Alles, was Sie über Schrauben wissen wollten

Fehlt Ihnen eine Schraube?
Schrauben, Muttern, Bolzen und Gewindelöcher – unsere Motorräder sind voll davon. Wir sind so an ihren Anblick gewöhnt, dass sie uns vertraut sind und wir glauben, alles über sie zu wissen: Man zieht sie fest, und fertig. Sie erfüllen ihre Aufgabe, indem sie zwei oder mehr Elemente mechanisch miteinander verbinden.

Doch hinter dieser Einfachheit verbirgt sich eine große Vielfalt an Formen, Gewinden, Durchmessern und Drehmomenten, die es zu kennen gilt. Lassen Sie uns ein wenig darüber sprechen.

Wie funktionieren sie?
Wenn ich meinen Mechanikstudenten die Funktionsweise einer Schraube erklären musste, benutzte ich immer dasselbe Beispiel: Eine Schraube ist nichts anderes als eine Feder. Eine sehr starre Feder, aber mit einer gewissen Elastizität, die wir beim Anziehen spannen. Diese Spannung erzeugt die Kraft, die die Teile zusammenhält und die Schraube dank der beim Anziehen entstehenden mechanischen Reibung an Ort und Stelle hält.
Tatsächlich dehnt sich die Schraube beim Festziehen. Dies lässt sich leicht überprüfen, indem man eine Schraube mit einem bestimmten Drehmoment anzieht, ihre Länge zuvor mit einem Mikrometer misst, sie mit Unterlegscheiben oder Stiften festzieht und sie dann erneut misst.

Wir prüfen dann, ob es sich aufgrund der von uns ausgeübten Spannung ein wenig gedehnt hat: genau wie eine Feder.

Drücken Sie aber, aber ohne zu weit zu gehen
Die am häufigsten verwendete Methode zum Messen des Anzugsmoments oder der Spannung, die wir auf eine Schraube ausüben, ist die Verwendung eines Drehmomentschlüssels .
Mit diesem Werkzeug können wir die Schraube auf eine vorgegebene Spannung schrauben, die uns mit einem hörbaren "Klick" benachrichtigt,

ein Ton oder eine Vibration, wenn es elektronisch ist

oder einfach die Nadel auf einem Zifferblatt überprüfen.

Dies bedeutet, dass wir die Spannung dieser „Feder“ kontrollieren können, um sie nicht locker zu lassen oder zu fest anzuziehen.
Obwohl es im Maschinenbau je nach Durchmesser und Material der einzelnen Schrauben eine Reihe typischer Drehmomentwerte gibt, empfiehlt es sich, die Drehmomentangaben im Handbuch des Herstellers des jeweiligen Fahrzeugs zu beachten. Manchmal bestehen diese Angaben aus einem Drehmoment plus einem bestimmten Drehwinkel der Schraube, wie beispielsweise bei Zylinderkopfschrauben, Riemenscheiben oder dem Primärkettenausgleich von Harley-Davidson-Motoren.

Diese Anziehmethode wurde im Zweiten Weltkrieg populär und kam erstmals bei Kampfflugzeugmotoren zum Einsatz. Sie scheint genauer zu sein, da sie weniger auf Reibung beruht als das einfache Anziehen mit Drehmoment, erfordert aber einen Winkelmesser, um die gewünschte Präzision zu erreichen.

Formen und Größen
Bei der Konstruktion eines Motors wird im Allgemeinen darauf geachtet, die kleinstmögliche Schraube/Mutter in Durchmesser und Länge zu verwenden, sowohl im Hinblick auf das geringe Gewicht der Komponenten als auch (vor allem) auf die minimalen Kosten für die Funktion, die sie erfüllen müssen.
Als allgemeine Regel gilt, dass eine Schraube die maximale Kraft ausüben kann, wenn ein Teil mit einem Gewinde versehen ist, das ihrem Durchmesser entspricht. Das heißt, wenn eine Schraube einen Durchmesser von 5 mm hat, würde eine 5 mm tiefe Mutter ausreichen, um die maximale Kraft zu erzielen.
Bei Aluminium, Bronze und anderen Nichteisenmetallen funktioniert diese Regel nicht ganz. Beispielsweise müssen die Schrauben, die den Primärdeckel Ihrer Harley halten, mindestens das Doppelte ihres Durchmessers einschrauben, um ihre Funktion ordnungsgemäß zu erfüllen.
Schrauben werden nach ihrer Elastizitätsstärke oder Güteklasse klassifiziert. Je höher die Güteklasse, desto mehr Belastung kann die Schraube aushalten.

Metrisch oder Zoll?
Hier kommt ein weiteres großes Problem, wenn wir mit den Schrauben unserer amerikanischen, englischen, europäischen und japanischen Maschinen zu tun haben ...
Angelsächsische Marken verwenden im Allgemeinen das imperiale Maßsystem (in Zoll), während in Europa und weiten Teilen der übrigen Welt das metrische System verwendet wird. Aufgrund dieser Dualität gibt es Schrauben und Muttern beider Systeme, und innerhalb dieser gibt es feine und grobe Gewindesteigungen.
Generell gilt, dass Feingewinde bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung verwendet werden, unabhängig vom verwendeten Material, während gröbere Gewinde bei allgemeineren Anwendungen zum Einsatz kommen. Grobe Gewinde werden auch häufig verwendet, wenn das Innengewinde schwächer ist als das Außengewinde, und umgekehrt bei Feingewinden.
Wenn Ihnen das alles nicht allzu viel erscheint, sollten Sie wissen, dass es auch Schrauben mit Linksgewinde gibt, die entgegengesetzt zur herkömmlichen Schraube angezogen und gelöst werden. Sie werden typischerweise bei rotierenden Teilen verwendet, da die Drehung dazu beiträgt, ein Lösen der Schraube zu verhindern. Ich persönlich glaube jedoch, dass Motorenkonstrukteure sie verwenden, um Mechaniker in den Wahnsinn zu treiben …

Befestigungen
Oftmals, insbesondere wenn mechanische Teile Vibrationen ausgesetzt sind (kommt Ihnen das bekannt vor?), ist es notwendig, die Schraube/Mutter mit einer Art Haltesystem zu versehen, entweder mit Unterlegscheiben, Nylon, Stiften,

und auch mit einem im Wettkampf- und Luftfahrtbereich weit verbreiteten System, dem Sicherheitsdraht .

Es ist wichtig, sie an derselben Stelle wiederzuverwenden, an der sie waren. Wenn sie jemand dort abgelegt hat, sind sie auf jeden Fall notwendig.
In anderen Fällen empfiehlt der Hersteller die Verwendung von Schraubensicherungsmitteln. Dabei handelt es sich um anaerobe Dichtmittel, eine Flüssigkeit, die in Abwesenheit von Luft aushärtet und die Schraube an Ort und Stelle hält. Wichtig zu wissen ist, dass diese je nach Schraubengröße und Art der auszuführenden Arbeit unterschiedliche Haltekapazitäten haben.

Abschluss
Nach all diesen Informationen verstehen Sie sicherlich besser, wie wichtig es ist, die Schrauben und Muttern Ihres Motorrads mit den im Herstellerhandbuch empfohlenen Drehmomentwerten und Verfahren festzuziehen. Neben einem guten Drehmomentschlüssel und einer Dose Loctite gehört das Werkstatthandbuch zu den Werkzeugen, die in keiner Werkstatt fehlen sollten, egal ob Profi oder Amateur.

Frank Burguera

#harleymechanik