Gewindearten in der Übersicht

Gewinde begegnen uns im Alltag häufiger, als man auf den ersten Blick vermutet. Ob in Heizungen, Armaturen, Fahrzeugen, Maschinen oder bei klassischen Schraubverbindungen im Heimwerkerbereich: Sie sorgen dafür, dass Bauteile sicher zusammenhalten oder Bewegungen kontrolliert übertragen werden. Gerade wenn es darum geht, die passende Verbindung für ein bestimmtes Material oder einen konkreten Einsatzzweck zu wählen, lohnt sich ein genauer Blick auf die verschiedenen Gewindearten.

Doch welche Gewindearten gibt es eigentlich, worin unterscheiden sie sich und worauf kommt es bei der Auswahl an? Im Folgenden erhalten Sie eine praxisnahe Übersicht über die wichtigsten Gewindearten, typische Fachbegriffe und sinnvolle Einsatzbereiche. So lässt sich schneller einschätzen, welches Gewinde für Ihr Projekt geeignet ist.

Das Wichtigste in Kürze

• Gewinde sind in vielen alltäglichen Gegenständen zu finden und spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbindung von Bauteilen und der Umwandlung von Drehbewegungen.
• Je nach Material, Belastung und Einsatzbereich gibt es unterschiedliche Gewindearten, die individuell auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten sind.
• Regelmäßige Wartung, das passende Werkzeug und die richtige Auswahl des Gewindes tragen zu sicheren Verbindungen und einer verlängerten Lebensdauer der Bauteile bei.

Was genau ist überhaupt ein Gewinde?

Ein Gewinde ist eine profilierte Einkerbung auf einem zylindrischen Körper, die in einer spiralförmigen Linie verläuft. Es kann sowohl von außen als auch von innen an einem Bauteil angebracht sein. Gewinde erfüllen zwei Hauptfunktionen:

• Verbindung von Gegenständen: Sie verbinden verschiedene Bauteile fest miteinander.
• Umwandlung von Drehbewegungen: Durch Axialkraft ermöglichen sie eine kontrollierte Drehung.

Die profilierte Vertiefung nennt man „Gewindegang“. Die Mechanik des Gewindes beruht auf dem Prinzip der schiefen Ebene, wodurch moderate Umfangskräfte in große Längskräfte umgewandelt werden. Das verleiht Schrauben ihre Haltekraft.

Dank standardisierter Normen gibt es zu Bauteilen mit gleichen Nenndaten auch immer passende Gewindevarianten. Die Größe eines Gewindes wird bei metrischen Ausführungen in der Regel mit dem Buchstaben „M“ angegeben. Die Maße werden dabei in Millimetern ausgedrückt. Gerade bei Schrauben, Muttern und Gewindestangen ist diese Kennzeichnung im Alltag besonders verbreitet.

Das Prinzip des Gewindes war schon in der Antike bekannt

Das Prinzip des Gewindes ist schon seit etwa 200 v. Chr. bekannt. So wurde ein Gewinde zum Beispiel bereits im Rahmen der Archimedischen Schraube genutzt; zudem kam das Gewindeprinzip auch in frühzeitlichen Öl- und Weinpressen zum Einsatz. Leonardo da Vinci erwähnte dann im 16. Jahrhundert zum ersten Mal Werkzeuge zum Gewindeschneiden in seinen Aufzeichnungen.

Bis zum 19. Jahrhundert handelte es sich bei allen genutzten Gewinden um reine Unikate. Erst der britische Ingenieur Joseph Whitworth führte im Jahr 1841 das so bezeichnete Zoll- oder Whitworth-Gewinde ein, das auf der englischen Zolleinheit basiert. Hierbei handelte es sich um das weltweit erste genormte Gewinde. Je nach Verwendungszweck werden Gewinde- und Kerndurchmesser, Steigung sowie Flankenwinkel individuell gestaltet. Im Laufe der Zeit haben sich daraus zahlreiche Gewindearten und Gewindeformen für ganz unterschiedliche Anforderungen entwickelt.

In Deutschland werden vor allem Rechtsgewinde verwendet

In Deutschland werden in der Mehrzahl rechtsdrehende Gewinde verwendet. Linksgewinde, die gegen den Uhrzeigersinn verschraubt werden müssen, kommen demgegenüber seltener zum Einsatz. Zumeist werden sie gezielt genutzt, um zu verhindern, dass sich das Gewinde durch Eigenbewegung oder Drehrichtung von selbst löst. Dies ist zum Beispiel beim linken Fahrradpedal der Fall. Ein Linksgewinde ist grundsätzlich an dem Kürzel LH zu erkennen, während die Buchstabenfolge RH für Rechtsgewinde steht.

Diese Fachbegriffe sollten Sie kennen

Um die verschiedenen Gewindearten und ihre Funktionen besser zu verstehen, ist es hilfreich, die wichtigsten Grundbegriffe zu kennen. Die folgende Gewindearten Tabelle bietet eine kompakte Übersicht über zentrale Maße und Bezeichnungen:

Begriff	Beschreibung
Gewinde-Außendurchmesser	Der größte Durchmesser eines Gewindes, auch Gewinde-Nenndurchmesser oder Nennmaß genannt. Bei metrischen Gewinden wird dies durch „M“ gefolgt von der Größe angegeben, z. B. M20 für 20 mm. Bei Zollgewinden erfolgt die Angabe in Zoll.
Gewinde-Kerndurchmesser	Der kleinste Durchmesser der Gewindegeometrie. Gemessen wird vom tiefsten Punkt des Gewindes zum gegenüberliegenden tiefsten Punkt. In DIN- oder ISO-Tabellen sind spezifische Kerndurchmesser angegeben.
Gewindeflanke / Flankenwinkel	Der Winkel, der zwischen den Flanken eines Gewindes liegt. Der Anwendungsbereich eines Gewindes ist oft vom Flankenwinkel abhängig.
Gewinde-Flankendurchmesser	Der achsensenkrechte Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Flanken. Anders ausgedrückt: der Durchmesser entlang der Profil-Mittellinien.
Gewindesteigung	Bei metrischen Gewinden beschreibt dies den Weg, den eine Schraube bei einer Umdrehung zurücklegt. Bei Zoll-Gewinden bezeichnet man damit in der Praxis meist die Gangzahl pro Zoll beziehungsweise die entsprechende Gewindeeinteilung.
Steigungswinkel	Dieser Winkel errechnet sich aus dem Flankendurchmesser und der Gewindesteigung. Er beträgt beispielsweise beim ISO-Norm-Gewinde für M20 etwa 2° und für M6 etwa 3°.
Gewindegang	Die spiralartige Einkerbung entlang einer Schraubenlinie, welche den vollen Umfang einer Schraube oder Mutter beschreibt.
Teilung	Bei mehrgängigen Gewinden bezeichnet die Teilung den Abstand zwischen zwei Gewindekerben. Sie ergibt sich aus der Steigung geteilt durch die Gangzahl. Bei eingängigen Gewinden ist Teilung gleich Steigung.

Auf einen Blick: Die wichtigsten Gewindearten

Die am häufigsten verwendete Gewindeform ist das metrische ISO-Gewinde. Es gibt inzwischen aber eine große Bandbreite weiterer Gewindearten, die teils auf ausländischen Normen beruhen oder speziell für bestimmte Anwendungen entwickelt wurden. Gerade in der Medizin, im Maschinenbau oder auch in der Luft- und Raumfahrttechnik kommen viele Spezialformen zum Einsatz.

Prinzipiell enthält die jeweilige Gewinde-Kurzbezeichnung wichtige Informationen. Genannt werden in der Regel der Gewinde-Kennbuchstabe und die Gewindegröße beziehungsweise der Gewinde-Nenndurchmesser. Zusatzangaben für Gangzahl oder Steigung, Mehrgängigkeit, Toleranz, Kegeligkeit oder auch Linksgängigkeit werden bei Bedarf ergänzt. Handelt es sich um ein Gewinde nach DIN-Normen, wird die DIN-Hauptnummer dem Gewindekurzzeichen vorangestellt.

Wer sich fragt, welche Gewindearten es gibt, findet im Folgenden eine umfassende Übersicht über die wichtigsten in Deutschland, Europa und im internationalen Umfeld gebräuchlichen Ausführungen.

Metrisches ISO-Regelgewinde

Dem metrischen ISO-Regelgewinde, auch Normal- oder Spitzgewinde genannt, werden Sie im Alltag häufiger als jeder anderen Gewindeart begegnen. Denn dieses Gewinde stellt den Standard in Europa dar. Das Gewinde verfügt dank der keilförmig zusammenlaufenden Außenkanten über selbsthemmende Eigenschaften. Dadurch wird verhindert, dass sich das Gewinde von alleine lösen kann.

Zusätzliche Sicherheiten sind bei vielen Standardanwendungen nicht erforderlich. Ist das Gewinde einmal korrekt verschraubt, sitzt es fest. Grundsätzlich kommt ein metrisches ISO-Regelgewinde zur Befestigung von Schrauben, Muttern, Gewindestangen oder ähnlichen kraftschlüssigen Verbindungen zum Einsatz. Der Durchmesser wird mit einem M gekennzeichnet, wobei die jeweiligen Werte in Millimetern angegeben werden. Der Flankenwinkel beträgt 60 Grad. Zudem ist das metrische ISO-Regelgewinde nach DIN 13 genormt.

Metrisches ISO Fein-Gewinde

Bei dieser Gewindeart ist das Gewindeprofil nicht so tief eingeschnitten wie bei einem metrischen ISO-Regelgewinde. Im direkten Vergleich zum Normalgewinde weist der Kerndurchmesser bei gleichem Nenndurchmesser einen größeren Umfang auf. Das sorgt dafür, dass die einzelnen Gewindespitzen näher beziehungsweise enger zusammenstehen.

Daraus ergibt sich ein wichtiger Vorteil: Auf begrenztem Raum können größere Zugkräfte übertragen werden. Daher sind metrische ISO-Feingewinde besonders für feinmechanische Anwendungen, präzise Verbindungen und vibrationsbeanspruchte Bereiche interessant. Neben dem Außendurchmesser wird bei dieser Gewindeart außerdem auch die Steigung angegeben. Der Flankenwinkel beträgt ebenfalls 60 Grad.

Trapezgewinde

Hier ist der Name Programm. Denn ein Gewinde dieser Art hat die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Gegenüber den zuvor genannten Gewindearten ist dies ein deutlich kräftigeres Gewinde mit einem Flankenwinkel von 30 Grad. Durch seine Bauform weist das Trapezgewinde eine vergleichsweise hohe Gewindestärke und eine erhöhte Reibung auf.

Das verhindert das selbstständige Loslösen der jeweiligen Verbindung. Unterschieden wird beim Trapezgewinde zwischen scharfkantigen und abgerundeten Varianten. Eingesetzt werden Trapezgewinde bevorzugt überall dort, wo Drehbewegungen in lineare Bewegungen umgesetzt werden sollen, etwa in Schraubzwingen, Hubmechanismen, Verstelleinrichtungen oder Fördertechnik.

Whitworth-Gewinde

Das von Sir Joseph Whitworth erfundene Zollgewinde war eine bahnbrechende Entwicklung im 19. Jahrhundert, da es weltweit das erste genormte Gewinde darstellte. Das Gewinde ist auch heute noch im Einsatz. Umgangssprachlich wird es oft mit Rohrgewinden in Verbindung gebracht, auch wenn nicht jedes Whitworth-Gewinde automatisch dieselbe Anwendung hat. Besonders verbreitet ist es bei Rohrverbindungen und älteren oder internationalen Komponenten.

Der Flankenwinkel beträgt 55 Grad, wodurch keine direkte Kompatibilität zu metrischen Gewinden besteht. Als Besonderheit wird das Gewinde in Zoll und nicht in Millimetern angegeben. Mit dem Regelgewinde BSW (British Standard Whitworth Coarse Thread) sowie dem Feingewinde BSF (British Standard Fine Thread) stehen zwei gängige Ausführungen zur Verfügung.

Rundgewinde

Das Rundgewinde, allgemein auch als Gleitgewinde bezeichnet, erweist sich aufgrund seiner Bauform als besonders unempfindlich und widerstandsfähig gegenüber Beschädigungen oder Schmutz. Das reduziert zugleich den Wartungs- und Pflegeaufwand.

Es weist einen Flankenwinkel von 30 Grad auf. Genutzt wird das Rundgewinde vor allem dort, wo Verbindungen robust, leichtgängig und schmutzunempfindlich sein sollen, etwa bei Kupplungen, Armaturen, Ventilen, Schiebern oder bestimmten Anwendungen im Schienenverkehr.

Sägegewinde

Dieses Gewinde ähnelt in der Tat Sägezähnen. Der Flankenwinkel kann bei dieser Gewindeart zwischen 30 und 45 Grad variieren. Da das Sägegewinde über ein unsymmetrisches Profil verfügt, eignet es sich besonders für hohe Axialkräfte in einer bevorzugten Belastungsrichtung.

Verwendet wird das Sägegewinde vorzugsweise bei Maschinen, Pressen, Hebeanlagen und anderen industriellen Anwendungen, bei denen Kräfte überwiegend einseitig wirken. Die Bauform ist auf diese Lastaufnahme abgestimmt und daher für klassische Alltagsverschraubungen eher untypisch.

Flachgewinde

Ein Gewinde dieser Art verfügt über ein flaches Profil in Form aneinander gereihter Rechtecke und weist einen Flankenwinkel von 0 Grad auf. Die Gewindeflanken verlaufen dadurch parallel zueinander. Flachgewinde, die häufig auch als Rechteckgewinde bezeichnet werden, werden heute allerdings nur noch selten eingesetzt.

Früher kamen sie vor allem dort zum Einsatz, wo Bewegungen übertragen werden sollten. In vielen Bereichen wurden sie inzwischen durch andere Gewindeprofile ersetzt, die sich fertigungstechnisch oder funktional günstiger erwiesen haben.

UNC Gewinde

Hinter dieser Bezeichnung verbirgt sich ein amerikanisches Einheits-Grobgewinde mit einem Flankenwinkel von 60 Grad, das vornehmlich in den USA und Kanada zum Einsatz kommt. Das Kürzel UNC steht für Unified National Coarse Thread.

Es ähnelt dem in Europa verwendeten metrischen ISO-Regelgewinde, allerdings werden die Maße nicht in Millimetern, sondern in Zoll angegeben. Zudem werden Durchmesser unter ¼ Zoll häufig durch Nummern bezeichnet. Das UNC-Gewinde findet sich unter anderem bei importierten Maschinen, technischen Komponenten und teilweise auch bei Computerteilen.

UNF Gewinde

Auch dieses Gewinde kommt vornehmlich in den USA und Kanada zum Einsatz. Das Kürzel UNF steht für Unified National Fine Thread. Im Grunde genommen handelt es sich bei dieser Gewindevariante um das Pendant zum in Europa bevorzugt genutzten metrischen Feingewinde.

Im Gegensatz zum UNC-Gewinde weist das UNF-Gewinde feinere und enger beieinanderliegende Gewindegänge auf. Dadurch eignet es sich gut für Anwendungen, bei denen eine präzisere Verstellung, eine größere Spannkraft oder ein besseres Verhalten bei Vibrationen gefragt ist. Wer mit amerikanischen oder zölligen Schrauben arbeitet, trifft häufig auf UNC und UNF als Standardvarianten.

NPT Gewinde

NPT (National Pipe Thread) stellt eine amerikanische Gewindenorm dar, die bei selbstdichtenden Rohrverschraubungen zum Einsatz kommt. Das Gewindeprofil ist kegelig ausgeführt. Diese Form unterstützt die Dichtwirkung der Verbindung.

Zum Verschrauben solcher NPT-Gewinde wird in der Praxis häufig zusätzlich ein geeignetes Dichtmittel verwendet. Gewinde dieser Art werden insbesondere in der Gas- und Wasserinstallation sowie in industriellen Leitungs- und Armaturensystemen eingesetzt. Aufgrund der abweichenden Form sind sie nicht ohne Weiteres mit anderen Rohrgewinden austauschbar.

Wie wählt man das richtige Gewinde für sein Projekt aus?

Bei der Auswahl des passenden Gewindes für Ihr Projekt sollten Sie einige wichtige Faktoren berücksichtigen, um eine sichere und dauerhafte Verbindung zu gewährleisten. Folgende Aspekte sind dabei entscheidend:

• Material der zu verbindenden Teile: Verschiedene Materialien erfordern unterschiedliche Gewindetypen. Metrische Gewinde eignen sich häufig für Metallverbindungen, während bei weicheren Werkstoffen oder speziellen Befestigungen andere Geometrien sinnvoll sein können.
• Einsatzbereich: Wird die Verbindung im Innen- oder Außenbereich genutzt? Bei Anwendungen im Freien sind rostfreie Materialien wie Edelstahl zu bevorzugen, um Korrosion zu vermeiden und eine lange Haltbarkeit sicherzustellen.
• Belastung und Festigkeit: Die zu erwartende Zug-, Druck- oder Vibrationsbelastung spielt bei der Wahl des Gewindes eine große Rolle. Mechanisch stark beanspruchte Verbindungen erfordern oft eine passende Kombination aus Gewindeform, Werkstoff und Abmessung.
• Vibrations- und Lösungsfestigkeit: Wenn die Verbindung Vibrationen ausgesetzt ist, wie beispielsweise bei Fahrzeugteilen oder Maschinen, sollten Sie ein Feingewinde oder ergänzende Maßnahmen zur Schraubensicherung in Betracht ziehen, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu vermeiden.

Achten Sie außerdem darauf, ob die Verbindung häufiger gelöst und wieder befestigt werden muss. In solchen Fällen sind gut verfügbare Standardgewinde oft besonders praktisch, weil sie einfacher nachbeschafft, leichter kombiniert und in der Werkstatt schneller identifiziert werden können.

Pflege und Wartung von Gewinden

Um eine lange Lebensdauer und optimale Funktionalität Ihrer Gewindeverbindungen sicherzustellen, ist eine regelmäßige Pflege und Wartung sinnvoll. Hier einige Tipps:

• Korrosionsschutz: Besonders bei Außenanwendungen oder in feuchten Umgebungen ist ein Korrosionsschutz essenziell. Durch geeignete Beschichtungen oder die Verwendung von Edelstahl lässt sich Rostbildung wirksam reduzieren.
• Schmierung: Die Verwendung passender Schmiermittel erleichtert das Anziehen und Lösen von Gewinden und reduziert den Verschleiß. Das ist besonders bei häufig bewegten, stark belasteten oder feineren Gewinden hilfreich.
• Reinigung: Achten Sie darauf, dass die Gewinde frei von Schmutz, Staub oder Rückständen bleiben. Metallbürsten eignen sich gut zur Reinigung robuster Metallgewinde, empfindlichere Bauteile sollten materialschonend gereinigt werden.
• Regelmäßige Überprüfung: Insbesondere bei Verbindungen, die dauerhaft belastet oder Vibrationen ausgesetzt sind, ist eine regelmäßige Kontrolle wichtig. Prüfen Sie Sitz, Zustand und Gewindegänge und ersetzen Sie beschädigte Teile rechtzeitig.

Gerade im Außenbereich oder in Werkstätten lohnt es sich, Gewinde nicht trocken, verschmutzt oder korrodiert weiterzuverwenden. Schon kleine Beschädigungen an den Gewindegängen können dazu führen, dass sich Schrauben schwer eindrehen lassen, verkanten oder die Verbindung an Festigkeit verliert.

Empfohlene Werkzeuge zum Arbeiten mit verschiedenen Gewindetypen

Das richtige Werkzeug ist entscheidend für die sichere Montage und Demontage von Gewindeverbindungen. Hier eine Übersicht der empfohlenen Werkzeuge:

• Drehmomentschlüssel: Für Verbindungen, die mit einem definierten Anzugsmoment angezogen werden müssen, ist ein Drehmomentschlüssel ideal. So wird gewährleistet, dass das Gewinde weder überlastet noch unzureichend angezogen wird.
• Schraubendreher und Schlüssel: Diese Werkzeuge werden für Gewindeschrauben mit Schlitz, Kreuzschlitz, Torx oder Innensechskant verwendet. Achten Sie darauf, stets das passende Werkzeug zu wählen, um Abrutschen oder Beschädigungen am Schraubenkopf zu vermeiden.
• Gewindebohrer und Schneideisen: Zum Schneiden oder Nachschneiden von Innen- und Außengewinden sind Gewindebohrer und Schneideisen die klassischen Werkzeuge. Wichtig ist dabei die richtige Größe und der passende Gewindetyp.
• Spannzangen und verstellbare Schlüssel: Diese Werkzeuge ermöglichen ein sicheres Halten von Bauteilen beim Anziehen oder Lösen von Gewinden. Spannzangen sind besonders nützlich für runde oder glatte Oberflächen, die schwer zu greifen sind.

Ein umfassendes Werkzeugset mit verschiedenen Größen und Gewindetypen ist eine sinnvolle Investition, um für unterschiedliche Anwendungen gut vorbereitet zu sein. Wer regelmäßig mit Gewinden arbeitet, spart damit Zeit und reduziert das Risiko von Beschädigungen.

Woran erkennt man, ob ein Gewinde metrisch oder zöllig ist?

Ob ein Gewinde metrisch oder zöllig ist, erkennen Sie in erster Linie an der Maßangabe und an der Steigung. Metrische Gewinde werden in Millimetern angegeben und meist mit einem „M“ gekennzeichnet, während zöllige Gewinde ihre Abmessungen in Zoll tragen.

In der Praxis reicht der Blick auf die Schraube allein jedoch nicht immer aus. Gerade bei ähnlichen Durchmessern können metrische und zöllige Gewinde verwechselt werden. Deshalb ist es sinnvoll, Durchmesser und Steigung zu messen oder mit einer Gewindelehre zu prüfen. Das ist besonders wichtig bei Ersatzteilen, Rohrverbindungen und importierten Komponenten.

Auch der Flankenwinkel kann ein Hinweis sein: Metrische ISO-Gewinde besitzen 60 Grad, Whitworth-Gewinde dagegen 55 Grad. Selbst wenn sich Teile scheinbar ansetzen lassen, bedeutet das noch nicht, dass sie wirklich zusammenpassen. Falsch kombinierte Gewinde können beschädigt werden oder später nicht mehr zuverlässig halten.

Was passiert, wenn man unterschiedliche Gewindearten miteinander kombiniert?

Unterschiedliche Gewindearten sollten grundsätzlich nicht miteinander kombiniert werden, wenn sie nicht ausdrücklich füreinander vorgesehen sind. Schon kleine Abweichungen bei Durchmesser, Steigung oder Flankenwinkel können dazu führen, dass sich die Verbindung nur schwer eindrehen lässt oder das Gewinde beschädigt wird.

Besonders problematisch ist das bei metrischen und zölligen Gewinden. Sie können auf den ersten Blick ähnlich wirken, sind aber konstruktiv nicht identisch. Wird eine unpassende Schraube mit Kraft eingedreht, drohen beschädigte Gewindegänge, schiefe Verbindungen oder eine verminderte Tragfähigkeit.

Für eine dauerhaft sichere Verbindung sollten daher immer nur exakt passende Gewindearten verwendet werden. Wenn Unsicherheit besteht, helfen Gewindelehre, Messschieber oder die technische Kennzeichnung des Bauteils weiter. So vermeiden Sie Fehlgriffe und schützen Material, Werkzeug und Verbindung zugleich.

Fazit

Ob für Heimwerkerprojekte oder professionelle Anwendungen: Das richtige Gewinde macht in vielen Fällen den entscheidenden Unterschied. Wer die wichtigsten Gewindearten kennt, typische Merkmale richtig einordnet und auf passende Maße achtet, kann Verbindungen sicherer planen und zuverlässiger umsetzen.

Gerade bei der Frage, welche Gewindearten es gibt, zeigt sich schnell, wie unterschiedlich die Anforderungen je nach Einsatzbereich sein können. Vom metrischen Standardgewinde über Feingewinde bis hin zu zölligen oder speziellen Profilen lohnt sich eine sorgfältige Auswahl. Mit dem passenden Werkzeug, etwas Grundwissen und einer sauberen Verarbeitung lassen sich langlebige und belastbare Verbindungen herstellen.

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