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 Klebe- und Nietverbindungen 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:
- harter Schraubfall: alle Anwendungen, bei denen mindestens der oberste Werkstoff eine harte Oberfläche besitzt (beispielsweise Metall). Erreicht der Schraubenkopf die Oberfläche, dann stoppt der Drehvorgang abrupt. Das Drehmoment steigt sprunghaft an.
- weicher Schraubfall: alle Anwendungen, bei denen weiche Materialien (beispielsweise Holz oder Gipskarton) miteinander verbunden werden. Die Drehbewegung wird zwar gebremst, aber nicht gestoppt. Das Drehmoment steigt langsam 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.
Schraubenarten und ihre Verwendungszwecke
Bei Holzverbindungen werden Schrauben als Einzelelement verwendet. Im Metallbau kommen sie häufig in Kombination mit Unterlegscheiben, Muttern und Sicherungselementen zum Einsatz. Bis auf wenige Ausnahmen sind alle Schrauben und ihre Zubehörteile genormt. Die Form der Schraube richtet sich nach ihrem Verwendungszweck.
Schrauben lassen sich nicht nur hinsichtlich ihrer Größe unterscheiden, sondern auch 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:
- Flachkopf: zylindrische Form mit verschiedenen Geometrien, steht bei der Verbindung hervor
- Rundkopf: halbrundes Profil, meist mit Schlitz oder Kreuzschlitz, steht ebenfalls hervor
- Linsenkopf: halbrundes Profil mit konischer Unterseite, meist mit Schlitz oder Kreuzschlitz, steht weniger hervor als der Rundkopf
- Senkkopf: flache Ober- und konische Unterseite, wird vollständig im Material versenkt
Neben der Form des Kopfes spielt ebenfalls dessen Profil – auch als Schraubenantrieb bezeichnet – eine Rolle. Für jedes Profil gibt es den passenden Schraubendreher, Stiftschlüssel oder Bit.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
Schrauben lassen sich in zwei große Gruppen einteilen: Holz- und Metallschrauben. Erstere besitzen konische, sich nach unten verjüngende Gewinde mit einer dornenartigen Spitze und scharfkantigen Flanken. Ein passendes Gegenstück benötigen diese Schrauben nicht: Sie schneiden oder formen sich beim Eindrehen ihr Gegengewinde selbst.
Metallschrauben, auch als Maschinenschrauben bezeichnet, haben ein gleichmäßiges Gewinde und eine zylindrische Form. Im Gegensatz zu Holzschrauben brauchen sie entweder ein passendes Gegengewinde im Werkstück oder eine Mutter als zusätzliches Bauteil. Metallschrauben gibt es sowohl mit Regel- als auch mit Feingewinde. Letztere besitzen eine geringere Gewindetiefe und Steigung. Weltweit unterscheidet man zwischen Schrauben mit metrischem Gewinde und Zollgewinde. Beide Arten lassen sich nicht miteinander kombinieren. Zum Verbinden von Blechen werden meist selbstschneidende Schrauben verwendet: Wie Holschrauben können sie sich ihr Gegengewinde selbst formen.
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.
Entsprechend ihrer Festigkeit werden Schrauben verschiedenen genormten Festigkeitsklassen zugeordnet. Diese geben Auskunft über die Robustheit sowie die Beanspruchungsgrenzen und bestimmen letztendlich das Einsatzgebiet. Erkennbar ist die Festigkeit anhand einer speziellen Zahlenkombination auf dem Schraubenkopf. Die erste Zahl gibt die Zugfestigkeit an – also die maximale Spannung, die die Schraube aufnehmen kann. Wird sie überschritten, bricht die Schraube. Die zweite Zahl steht für die Streckgrenze. Sie beschreibt, wie weit sich die Schraube dehnen kann. Wird die Streckgrenze überschritten, verformt sich die Schraube.
Oberflächenbeschichtung
Schrauben aus Stahl sind meist mit einer Oberflächenbeschichtung versehen. Diese schützt vor Korrosion, reduziert die Reibung und gibt der Schraube eine elegantere Optik. In der Regel kommen Zink, Chrom und Messing zum Einsatz. Schrauben für Gipskartonplatten können aber auch mit einer Oxid- oder Phosphatschicht überzogen sein. Wichtig: Beim Eindrehen der Schraube darf die Beschichtung nicht beschädigt werden, da die Stelle ansonsten rosten könnte.
Tabelle: alle Schraubenarten auf einen Blick
Schraubenart | Eigenschaften | Verwendungszweck | ||
|---|---|---|---|---|
Maschinenschrauben | Eigenschaften | • metrisches (oder Zoll-) Gewinde | Verwendungszweck | • werden in ein passendes Gegengewinde eingeschraubt oder in Kombination mit Muttern (und Unterlegscheiben) verwendet |
Holzschrauben | Eigenschaften | • Gewinde mit starker Steigung | Verwendungszweck | • zum Verbinden sämtlicher Holzarten |
Schnellbauschrauben | Eigenschaften | • ähneln Holzschrauben | Verwendungszweck | • zum Befestigen von Trockenbauplatten (z. B. Gipsfaserplatten) auf verschiedenen Unterkonstruktionen |
Gipskartonschrauben | Eigenschaften | • Trompetenkopf, unter den die Kartonkaschierung gezogen wird | Verwendungszweck | • speziell für die Befestigung von Gipskarton |
Blechschrauben | Eigenschaften | • formen beim Eindrehen ihr Gegengewinde selbst | Verwendungszweck | • für dünnwandige Teile wie Bleche und Blechverkleidungen sowie für Kunststofftafeln |
Bohrschrauben | Eigenschaften | • an der Spitze wie ein Bohrer geformt und gehärtet | Verwendungszweck | • für Bleche, die maximal so dick sein dürfen, wie die Länge des Bohreranschliffs der Schraube |
Bohrschrauben mit Flügeln | Eigenschaften | • mit zusätzlichen Flügeln, die die Bohrung im weichen Material so weit vergrößern, dass die Schrauben nicht greifen und so das Material nicht wegdrücken oder hochziehen können | 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 |
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.
Tipp: Wenn du Schrauben jedoch gezielt lösen möchtest, schau dir unseren Ratgeber and um Schrauben wieder zu entfernen.
Art der Schraubensicherung | Eigenschaften | Methoden der Fixierung | ||
|---|---|---|---|---|
Setzsicherung | Eigenschaften | • sorgt für mehr Elastizität in der Verbindung | Methoden der Fixierung | • Spannscheiben |
Verliersicherung | Eigenschaften | • Schraube kann sich teilweise lösen | Methoden der Fixierung | • Schrauben mit klemmender Beschichtung |
Losdrehsicherung | Eigenschaften | • das Lösen der Schraube wird komplett verhindert | Methoden der Fixierung | • Klebstoffsicherung •Keilsicherungsscheibenpaar |
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.
