Schrauben Drehmoment: Was beachten beim Anziehen von Schrauben?

Von | 20. März 2018
Schrauben Drehmoment
Schrauben Drehmoment ©ezthaiphoto /123RF

Wer am eigenen Motorrad oder PKW notwendige Montagearbeiten in Eigenregie durchführt weiß, dass oftmals Schrauben wieder fest angezogen oder sogar ausgewechselt werden müssen. Damit diese Schrauben auch die richtige Festigkeit haben, ist das Schrauben Drehmoment von entscheidender Wichtigkeit. Nur mit einem Anziehdrehmoment kann letztlich exakt gearbeitet werden, sodass die Schraube am Ende nicht überdreht wird.

Für die unterschiedlichsten Materialien gibt es die passenden Schrauben. Um diese auf eine optimal Weise in die Stoffe wie Holz, Beton oder auch Kunststoff einzubringen, benötigt man das passende Montagewerkzeug, was dafür sorgt, dass der Schraubenanzugsmoment erreicht wird. Mit den praxisüblichen Schraubwerkzeugen, wie zum Beispiel einem Drehmomentschlüssel, können bei Instandhaltung und Herstellung von Produkten die richtigen Schraubenanzugsmomente sichergestellt werden.

Das Anziehdrehmoment einer Schraube

Das Anziehdrehmoment einer Schraube = die Kraft, mit der diese eingedreht werden kann. Drehmomente, Anzugsmomente oder Anziehdrehmomente sind wichtige Kennwerte bei der Verarbeitung von Schrauben. Das Drehmoment ist die Kraft, mit der eine Schraube eingedreht werden kann, z.B. mit dem Akkuschrauber – ohne sie zu beschädigen.

Das Anziehdrehmoment von Schrauben wird in Newtonmeter (Nm) gemessen. 1 Nm ist messbar, wenn an einem 1m langen Hebel eine Kraft von 1Newton (100gr) zieht.

Das richtige Drehmoment

Die physische Kondition und das individuelle Empfinden des Benutzers sind bei der Verwendung handgeführter Werkzeuge abhängig für das übertragene Moment. Bei größeren Schlüsselweiten wird der genormte Hebelarm so bemessen, dass das Übertragen des benötigten Drehmoments ohne die richtigen Hilfsmittel nicht möglich ist.

Ein geeignetes Werkzeug wird erforderlich, wenn die Ansprüche an eine Schraubverbindung gefordert sind und die Schraube mit einer definierten Kraft vorgespannt wird. Das ist aber nicht nur für Verschraubungen gültig, die mit starken Vorspannkräften belastet werden müssen, sondern auch für solche, welche nur mit einem geringen Moment vorgespannt werden dürfen.

Schraubenanzugsmoment

©Leung Cho Pan/123RF

Eine Definition des Anziehdrehmoments im physikalischen Sinne

Das Drehmoment wird als eine Kraft dargestellt welches eine Drehbewegung eines bestimmten Körpers um eine Drehachse bewirkt und von daher den Abstand zwischen der Kraft, dem sogenannten Angriffspunkt und der Drehachse, also dem Hebel bezogen ist. Bei gleichbleibender Kraft wird sich bei einem größeren Abstand auch ein größeres Drehmoment ergeben.

Andererseits kann aber auch bei einem gleichbleibenden Abstand ein größeres Drehmoment durch eine größere Kraft hervorgerufen werden. Dies entspricht dem aus dem Alltag sowie auch in der Physik bekannten Hebelgesetz: „Kraft mal Kraftarm gleich Last mal Lastarm“. Die Berechnung erfolgt dadurch in der Multiplikation: M = r*F.

Drehmoment-Berechnung

  • M= F*r
  • M= Das Moment das auf die Stellmutter ausgeübt wird (Nmm)
  • F= Die Hebelkraft (N)
  • r= Der Hebelarm (mm)

In den Tabellen die zur Verfügung stehen, kann man sich genau informieren, welches Drehmoment für die einzelnen Schrauben und Stoffe von Wichtigkeit ist. Es gibt unterschiedliche Drehmomentschlüssel in verschiedenen Größen, die einen bestimmten Bereich des Drehmoments abdecken. Diese sorgen dafür, dass man ein optimales Ergebnis erzielt.

Tabelle: Übersicht Anzugsmoment für Schrauben [Nm]

Die nachfolgende Tabelle bietet eine Übersicht über die gängigen Schrauben Drehmomente.

Festigkeitsklasse /
Gewinde
3.64.64.85.88.810.912.9
M20.050.0650.0860.110.170.280.29
M2.20.10.130.170.220.350.490.5
M2.50.130.170.230.30.460.640.77
M30.350.460.610.771.21.72.1
M3.50.560.730.971.21.92.73.3
M40.811.11.41.82.944.9
M50.62.22.953.65.78.19.7
M62.83.74.96.19.81417
M88.910.515243340
M10172129476579
M1230365181114136
M1430365181114136
M167488123197277333
M18103121172275386463
M20144170240385541649
M22194230324518728874
M242492954166659351120
M2736043560096113501620
M30492590819131018402210

Wann wird der Schrauben Drehmoment gebraucht?

Autofahrer verbinden mit dem Begriff Drehmoment den Anzug der Radschrauben bei einem Reifenwechsel. Die KFZ Industrie gibt exakt einzuhaltende Drehmomente für jedes Fahrzeugmodell vor. Aber auch in der Zahnimplantologie wird das Drehmoment eingesetzt um einen festen Halt zu gewährleisten. Das häufigste Einsatzgebiet ist nach wie vor die Verschraubung im Maschinenbau. Hier ist das richtige Drehmoment besonders wichtig um eine optimale Funktion der Maschinen zu gewährleisten.

Aber auch im privaten Bereich, wenn es darum geht schwere Schränke aufzuhängen, sollte das Drehmoment optimal angewendet werden, damit auch hier ein optimaler Halt gegeben ist und die Schrauben den optimalen Sitz aufweisen. Die richtige Handhabung mit dem passenden Werkzeug ist von absoluter Wichtigkeit.

Schraubenanzugsmomente für Edelstahl

Zur Bestimmung des Anziehdrehmoments ist auch die Schraubenfestigkeitsklasse entscheidend. Ein Wert von 8.8 entspricht einer Zugfestigkeit von 800N/mm2 (80kg/mm2) und einer Streckgrenze von 640N/mm2 (64kg/mm2). An der Streckgrenze beginnt das Material sich plastisch zu verformen.

Anziehdrehmomente für die Festigkeitsklasse 70 (Edelstahl Standardschrauben A2-70 und A4-70, bei einer Reibungszahl von 12 Mü):

Gewinde – Anziehdrehmoment

  • M5 – 3,7 / 4.9 Nm
  • M6 – 6,4 / 8,5 Nm
  • M8 – 15,3 / 20,4 Nm
  • M10 – 31 / 41 Nm
  • M12 – 52 / 70 Nm
  • M14 – 83 / 110 Nm
  • M16 – 126 / 167 Nm
  • M20 – 174 / 233 Nm
  • M24 – 245 / 326 Nm

Grundsätzlich ist immer ein praktischer Versuch unter den jeweiligen Einsatzbedingungen empfehlenswert, um den optimalen Drehmoment zu bestimmen. Werden Spezialschmiermittel verwendet, lassen sich die Reibungszahlen (Mü) verringern.

Handfestes Anziehen von Schrauben:

Darunter versteht man das Anziehen einer Verbindung mit einem adäquaten Werkzeug, bei der mit einer Verlängerung keine erhebliche Kraft durch Gegenhalten oder Abstützen aufgewendet wird.

Beispiel:
Eine Motorrad-Ölablassschraube hat einen Anzugsmoment von 30Nm. Damit muss auf einen Meter Hebel eine Kraft von 30 Newton angewendet werden. Ist die verwendete Knarre 25cm lang (bis zur Handballenmitte), können 120 Newton darauf angewendet werden, um die Schraube anzuziehen. Diese 120 Newton entsprechen etwa einer Masse von 12kg. Diese aufzuwendende Kraft lässt sich beispielsweise durch Drücken auf eine handelsübliche Waage (z.B. Personenwaage) abschätzen.

Beim Eindrehen von Edelstahlschrauben sollten Edelstahlbits verwendet werden, denn es besteht die Gefahr, dass sich kleinste Partikel des Bits auf dem Schraubenkopf absetzen und einen Rostansatz hervorrufen.

Schraubenanzugsmomente für Aluminium

Im Grunde genommen wirkt ein Schrauben-Anziehdrehmoment wie eine Sicherung, welche dafür Sorge trägt, dass die Schraube nur so festgezogen wird, wie es wirklich zwingend erforderlich ist. Das Anziehdrehmoment wird dabei mit 1Kg pro Meter bemessen, was zehn Newtonmeter entspricht. Es gibt Schraubenanzugsmomente in den unterschiedlichsten Varianten und den unterschiedlichsten Materialien.

Anziehdrehmomente in Aluminium werden dabei immer beliebter, da sie sich sehr leicht verarbeiten lassen und nicht so anfällig sind, wie die Anziehdrehmomente aus anderen Materialien. Schrauben-Anziehmomente in Aluminium haben dabei jedoch die gleiche Festigkeit.

Hier sei in erster Linie die Wahl des richtigen Schraubenanzugsmoments genannt, der sich bei den diversen Fahrzeugtypen durchaus unterscheiden kann. Bevor es also an die praktische Ausübung geht sollte zunächst erst einmal das Serviceheft bzw. die Fahrzeugbeschreibung genauestens studiert werden.

Dies ist ganz besonders wichtig, da die Folgen einer fehlerhaften Montage gravierend sein können. Entweder sitzt die Schraube zu locker, da sie zu leicht angezogen wurde und die Gefahr besteht, dass diese sich während der Fahrt löst und das zu befestigende Teil schlichtweg abfällt.

Schraubendreher-Set

©Anirut Rassameesritrakool /123RF

Oder sie wurde zu fest montiert, sodass die Gegengewinde weich werden, wodurch sie letztlich reißen oder abbrechen können. Gerade bei der Montage von Reifen kann dieses Reißen ernsthafte Unfälle zur Folge haben. Schraubenanzugsmomente in Aluminium wiederum bieten den Vorteil, dass diese nachgiebig sind und auch bei höherer Belastung eine bessere Haltwertigkeit haben.

Um die Schraubenanzugsmomente aus Aluminium exakt anpassen zu können, ist ein Drehmomentsschlüssel unentbehrlich. Hier sollte jedoch nicht gespart werden. Ein qualitativ hochwertiger Drehmomentschlüssel ist eine Anschaffung für das Leben, sofern er richtig verwendet wird. Es handelt sich dabei um ein sehr sensibles Messgerät und sollte dementsprechend schonend behandelt werden. Er ist nicht dazu geeignet, Anziehmomente in Aluminium wieder zu lösen, sondern vielmehr um diese zu festigen.

Drehmomentschlüssel

©Pawel Gaca/123RF

Was Sie bei der Arbeit mit dem Drehmomentschlüssel beachten sollten

Bei der Arbeit mit dem Drehmomentschlüssel sollte ruhig und gleichmäßig gearbeitet werden und vor allen Dingen sollte bei der Arbeit mit weichen Materialien wie Anziehmomenten in Aluminium keine ruckartigen Bewegungen durchgeführt werden. Nach der Arbeit sollte der Drehmomentschlüssel wieder entspannt, d. h. auf den möglichst niedrigen Skalenwert zurückgesetzt werden.

Der Drehmomentschlüssel, mit dem sich die Anziehmomente in Aluminium noch am besten verarbeiten lässt, sollte regelmäßig durch einen Fachdienst gewartet werden. Eine Faustregel besagt, dass diese nach etwa 5000 Umdrehungen durchgeführt werden sollte. Gerade für diejenigen, die regelmäßig mit diesem Werkzeug arbeiten, ist diese Regelung sehr wichtig. Zumeist ist die Neujustierung bzw. das Neukalibrieren nicht sehr kostenaufwendig.

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