Schraubensysteme

Schraubensysteme geben für Befestigungsschrauben eine gewisse Profilform und ihre Abmessungen für eine Reihe von Bolzenstärken an.

Das metrische Gewinde S.J. (internationales System) gilt für die Befestigungsschrauben des Maschinenbaues nach Vereinbarung deutscher, französischer, schweizerischer und belgischer Ingenieure in Zürich 1898 [1]. Das eingängige rechtsläufige Gewinde hat als Grundform des Profils (Fig. 1) ein gleichseitiges Dreieck von 60° Kantenwinkel mit der Ganghöhe h (s. Tabelle) und der radialen Tiefe T = h cos 30°, jedoch mit gerader Abstumpfung der ausspringenden Kanten um ¹/₈ T am Bolzen- und Muttergewinde und mit einer beliebigen Ausrundung der einspringenden Ecken, so daß (zur Vermeidung radialer Klemmungen) vor den Kanten ein Spielraum entsteht, dessen Tiefe nicht mehr als ¹/₁₆ T betragen soll. Hiernach beträgt die radiale Auflagebreite ³/₄ T = 0,6495 h; die lichte Weite einer Mutter oder eines vorgebohrten Schraubenloches für Stiftschrauben d' = d – 2 · ³/₄ T = d – 1,3 h; die am Bolzen und in der Mutter einzuschneidende Gewindetiefe t = höchstens ¹³/₁₆ T oder 0,704 h, also t = rund 0,7 h [6]; der Kerndurchmesser d₁ = d – 2 t = d – 1,4 h; der Kernquerschnitt f₁ = 0,5 d² bis 0,6 d². – Die Schlüsselweite S [2], nämlich das Grenzmaß, das der Schlüssel nicht nach innen und die Mutter nicht nach außen überschreiten soll, gilt für rohe und bearbeitete Muttern und Köpfe. Es wird empfohlen, die Höhe der Mutter = d und die Höhe des Kopfes = 0,7 d zu nehmen.

Das metrische Gewinde für Feinmechanik und Elektrotechnik, sogenanntes Löwenherz-Gewinde [3] (Fig. 2), hat in einem Quadrat T = h die Flankenneigung 1 : 2 oder den Spitzenwinkel 53° 8' und mit Abflachung der aus- und einspringenden Kanten um ¹/₈T die Tiefe t = ³/₄T = 0,75 h.

Das amerikanische Sellers-Gewinde (Fig. 3) hat 60° Spitzenwinkel mit T = h cos 30° und ist an den Kanten um ¹/₈T abgeflacht, so daß t = ³/₄T = 0,6495 h ist. Die Ganghöhe ist aus der folgenden Tabelle zu entnehmen.

Das in England und auf dem Kontinent noch meist gebräuchliche [5] Whitworth-Gewinde (Fig. 4) hat 55° Spitzenwinkel mit T = ¹/₂h ctg 27¹/₂° = 0,96 h und ist an den aus- und einspringenden Kanten abgerundet, wobei t = ²/₃T = 0,64 h ist. Die Ganghöhe wird reziprok durch die Zahl der Gänge auf 1'' angegeben. Die Schlüsselweite S wird verschieden ausgeführt, annähernd 1,4 d + 5 mm, mit dem äußersten Platzbedarf S/cos 30° = 1,15 S.

[807] Außerdem enthält das System die Schrauben von ¹/₁₆ bis ⁷/₃₂ in ¹/₃₂ Zoll, sodann bis 1'' die ¹/₁₆ und bis 6'' die ¹/₄.

Feingewinde mit größerer Gangzahl auf 1'' nach vorstehender Tabelle und entsprechend kleinerer Steigung empfiehlt sich für Befestigungsschrauben von Stahl, z.B. an Zylinderdeckeln, Pleuelköpfen, wogegen gröberes, abgerundetes Gewinde für starke Stiftschrauben in Gußeisen angewendet wird. – Bei den preußischen Staatsbahnen erhalten Stehbolzen und Gewindezapfen an Armaturen von Metall bei 20–30 mm Stärke zehn Gänge auf 1 Zoll.

Gasgewinde für Gasrohre und überhaupt für schmiedeeiserne Rohre, nach deren Lichtweite es bezeichnet wird, hat Whitworth-Profil und erhält nach Vereinbarung deutscher Vereine [4] folgende abgerundete Werte für Außendurchmesser und Gangtiefe.

Literatur: [1] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1898, S. 1370. – [2] Ebend. 1900, S. 1556. – [3] Ebend. 1893, S. 474, und 1895, S. 972. – [4] Ebend. 1903, S. 1236. – [5] Ebend. 1896, S. 125–127. – [6] Werkstattstechnik 1907, S. 3–14.

Lindner.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3., Fig. 4.