Eine Schraube hat wohl jeder von uns schon einmal eingedreht, sei es, um ein Bild aufzuhängen oder um ein Möbelstück aufzubauen. Die kleinen Stifte mit Gewinde halten nicht nur besonders fest, sie lassen sich im Gegensatz zu Klebeverbindungen auch jederzeit wieder lösen. Der Handel bietet eine Vielzahl von Schrauben an, die sich in Größe, Gewinde, Material sowie in ihrem Schraubenkopf unterscheiden. Die passende Schraube zu finden, ist gerade für Laien nicht immer einfach. In diesem Beitrag erfährst du, welche Schraube sich für welches Einsatzgebiet eignet, welche Arten von Schraubverbindungen es gibt und wie du Schrauben gegen unbefugtes Lösen sichern kannst.


Die Basics: harter und weicher Schraubfall

Möchtest du eine Schraube eindrehen, ist es wichtig, den Schraubfall zu kennen. Danach richtet sich die Auswahl des Bits. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei Schraubfällen:

  1. harter Schraubfall: alle Anwendungen, bei denen sich direkt unter der Schraube ein hartes Material (typischerweise Metall) befindet. Trifft der Schraubenkopf auf die Oberfläche, wird der Drehvorgang abrupt gestoppt. Das Drehmoment steigt in kurzer Zeit stark an.
  2. weicher Schraubfall: alle Anwendungen, bei denen sich direkt unter der Schraube ein nachgiebiges (weiches) Material (typischerweise Holz) befindet bzw. die Schraube in weiches Material eingedreht wird. Das Drehmoment steigt dabei langsam bis zum Maximum an.

Für harte Schraubfälle verwendet man weiche bzw. zähe Bits. Beim Eintreten des Drehmoments biegen sie sich leicht federnd und nehmen so die Torsionskräfte auf. Harte Bits würden beim schlagartigen Anstieg des Drehmoments brechen. Deswegen werden sie bei weichen Schraubfällen eingesetzt. Für Heimwerker empfehlen sich zäh-harte Bits oder Bits mit Torsionszone, die sich für beide Schraubfälle eignen.

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Schraubenarten und ihre Verwendungszwecke

Bei Holzverbindungen werden Schrauben als Einzelelement verwendet. Im Metallbau dagegen oft in Kombination mit Unterlegscheiben, Muttern und Sicherungselementen. Bis auf wenige Ausnahmen sind alle Schrauben und ihre Zubehörteile genormt. Die Form der Schraube richtet sich nach ihrem Verwendungszweck.

Schrauben unterscheiden sich neben ihrer Größe durch:

  • die Form des Kopfes,
  • das Gewinde,
  • den eingesetzten Werkstoff und ihre Festigkeit sowie
  • ihre Oberflächenbeschichtung.

Schraubenkopfarten

Der Kopf einer Schraube erfüllt zwei wesentliche Funktionen: Zum einen dient er als Angriffspunkt für das Werkzeug und zum anderen bietet er eine Auflagefläche. Es gibt verschiedene Arten von Schraubenköpfen. Bei der Auswahl spielen mechanische, sicherheitstechnische und optische Gründe eine Rolle. Folgende Formen kommen am häufigsten vor:

  1. Flachkopf: zylindrische Form mit verschiedenen Geometrien, steht bei der Verbindung hervor
  2. Rundkopf: halbrundes Profil, meist mit Schlitz oder Kreuzschlitz, steht ebenfalls hervor
  3. Linsenkopf: halbrundes Profil mit konischer Unterseite, meist mit Schlitz oder Kreuzschlitz, steht weniger hervor als der Rundkopf
  4. Senkkopf: flache Ober- und konische Unterseite, wird vollständig im Material versenkt

Neben der Form des Kopfes spielt auch dessen Profil, auch als Schraubenantrieb bezeichnet, eine Rolle. Es bestimmt den Typ des zum Festziehen und Lösen verwendeten Werkzeugs.

  1. Schlitz: Immer noch die gebräuchlichste Form, vor allem bei Holzschrauben. Weil der Bit nicht selbstzentrierend im Schraubenschlitz ist, besteht die Gefahr, dass der Bit aus der Schraube rutscht und das Werkstück beschädigt. Historisch bedingt gibt es ein große Zahl von Schlitzbreiten, von denen etwa ein Dutzend genormt sind.
  2. Kreuzschlitz: Das Werkzeug zentriert sich im Schraubenkopf selbst. Es gibt zwei Ausführungen, den Philips-Kreuzschlitz und den Pozidriv-Kreuzschlitz. Letzterer besteht aus einem Haupt- und einem Nebenprofil. Das verhindert das Abrutschen und verbessert die Drehmomentübertragung.
  3. Außensechskant: Der Außensechskant ermöglicht nicht nur sehr hohe und definierte Kraftübertragungen, er ist zudem gegen Runddrehen unempfindlich. Zum Einschrauben wird ein Drehmomentschlüssel verwendet. Beispiel ist die Radmutter.
  4. Innensechskant: Der Innensechskant ermöglicht ebenfalls eine sehr hohe Kraftübertragung. Im Gegensatz zum Außensechskant ist er mit allen Kopfformen herstellbar. Zum Einschrauben kommt ein Innensechskantschlüssel zum Einsatz, der fest im Kopf sitzt.
  5. Torx: Der Torx ist eine Weiterentwicklung des Innensechskantprofils. Statt einer sechseckigen besitzt er jedoch eine sternförmige Geometrie. Die Drehmomentübertragung erfolgt nicht durch die Profilkanten, sondern flächig, wodurch höhere Drehmomente übertragen werden können.
  6. Geräte-Torx: Beim Geräte-Torx befindet sich ein kleiner Zapfen in der Mitte des sternförmigen Innenprofils, der dem Schlüssel zusätzlichen Halt gibt. Diese Schraubenform wird häufig in der Elektrotechnik oder bei Haushaltsgeräten verwendet.

Der Kopf allein sagt aber noch nichts über das Einsatzgebiet einer Schraube bzw. die Schraubenart aus. Wichtig ist vor allem das Gewinde.


Gewinde der Schraube

Grundsätzlich wird in Gewindeformen für Holz und Metall unterschieden. Bei den Holzschrauben finden konische und zylindrische Gewinde mit großer Steigung, scharfkantigen und spitzen Flankenwinkeln Verwendung. Sie formen beim Eindrehen ihr Gegengewinde selbst in den Werkstoff.

Schrauben für Metallverbindungen werden auch als Maschinenschrauben bezeichnet. Sie haben stets ein zylindrisches Gewinde. Zum Befestigen benötigt die Maschinenschraube ein Gegengewinde gleicher Größe im Werkstück oder als zusätzliches Bauteil eine Mutter. Neben dem Standardgewinde gibt es auch Feingewinde mit geringerer Gewindetiefe und Steigung. Weltweit wird in metrische Gewinde und Zollgewinde unterschieden. Sie können nicht miteinander kombiniert werden. Sollen Bleche verschraubt werden, kommen oft selbstschneidende Schrauben zum Einsatz. Ihr besonders geformtes Gewinde schneidet oder formt sich bei Eindrehen das Gegengewinde selbst.


Werkstoff und Festigkeit

Die typische Schraube besteht aus Metall, meist aus Stahl, Edelstahl oder Messing. Für besondere Anwendungsfälle gibt es auch Schrauben aus Polyamid, deren Festigkeit aber wesentlich geringer ist.

Die Festigkeit von Schrauben ist in Klassen unterteilt und genormt, wobei die Elastizität mit zunehmender Festigkeit abnimmt. Da diese Elastizität die Vorspannkraft und damit das Haltevermögen der Schrauben bestimmt, ergibt sich je nach Festigkeitsklasse und Durchmesser der Schraube ein bestimmtes Festziehmoment, das nicht überschritten werden darf. Auskunft über Festigkeit und Festziehmoment gibt eine spezielle Kennzahl auf dem Schraubenkopf.


Oberflächenbeschichtung

Schrauben aus Stahl sind meist auf der Oberfläche beschichtet. Die Beschichtung dient dabei als Korrosionschutz oder für dekorativeres Aussehen. Die üblichen Beschichtungen sind Zink, Chrom und Messing. Bei Schrauben für Gipskartonplatten kann es aber auch eine Oxidschicht oder eine Phosphatierung sein. Die Beschichtung darf beim Festziehen der Schraube nicht beschädigt werden, weil die Schraube sonst an dieser Stelle nach einiger Zeit zu rosten anfängt.


Tabelle: alle Schraubenarten auf einen Blick

Schraubenart

Eigenschaften

Verwendungszweck

Maschinenschrauben

Eigenschaften

• metrisches (oder Zoll-) Gewinde
• zylindrischer Schaft

Verwendungszweck

• werden in vorhandene Gewinde eingeschraubt oder zusammen mit Muttern verwendet

Holzschrauben

Eigenschaften

• Gewinde mit großer Steigung
• ausgeprägte Spitze
• zylindrischer oder konischer Schaft

Verwendungszweck

• zum Verbinden sämtlicher Holzarten
• Spanplatten und mitteldichter Faserplatten (MDF),
• je nach Anwendungsbereich gibt es verschiedene Arten von Holzschrauben

Schnellbauschrauben

Eigenschaften

• ähneln Holzschrauben
• zylindrischer Schaft
• besonders scharfe Gewindegänge und gehärtete Spitze

Verwendungszweck

• zum Befestigen von Trockenbauplatten (z. B. Gipsfaserplatten) auf verschiedenen Unterkonstruktionen

Gipskartonschrauben

Eigenschaften

• Trompetenkopf, unter den die Kartonkaschierung gezogen wird
• durchgängiges Feingewinde

Verwendungszweck

• speziell für die Befestigung von Gipskarton
• Einschraubtiefe muss genau eingehalten werden
• die Pappschicht darf nicht reißen

Blechschrauben

Eigenschaften

• formen beim Eindrehen ihr Gegengewinde selbst

Verwendungszweck

• für dünnwandige Teile wie Bleche und Blechverkleidungen sowie für Kunststofftafeln
• das Loch wird mit dem Kerndurchmesser der Schraube vorgebohrt

Bohrschrauben

Eigenschaften

• an der Spitze wie ein Bohrer geformt und gehärtet
• bohren sich ihr Loch und schneiden sich auch ihr Gegengewinde selbst in den Werkstoff

Verwendungszweck

• für Bleche, deren Dicke nicht größer als die Länge des Bohreranschliffs der Schraube sein darf

Bohrschrauben mit Flügeln

Eigenschaften

• mit zusätzlichen Flügeln
• die die Bohrung im weichen Material so weit vergrößern
• dass das Gewinde der Schrauben darin keinen Halt findet und das zu befestigende Material nicht wegdrückt bzw. hochzieht
• Flügel brechen beim Eindringen in das Blech weg
• schneiden sich ihr Gewinde selbst

Verwendungszweck

• zum Befestigen von Holzwerkstoffen auf Blechen

Haken- und Ringschrauben

Eigenschaften

• besitzen anstelle eines Kopfes einen Ring oder Haken

Verwendungszweck

• zum Auf- oder Anhängen von Gegenständen
• werden außer bei Holz immer mit passenden Dübeln verwendet

Richtig vorbohren und schrauben

Nachdem du die passende Schraube und das Werkzeug zum Festziehen ausgewählt hast, geht es ans Verschrauben. Bei harten Werkstoffen oder bei der Verwendung von größeren Schrauben empfiehlt es sich, vorher ein Loch zu bohren. Zum Bohrer solltest du auch greifen, wenn du etwas an die Wand oder die Decke schrauben möchtest. Grate kannst du später mit einer Feile oder mit Schleifpapier glätten.


Welchen Bohrer nimmt man für welche Schraube?

Damit die Schraube gut greifen kann, sollte der Durchmesser des Bohrers etwas kleiner sein als der Schraubendurchmesser. Besitzt die Schraube beispielsweise einen Durchmesser von 4,5 mm, wählst du einen Bohrer der Größe 4. Sollen zusätzlich Dübel zum Einsatz kommen, entspricht der Bohrerdurchmesser dem Dübeldurchmesser.


Schrauben versenken

Beim Verschrauben von Holzteilen, etwa beim Bau von Möbeln, kommt es oft darauf an, dass die Schraube versenkt wird. Der Schraubenkopf schließt dabei bündig mit der Oberfläche ab. Das hat nicht nur optische Gründe: An einer herausragenden Schraube kann man sich leicht verletzen.

Eine Möglichkeit, Schrauben im Holz zu versenken, ist der Einsatz eines Senkkopfbohrers und entsprechender Senkkopfschrauben. Dafür musst du zunächst ein Loch vorbohren. Nun setzt du den Senkkopfbohrer an das Loch an und senkst die Ränder mit langsamen Drehungen und mäßigem Druck ab. Anschließend kannst du die Senkkopfschraube eindrehen. Aber Vorsicht: Die Schraube darf nicht überdreht werden, sonst lässt sie sich später nur schwer wieder lösen. Falls das einmal vorkommt, helfen diese Tipps zum Lösen überdrehter Schrauben.

Alternativ kannst du die Schraube auch mit einem Holzbohrer versenken. Dazu bohrst du wie oben beschrieben ein Loch vor. Nun setzt du einen Bohrer mit der Größe des Schraubenkopfs an das Loch an und bohrst wenige Millimeter nach. Der Schraubenkopf sollte beim Eindrehen vollständig im Holz verschwinden. Auf diese Weise lassen sich übrigens auch Schrauben mit Linsen- oder Zylinderkopf versenken.

Wie tief die Schraube ins Holz muss, hängt vom Material ab. Bei Massivholz solltest du darauf achten, dass die Schraubenspitze mindestens so weit von der anderen Seite entfernt bleibt, wie der Durchmesser der Schraube lang ist. Ansonsten kann es zu einer Rissbildung kommen.

Hinweis: Praxistipp: Hat die Schraube Spiel im Bohrloch, wird keine feste Verbindung entstehen. Du kannst die Schraube entweder gegen eine dickere ersetzen oder – wenn das nicht möglich ist – im Holz sichern. Fülle dazu das Bohrloch mit Holzleim, Holzkitt oder Alleskleber. Drehe die Schraube nach dem Antrocknen wieder ein. Alternativ kannst du auch das Bohrloch vergrößern und einen Holzdübel einleimen. In diesen bohrst du dann ein kleineres Loch für die Schraube..


Schrauben gegen das Lösen sichern

Im Laufe der Zeit kann es passieren, dass sich Schrauben aufgrund von äußeren Einflüssen wie Korrosion oder Schwingungen selbsttätig lösen. Betroffen sind vor allem Schrauben, die dynamischen Belastungen senkrecht zur Schraubenachse ausgesetzt sind. Schutz bietet eine Schraubensicherung. Diese kann kraftschlüssig, formschlüssig, stoffschlüssig oder sperrend sein. Die Anwendung richtet sich nach der jeweiligen Fixierungsmethode.


Arten von Schraubensicherungen

Art der Schraubensicherung

Eigenschaften

Methoden der Fixierung

Setzsicherung

Eigenschaften

• sorgt für mehr Elastizität in der Verbindung
• Vorspannkraft bleibt weitestgehend erhalten

Methoden der Fixierung

• Spannscheiben

Verliersicherung

Eigenschaften

• Schraube kann sich teilweise lösen
•ein komplettes Auseinanderfallen der Verbindung wird aber verhindert

Methoden der Fixierung

• Schrauben mit klemmender Beschichtung
• gewindefurchende Schrauben •Polyamidscheibe •Polyamidscheibe mit Zahntellerring
•DSL Doppelsicherung •Fadensicherung •Sicherungsblech mit Nase •Sicherungsscheibe

Losdrehsicherung

Eigenschaften

• das Lösen der Schraube wird komplett verhindert

Methoden der Fixierung

• Klebstoffsicherung •Keilsicherungsscheibenpaar
• Sperrzahnschraube
• Schnorrscheibe
• Sicherungsscheibe mit Rippen
•Keilsicherungsfederscheiben •Beschichtete Schraube mit mikroverkapseltem Klebstoff

Es gibt auch einige Arten von Schraubensicherungen, deren Norm zurückgezogen wurde, da sie sich als wirkungslos erwiesen haben. Dazu zählen kraftschlüssige Schraubensicherungen wie Federringe, Zahnscheiben, Sicherungsmuttern und Kronenmuttern.


Schraubensicherung entfernen

Eine hochfeste Schraubensicherung mit Klebstoff hat den Nachteil, dass sie sich später kaum noch lösen lässt. Möchtest du sie entfernen, solltest du nicht mit Gewalt vorgehen. Das bewirkt nur, dass die Schraube bricht oder die zu lösenden Teile beschädigt werden. Zunächst musst du Schraube und Verbindungsfläche stark erwärmen. Das geht am besten mit einem Bunsenbrenner oder einem Heißluftgebläse. Stelle aber vorher sicher, dass sich keine Gummiteile in diesem Bereich befinden! Nun solltest du die Schraube einfach herausdrehen können. Reste vom Schraubenkleber lassen sich ebenfalls mit Wärme lösen.


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