbringen. Gleichzeitig ist eine Demontage jeder Zeit möglich.
Der Schraubenantrieb bzw. das Schraubenprofil benennen den Ansatz am Schraubenkopf, der in das Werkzeug (Bit und dann Bithalter) gesteckt wird. In der Regel dient als Einschraubwerkzeug ein manueller oder elektrischer Schraubendreher. Heutzutage ist es meist ein Akkuschrauber.
Es gibt weit über 100 unterschiedliche Schraubenantriebe. Viele davon kommen in der Industrie oder im Hausbau zum Einsatz. Andere sind länderspezifisch und finden somit regional eingegrenzt am häufigsten Anwendung. Global gesehen sind der Schlitz-, der Kreuzschlitz- (Philips) und der Pozidrive-Antrieb (Kreuzschlitz) besonders weit verbreitet. Auch der Innenstern TX- Antrieb oder auch Torx genannt, sind sehr gängig.
Es gibt viele Schraubenantriebe als Innenantrieb und Außenantrieb. So wird etwa eine 3-Kant-Nuss über einen dreieckigen Antrieb gesetzt und der 3-Kant-Bit in einen dreieckigen Antrieb eingesteckt. Bei der Wahl der Schrauben also unbedingt darauf achten, welches Werkzeug Sie zur Verfügung haben. Eine umfassende Werkzeugausstattung enthält im Idealfall die jeweiligen Bits und Nüsse.
Die Bezeichnung Torx ist als Marke eingetragen und darf daher nur für Produkte mit Zustimmung des Markeninhabers verwendet werden. Alternativ wird beispielsweise die Bezeichnung Innenstern TX verwendet. Daneben gibt es No-Name-Versionen von Schrauben und Bits auf dem Markt, die aber alle den gleichen, normierten Antrieb bezeichnen. Der Torx-Antrieb ist vor allem im professionellen Handwerk sehr beliebt. Es handelt sich um eine Optimierung von Pozidrive und Co. Der sternförmige Antrieb bietet eine Reihe von Vorteilen bei der Verarbeitung:
Die Wahl des passenden Schraubenkopfes bestimmt über die Funktionalität und die Optik. Die Auswahl ist umfangreich, und die einzelnen Köpfe haben ganz unterschiedliche Vorteile wie Nachteile zu bieten:
Das Angebot für verschieden Schraubenmaterialien wächst stetig. Es gibt sogar Mischarten, die mehrere Materialien verwenden. Da in der Regel aber bestimmte Voraussetzungen wie die Zugfestigkeit oder der Korrosionsschutz eine Rolle spielen, kommen einige Materialien besonders häufig zum Einsatz:
Edelstahlschrauben und Schrauben aus Stahl bieten eine hohe Festigkeit. Edelstahlschrauben sind extrem witterungsbeständig. Darüber hinaus sind sie günstig in der Fertigung. Messingschrauben sind schön anzuschauen und bieten noch einen besseren Korrosionsschutz als z.B. verzinkte Stahlschrauben. Stahlschrauben und andere Metallschrauben kommen im privaten wie industriellen Umfeld zum Einsatz.
Kunststoffschrauben sind häufig mit der Kennzeichnung PA versehen: Polyamid. Diese Schrauben sind leicht und günstig in der Produktion. Außerdem weisen sie eine hohe Flexibilität auf. Leider sind sie nicht besonders temperaturbeständig und wenig tragfähig.
Das Gewinde einer Holzschraube ist dafür optimiert, sich leicht in Hölzer alle Art eindrehen zu lassen. Es übt eine geringe Spaltkraft aus, was insbesondere bei geringen Randabständen und für dünne Holzplatten sowie bei härteren Holzarten von Vorteil ist. Ist die Schraube nicht mit einem selbstschneidenden Gewinde ausgestattet, sollten Sie das Material immer vorbohren (z.B. bei Schlüsselschrauben nach DIN 571). Verbinden Sie verschiedene Materialien miteinander, zum Beispiel Stahl und Holz, ist es außerdem wichtig, auf die Art des Schraubkopfes zu achten. Liegt dieser auf dem Stahl auf und das Gewinde wird in das Holz geschraubt, ist ein Modell mit Senkkopf nicht so gut geeignet, da im Stahlanbauteil noch eine Versenkung vorgesehen werden muss. Ein aufliegender Teller- oder Sechskantkopf (letzterer auch mit angeformter U-Scheibe), wie auch bei einer normalen Metallschraube, ist dann die richtige Wahl.
MDF-Platten sind mitteldichte Holzfaserplatten, die aus einer Mischung von Holz, Leim und Wasser gepresst werden. Die Platte weist keinen Faserverlauf auf. Die MDF-Platte niemals direkt verschrauben, sämtliche Löcher in der Platte besser vorbohren. Ohne diese Vorarbeit ist das Spaltrisiko für die Platte zu hoch.
Dicke MDF-Platten lassen sich mit einem Teilgewinde gut fixieren.
Möchten Sie Dübel verwenden, müssen Schrauben und Dübel aufeinander abgestimmt sein. Es gibt zwar die Möglichkeit, Schrauben-Dübel-Paare fertig zu kaufen, häufig lassen sich die beiden Gegenstücke jedoch auch leicht selbst zusammenstellen. Die Wahl des Dübels wird dadurchbestimmt, ob Sie an einer Wand oder an einer Decke bohren bzw. befestigen. Auch das Material des Untergrunds ist wichtig. Für Porenbeton benötigen Sie z.B. einen anderen Dübel als in Beton. Grundsätzlich erhalten Sie für die Kombination mit Schrauben Universaldübel, Spezialdübel und Hohlraumdübel.
Sie erhalten die korrekte Schraubenlänge, indem Sie die Dübellänge, die zu befestigende Werkstückdicke und den Schraubendurchmesser addieren. Auch der passende Durchmesser der Schraube lässt sich leicht bestimmen:
Sie planen ein Bauprojekt und möchten alle Materialien rechtzeitig bestellen? Im Folgenden erhalten Sie einen Überblick darüber, welche Anzahl von Schrauben Sie für diverse Verbindungsprobleme benötigen.
Die Festigkeitsklasse einer Schraube wird bei metrischen Schrauben aus gehärtetem Stahl durch eine Zahlenkombination von zwei Werten angegeben. Die zwei Nummern werden dabei einfach durch einen Punkt voneinander getrennt. Die erste Zahl benennt den Indexwert der Zugfestigkeit / 100. Die zweite Zahl benennt den Indexwert der Steckgrenze als Verhältniswert der Streckgrenze zur Zugfestigkeit:
Ist der Schraubenantrieb verschlissen, ist es nicht einfach, eine Schraube zu lösen. Mit ein paar einfachen Tricks können Sie aber auch festsitzende Schrauben demontieren:
Ob das Schrauben ohne Vorbohren möglich ist, hängt von vielen Faktoren ab. Unter anderem eignet sich nicht jedes Gewinde dazu. Ist eine Holzschraube nicht mit einem selbst schneidenden Gewinde ausgestattet, kommen Sie um das Vorbohren nicht herum. Insbesondere dann, wenn das Holz recht dünn ist und Sie randnah mit einer dickeren Schraube arbeiten. Die Spaltgefahr ist sonst zu hoch.
In Beton muss immer vorgebohrt werden, in Metall muss fast immer vorgebohrt werden. Lediglich dünnes Blech und Kunststoff können sehr gut mit den passenden Spezialschrauben auch ohne Vorbohrung bearbeitet werden. Werden Schrauben mit Bohrspitze eingesetzt, dann kann auch in etwas dickeres Blech noch ohne vorzubohren eingeschraubt werden.
Ist es zur Rostbildung an einer Schraube gekommen, gibt es diverse Wege, den Rost zu lösen. Besonders einfach sind spezielle Rostumwandler. Diese chemischen Mittel stehen als Gel, Paste oder Sprühmittel zur Verfügung. Abhängig davon, wie schwer der Rostbefall ist, eignen sich die chemischen Entroster sehr gut für große und kleine Flächen. Ist eine kleine Schraube aus Metall mit Rost befallen, kann oft ein altes Hausmittel helfen: einfach die Oberfläche mit Essig oder auch Zitronensäure bearbeiten.
Um möglichst ohne viel Arbeitsaufwand große Mengen Rost zu lösen, ist die Elektrolyse eine gute Methode. Dazu einen Plastikeimer mit Wasser füllen und pro Liter vier Esslöffel Natron zufügen. Als Anode ein Stück Stahl verwenden. Für die Opferanode ein magnetisches Materialstück verwenden, das sich im Wasser befindet. Den positiven Pol eines Ladegerätes an die Opferanode anschließen. Den anderen Pol an eine rostfreie Stelle des zu bearbeitenden Metallstücks anschließen und es im Wasser versenken. Es kann bis zu 24 Stunden dauern, bis der Rost komplett gelöst ist.
