Gewinde: Sichere und präzise Verbindungen

Befestigungsgewinde

Gewinde haben verschiedene Funktionen. So sollen mit Befestigungsgewinden ausgestattete Schrauben und Muttern Bauteile fest miteinander verbinden. Damit sie sich nicht selbständig lösen, werden Spitzgewinde verwendet. Durch den kleinen Steigungs- und den großen Flankenwinkel dieser Gewinde entsteht eine große Reibungskraft.

Bewegungsgewinde

Im Gegensatz zu den Befestigungsgewinden, sind Bewegungsgewinde so ausgerichtet, dass sie einem Teil Flexibilität verleihen. Sie verwandeln dazu drehende Bewegungen in gerade. Bewegungsgewinde gibt es in selbsthemmenden und nicht selbsthemmenden Varianten. Eine entscheidende  Eigenschaft von selbsthemmenden Gewinden ist, dass sie unter Betriebslast stehen bleiben. Bei ihnen handelt es sich zum Beispiel um Trapezgewinde in Schraubstöcken oder Vorschubspindeln von Werkzeugmaschinen.

Wird ein Gewinde mit einer großen Steigung und einem kleinen Flankenwinkel konstruiert, ergibt sich eine Verringerung der Reibung. Dadurch wird die Selbsthemmung aufgehoben. Diese Gewindespindeln benötigen im Stillstand eine Lagepositionierung. Durch den nur geringen Unterschied zwischen Haft- und Gleittreibungskraft tritt kein Rückgleiten auf. Dadurch wird eine genaue Positionierung des angetriebenen Werkzeugschlittens möglich.

Einteilung an Hand des Gewindeprofils

Gewinde lassen sich weiterhin auch mittels ihres Profils einteilen. So haben Spitzgewinde (metrische ISO-Gewinde) einen Flankenwinkel von 60°. Sie werden in Regelgewinde und Feingewinde unterteilt.

Regelgewinde

Regelgewinde besitzen eine Steigung, die dem jeweiligen Nenndurchmesser zugeordnet ist. In der Kurzbezeichnung der Gewinde wird, wie landläufig bekannt, nur das Kurzzeichen „M“ und der Nenndurchmesser angegeben (z. B. M16 für metrisches Gewinde, 16 Millimeter Nenndurchmesser).

Feingewinde

Feingewinde haben im Unterschied zu den Regelgewinden bei gleichem Nenndurchmesser eine kleinere Steigung. Dadurch sind sie selbsthemmend und brauchen keine Schraubensicherung. In ihrer Gewindebezeichnung wird neben dem Nenndurchmesser auch die Steigung angegeben (z.B. M 15 x 1,5).

Trapezgewinde

Trapezgewinde weisen einen Flankenwinkel von 30° auf. Sie werden oft als Bewegungsgewinde verwendet. So kommen sie zum Beispiel in Spindelpressen zum Einsatz. Ihre Gewindebezeichnung enthält das Kurzzeichen „Tr“, den Nenndurchmesser und ihre Steigung (z.B. Tr 24 x 6).

Sägengewinde

Gewinde mit einem Flankenwinkel von 33° und entsprechender Geometrie werden als Sägengewinde bezeichnet. Durch ihr unsymmetrisches Gewindeprofil sind sie in einer Richtung hoch belastbar. Meistens werden sie als Bewegungsgewinde eingesetzt. Zum Beispiel als Spannzangen an Dreh- und Fräsmaschinen.

Gewinde unterschieden nach Drehsinn

Gewinde unterteilen sich bekanntlich weiterhin in links- und rechtsdrehende Gewinde. Ein Linksgewinde wird entgegen dem Uhrzeigersinn eingeschraubt. Es wird hauptsächlich dann verwendet, wenn sich ein Rechtsgewinde in der Anwendung lösen würde. Das ist zum Beispiel der Fall bei Schleifscheibenbefestigungen. Auch wenn eine bestimmte Bewegungsrichtung vorgegeben ist, kann ein Linksgewinde verlangt werden. Das kann zum Beispiel bei der Planzugspindel einer Drehmaschine der Fall sein. Linksgewinde müssen mit den Buchstaben „LH“ („Left Hand“) gekennzeichnet werden (z.B. M 16-LH).

Unterschiedliche Gangzahlen

Mehrgängige Gewinde werden dann verwendet, wenn bei einer Umdrehung große axiale Bewegungen verlangt werden. Das ist zum Beispiel bei Spindelpressen nötig. Die Bezeichnung dieser mehrgängigen Gewinde erfolgt nach der Bezeichnung des Nenndurchmessers und der Steigung auch die Teilung „P“. Zum Beispiel Tr 32 x 18 P 6 (18:6 = 3-gängiges Trapezgewinde mit 32mm Nenndurchmesser, 18mm Steigung und 6 mm Teilung).

Einsatz von Norm-Gewinden

Die am häufigsten verwendete Gewinde-Norm ist das metrische ISO-Gewinde. Es gibt aber auch noch weitere Gewinde-Normen. Diese basieren entweder auf ausländischen Normen oder werden für spezielle Anwendungen genutzt, z. B. in der Medizin- oder Luft- und Raumfahrttechnik.

Bei der Bezeichnung von Normgewinden zeigt sich, dass hierin Gewinde-Kennbuchstaben und Gewinde-Nenndurchmesser oder die Gewindegröße enthalten sind. Zusatzangaben für Steigungen oder Gangzahl, Toleranz, Mehrgängigkeit, Kegeligkeit und Linksgängigkeit werden angefügt. Bei vielen Gewinden nach DIN-Normen wird dem Gewindekurzzeichen die DIN-Hauptnummer vorangestellt.

Whitworth Rohrgewinde

Besonders im sanitären Bereich sind Whitworth Rohrgewinde von Bedeutung. Ihre Bemaßung erfolgt in Zoll. Bei ihnen unterscheidet man zwischen im Gewinde dichtenden Verbindungen und rein mechanischen Verbindungen ohne Dichteigenschaften. Im Gewinde dichtende Verbindungen sind in nationalen und internationalen Normen festgelegt. In der ISO 7/1 und BS 21 werden konische Innengewinde genormt. Die Verbindung von zylindrischem Innengewinde mit dem konischen Außengewinde wird in der DIN 2999 geregelt. Nicht im Gewinde dichtende Verbindungen werden nach DIN 228 genormt. Hierbei sind zylindrische Innen- und Außengewinde vorgesehen. Gewindedurchmesser und Steigungen stimmen mit denen der Dichtgewinde überein.

Das Whitworth-Gewinde wird übrigens mit den Buchstaben BSP abgekürzt. In Deutschland ist außerdem das „BSPT“-Gewinde sehr beliebt. BSPT steht dabei für „British Standard Pipe Thread“.

Gerade im sanitären Bereich ist für das Schneiden von Gewinden oft Mobilität gefragt. Firmen, wie Rothenberger Werkzeuge GmbH aus Kelkheim, bieten hierfür flexible Lösungen an. Die so genannte „Supertronic 2000“, eine Elektro-Gewindeschneidkluppe, stellt normgerechte und sichere Gewindeverbindungen bis zu 2  Zoll her. Die Kopfform wurde klein gehalten, so dass auch die Arbeit in engen Verhältnissen möglich sein soll. Mit zirka 6,8 Kilogramm Gesamtgewicht, lässt sich dieses Gerät auch mit auf die Baustelle nehmen.

Kathrin Volpert - 2007 (S)