• Startseite
• Inhalt
• Index
• Literaturverzeichnis

Nach fest kommt ab

Nach fest kommt ab

Reden wir vom Anzugsdrehmoment, bezieht sich das in diesem Beitrag auf die Schraubverbindungen. Jeder hat den Begriff schon gehört, aber ist das wirklich wichtig?

Um die oben gestellte Frage gleicht zu beantworten: Ja! Unbedingt! Auch wer nicht am Gespann schraubt und sämtliche Wartung pünktlich beim Gespannhändler durchführen lässt, sollte Bescheid wissen. Vielleicht muss ja doch mal ein Rad gewechselt werden.

Stellen wir uns mal vor, wir stehen vor dem Gespann und ein Zauberspruch würde schlagartig alle Schrauben entfernen. Für das, was dann vor uns liegt, würde uns der Altmetallhändler vielleicht noch 100 Euro geben. Mit diesem Gedankenspiel haben wir den Zweck einer Schraubverbindung definiert, sie soll etwas zusammenhalten.

Ob Beiwagenanschlüsse, Radmuttern oder Bremssättel, nur eine korrekte Schraubverbindung garantiert Sicherheit. Verwendet sind dabei Metall- oder Maschinenschrauben mit standardisiertem Regelgewinde. Auf die unzähligen Sonderformen von Schrauben und deren Eigenheiten wollen wir nicht eingehen, dafür müssten wir sonst viele Bücher lesen und Maschinenbau studieren.

Stellen wir uns einen oberen Beiwagenanschluss vor, wie er heute üblich ist. Die Strebe, sie hat eine Lasche und wird in den motorradseitigen Anschluss gesteckt. Durch die Bohrungen stecken wir eine Schraube hindurch und drehen auf der Gegenseite eine Mutter auf das Gewinde. Das sollte mit einer Mutter ohne Sicherung von Hand ganz gut funktionieren.

Sitzt die Schraube handfest ist die Verbindung hergestellt. Um aus dieser Verbindung eine dauerhaft sichere Verbindung herzustellen muss die Mutter festgezogen werden. Die Gretchenfrage ist: Wie viel Klemmkraft braucht die Verbindung?

Schraubverbindung auf Zug belastet.

Wir können uns das Gewinde wie eine Feder vorstellen. Durch das Anziehen wird die Schraube gedehnt, sie wird etwas länger. Das Gewinde wirkt dabei wie eine Rampe. Durch die Klemmung entsteht eine Gegenkraft in den zusammengedrückten Teilen. Die zusammengeklemmten Teile wirken wie eine zweite Feder die dagegenhalten. Fertig ist ein System von im Material gespeicherten Kräften die unseren Beiwagenanschluss zusammenhalten.

Die Kräfte in einer Schraubverbindung sind mit Federn vergleichbar.

Wieviel Dehnung optimal ist um eine sichere Verbindung zu gewährleisten, können wir bei auf dem Schraubenkopf ablesen. Bei den Beiwagenanschlüssen ist die Festigkeitsklasse 8.8 üblich.

Die Zugbelastung wird in Newton pro mm² gemessen. Die Festigkeitsklasse 8.8 hat eine Zugbelastungsgrenze von etwa 800 N/mm², wohingegen bei der Festigkeitsklasse 12.9 diese Grenze bei 1200 N/mm² liegt. Mit steigender Festigkeitsklasse nimmt die Dehnfähigkeit einer Schraube ab, was auch bedeutet, dass diese empfindlicher gegen "Überdrehen" wird.

Kraft-Längendiagramm einer Schraube.

Beobachten wir mal die Herangehensweise eines ahnungslosen Bastlers beim Festziehen der Anschlussstrebe.

Er meint es besonders gut und steckt beim Anziehen auf den Schraubenschlüssel ein dickes Rohr zur Hebelverlängerung. Sein Motto: „Sicher-ist-sicher“. Jetzt ist es ein leichtes die Schraube etwas über die Streckgrenze hinaus zu verformen. Bis hierher: Glück gehabt. Die Schraube wird nach dem Lösen zwar nicht mehr auf ihre ursprüngliche Länge zurückgehen. Doch solange die Last anliegt, erzeugt die Schraube weiterhin die gewünschte Klemmkraft.

Ist unser ahnungsloser Bastler ein kräftiger Typ oder das aufgesteckte Rohr lang genug, wird die Zugkraftgrenze überschritten. Die Schraube wird sich einzuschnüren, sie wird dünner und es erfolgt der Abriss.

Schraubverbindungen halten also nur zuverlässig mit der richtigen Klemmkraft. Wer glaubt, die richtige Klemmkraft im Handgelenk zu spüren, liegt falsch! Der Grund: Gewinde sind nie exakt gleich, sie haben Toleranzen, sie sind rauer oder glatter, trocken oder ölig, oder werden zum ersten oder zwanzigsten Mal angezogen.

Ein Drehmomentschlüssel spürt die Summe aller Widerstände. Wird der eingestellte Widerstand überschritten, gibt uns der Schlüssel ein Signal, meist durch ein deutlich hörbares Klacken.

Haben wir also einen solchen U-förmigen Anschluss, bleibt uns nur die Schrauben mit Ratsche oder Schlüssel sehr fest anzuziehen. So machen es offensichtlich auch die Gespannhersteller. Zwar ist die Verbindung nicht optimal. Aber in der Praxis hält die Schraube. Solider wäre es allerdings, die Hersteller verzichten auf solche U-förmigen Anschlussteile.

Denn Verbindungen, die vollflächig aneinander liegen, sind solider. Dann können wir auch den Wert aus der Schraubentabelle übernehmen. Nachzulesen sind dort bei Schrauben mit 12 mm Durchmesser (M12 = Schlüsselweite 19 mm) und der Festigkeitsklasse 8.8 etwa 90 Nm.

Müssen wir dagegen ein U-förmiges Anschlussteil erst auf die Lasche biegen, ist der mittlere Tabellenwert von 90 Nm nicht ausreichend. Ein Teil des Drehmoments geht verloren, bis überhaupt eine hinreichende Pressung zustande kommt. Eine weitere Ungenauigkeit schleicht sich ein, wenn die Strebe dick lackiert oder beschichtet ist.

Das Drehmoment ist eine Bewegungskraft, die drehend auf ein Zentrum wirkt. Es ist eine Funktion der Kraft F und des Radius r. Der Radius ist nichts anderes als die Länge des Hebels, mit dem das Drehmoment erzeugt wird.

Drehmoment, das Produkt aus Kraft (F) und Hebellänge (h).

Es stellt sich also die Frage: Brauchen wir für die Gespann-spezifischen Komponenten überhaupt einen Drehmomentschlüssel? Wir können davon ausgehen: Werden Anzugsdrehmomente gefordert, müssen sie in der Bedienungsanleitung vermerkt sein.

Zum Festziehen der Räder empfiehlt sich immer ein Drehmomentschlüssel.

Radschrauben werden ohne Schmiermittel eingedreht und müssen mit einem definierten Drehmoment angezogen werden. Wenn der Gespannhersteller Lagerkomponenten aus dem Automobilbau verwendet, gelten auch hier die entsprechenden Nm-Vorgaben.

Eine korrekt ausgeführte Schraubverbindung an der Anschlussstrebe hält ohne weitere Sicherungsmaßnahmen. Ist die Schraube an einer besonders sicherheitsrelevanten Stelle, kann zusätzlich eine Flüssigsicherung verwendet werden. Sie wirken wie Klebstoff und erschweren das Lösen einer Schraube. Ist sie erforderlich, weist der Gespannbauer darauf hin.

Gerne werden als Verliersicherung Muttern mit Nylonring verwendet. Wie es der Name treffend beschreibt, verhindern sie ein Verlieren der Schraube. Damit dies funktioniert, müssen mindestens zwei Gewindegänge aus der Mutter herausschauen. Wir gewinnen durch diese Sicherung Zeit, um dann bei einer Inspektion die gelockerte Verbindung aufzuspüren. Federscheiben oder Fächerscheiben taugen nicht als Schraubensicherung.

Keine Federringe und Fächerscheiben verwenden!

Für den privaten und im Werkstattbereich sowieso, ist der Drehmomentschlüssel die erste Wahl. Wird der eingestellte Widerstand überschritten gibt der Schlüssel ein Signal, meist durch ein deutlich hörbares klacken. Elektronische Drehmomentschlüssel weisen mit einer Leuchte oder Signalton auf das Erreichen des Drehmoments hin.

Bei der Handhabung fassen wir den Drehmomentschlüssel mit einer Hand mittig am Griff. Packen wir den Schlüssel unterhalb des Griffs, oder am äußersten Ende des Schlüssels, verändern wir die Hebellänge.

Wenn wir unterwegs ein Rad ausbauen müssen und es ist kein Drehmomentschlüssel zur Hand, ist das kein Beinbruch. Wir verwenden dann den passenden Schraubenschlüssel und ziehen die Verbindung fest an. Und bis wir das Drehmoment kontrollieren können, überprüfen wir regelmäßig den festen Sitz der Schrauben. Beim Festziehen von Schrauben allgemein geben wir dem Ringschlüssel den Vorzug. Die Gefahr, abzurutschen und sich eine blutige Verletzung zuzuziehen, ist geringer als beim Maulschlüssel.

Die Werkzeughersteller haben die Länge (= Hebellänge) von Schrauben und Inbusschlüsseln wohl bedacht. Werden damit Schraubverbindungen kräftig angezogen, halten sie dauerhaft. Ein Überdehnen oder Abreißen einer Schraubverbindung mit Mutter der Festigkeitsklasse 8.8 ist nur bei übermäßigem Krafteinsatz denkbar.

Fazit

• Die beschriebenen Beiwagenanschlüsse werden nicht mit dem Drehmomentschlüssel angezogen.

• Wir verwenden keine Hebelverlängerungen zum Festziehen einer Schraubverbindung.

• Federscheiben oder Fächerscheiben taugen nicht als Schraubensicherung.

• Schraubenpaste können wir immer verwenden, wenn kein Drehmomentschlüssel verwendet werden muss.

• Nur wenn der Fahrzeughersteller für bestimmte Verbindungen ein Drehmoment angibt, müssen wir einen Drehmomentschlüssel verwenden.

• Ein Überdrehen oder Abreißen einer 8.8-Schraube ist mit normaler Handkraft kaum möglich. Dabei sind Ringschlüssel den Maulschlüsseln vorzuziehen.

Das Anzugsdrehmoment, Beitrag in MG 66

• Edelstahlschrauben

• Schraubentechnik für Fortgeschrittene