Die richtige Schraubenlänge wählen: ein praktischer Leitfaden mit Beispielen

Eine richtig ausgewählte Schraube muss die verbundenen Teile zusammenpressen und den erforderlichen Gewindeeingriff gewährleisten. Eine zu kurze Schraube reicht möglicherweise nicht durch die gesamte Verbindung. Eine zu lange kann am Bohrungsgrund anstehen oder mit anderen Maschinenteilen kollidieren.

Legen Sie zunächst fest, wie die Schraubenlänge gemessen wird. Messen Sie die Dicke der zu verbindenden Teile und berücksichtigen Sie Unterlegscheiben. Prüfen Sie anschließend den Platzbedarf der Mutter beziehungsweise die zulässige Einschraubtiefe im Gewindeloch. Kontrollieren Sie abschließend Gewindelänge, Toleranzen und verfügbaren Einbauraum.

Dieser Leitfaden behandelt Schrauben mit metrischem Gewinde, die mit einer Mutter oder einem vorhandenen Innengewinde zusammenwirken. Holzschrauben, Blechschrauben und Anker erfordern andere Auswahlregeln.

Inhaltsverzeichnis

1. Von wo aus wird die Schraubenlänge gemessen?
2. Was ist vor der Längenberechnung zu berücksichtigen?
3. Schraubenlänge für eine Mutter auswählen
4. Schraube für ein Sackloch auswählen
5. Warum ist die Gewindelänge wichtig?
6. Häufige Auswahlfehler
7. Welche Angaben werden für die Bestellung benötigt?

Von wo aus wird die Schraubenlänge gemessen?

Prüfen Sie vor dem Messen mit dem Messschieber die Kopfform. Die Nennlänge einer Schraube entspricht nicht immer ihrer Gesamtlänge.

Kopfform: Sechskant

• Messung der Nennlänge: Von der Auflagefläche unter dem Kopf bis zum Schraubenende.

Kopfform: Zylinderkopf, z. B. mit Innensechskant

• Messung der Nennlänge: Von der Fläche unter dem Kopf bis zum Schraubenende.

Kopfform: Flacher Senkkopf zur vollständigen Versenkung

• Messung der Nennlänge: Einschließlich Kopf: von dessen Oberseite bis zum Schraubenende.

Kopfform: Linsensenkkopf

• Messung der Nennlänge: Ohne den hervorstehenden, gewölbten Kopfteil. Die genaue Bemaßung ist der Produktzeichnung zu entnehmen.

Kopfform: Sonderausführung, z. B. eine Schulterschraube

• Messung der Nennlänge: Gemäß Maßzeichnung des jeweiligen Bauteils.

Eine Sechskantschraube mit einer Nennlänge von 30 mm hat beispielsweise eine größere Gesamtlänge, da die Kopfhöhe nicht mitgemessen wird. Bei einer Schraube mit flachem Senkkopf umfasst die Länge von 30 mm auch den Kopf.

Notieren Sie beim Austausch daher nicht nur das Messergebnis, sondern auch die Kopfform und die Schraubenbezeichnung.

Die Länge L wird unter einem hervorstehenden Kopf gemessen. Beim abgebildeten flachen Senkkopf umfasst sie den gesamten Kopf. Prüfen Sie bei Sonderausführungen die Zeichnung der jeweiligen Schraube.Ausdrückliche Annahmen des Beispiels: Bleche 12 + 8 = 20 mm, Unterlegscheiben 2 + 2 = 4 mm, Mutter 8 mm und Überstand 3 mm. Die Summe von 35 mm veranschaulicht die Geometrie. Sie ist weder ein Normmaß für jede Mutter noch eine Empfehlung für jede Verbindung.Annahmen wie im vorliegenden Beispiel: Bauteil 8 mm + Unterlegscheibe 2 mm + Einschraubtiefe 15 mm = L 25 mm. Die Zeichnung legt weder die erforderliche Gewindeeingriffslänge noch die Bohrtiefe fest. Zum Bohrungsgrund muss Reserve bleiben.

Was ist vor der Längenberechnung zu berücksichtigen?

Betrachten Sie zunächst die gesamte Verbindung. Prüfen Sie:

• die Dicke aller zu verbindenden Teile;
• Anzahl und Dicke der Unterlegscheiben;
• ob Distanzhülsen vorhanden sind;
• die Kopfauflage einschließlich einer möglichen Versenkung;
• den Mutterntyp beziehungsweise die Kenndaten des Gewindelochs;
• den verfügbaren Freiraum hinter der Verbindung.

Die Maße sollten sich auf die montierte Verbindungbeziehen. Das ist besonders wichtig, wenn Dichtungen oder andere Teile beim Zusammenpressen ihre Dicke verändern.

Die folgenden Beispiele betreffen Schrauben, deren Länge unter dem Kopf gemessen wird. Bei Senkschrauben muss zusätzlich die Geometrie der Versenkung berücksichtigt werden.

Schraubenlänge für eine Mutter auswählen

Bei einer Durchgangsverbindung wird die Schraube durch die Bohrungen der Bauteile geführt und auf der anderen Seite mit einer Mutter verschraubt.

Für eine vorläufige Berechnung gilt:

L = G + P + N + W

Dabei ist:

• L — die unter dem Kopf gemessene Schraubenlänge;
• G — die Gesamtdicke der befestigten Teile und Abstandselemente;
• P — die Gesamtdicke der Unterlegscheiben;
• N — die Mutternhöhe;
• W — der erforderliche Überstand des Schraubenendes über die Mutter.

Der Wert für W ist der Verbindungsdokumentation oder den Empfehlungen zur verwendeten Mutter zu entnehmen. Es gibt keine für alle Ausführungen und Anwendungen geeignete Anzahl überstehender Gewindegänge.

Beispiel: Verbindung zweier Platten

Es gelten folgende angenommene Konstruktionsmaße:

Verbindungselement	Maß
Erste Platte	12 mm
Zweite Platte	8 mm
Zwei Unterlegscheiben	Insgesamt 4 mm
Mutter	8 mm
Erforderlicher Endüberstand	3 mm
Summe	35 mm

Berechnung:

L = 12 + 8 + 4 + 8 + 3 = 35 mm

Eine Schraube mit einer Nennlänge von 35 mm ist der Ausgangspunkt für die Prüfung dieser Verbindung.

Die Maße der Mutter und des Endüberstands sind Annahmen dieses Beispiels. Vor dem Kauf sind auch Toleranzen, tatsächliche Gewindelänge und verfügbarer Freiraum zu berücksichtigen. Können Toleranzen den erforderlichen Überstand verringern, reicht das Nennergebnis allein nicht aus, um die Auswahl freizugeben.

Schraube für ein Sackloch auswählen

Bei einem Sackloch gibt es auf der anderen Seite keine Mutter. Die Schraube greift in ein Gewinde ein, das direkt im Gehäuse oder einem anderen Bauteil angebracht ist.

Zwei Bedingungen müssen gleichzeitig geprüft werden:

1. Erreicht die Schraube die erforderliche Gewindeeingriffslänge?
2. Stößt das Schraubenende nicht am Grund oder am unvollständigen Gewinde an, bevor das Bauteil festgeklemmt ist?

Die Bohrtiefe entspricht nicht der nutzbaren Gewindelänge. Eingangsfase, Gewindeauslauf und Geometrie des Schraubenendes beeinflussen, welcher Teil der Verbindung tatsächlich Last überträgt.

Für eine einfache Anordnung mit unter dem Kopf gemessener Schraube gilt:

Einschraubtiefe = Schraubenlänge − Dicke der über dem Gehäuse befestigten Teile − Dicke der Unterlegscheiben

Beispiel: am Gehäuse angeschraubter Halter

Angenommen:

• Die Dicke des Halters beträgt 8 mm;
• die Dicke der Unterlegscheibe beträgt 2 mm;
• die Dokumentation erlaubt eine Einschraubtiefe in das Gehäuse von 12–16 mm, unter Berücksichtigung des erforderlichen Gewindeeingriffs und der Reserve zum Grund.

Der zulässige Bereich der Schraubenlänge beträgt:

Minimum: 8 + 2 + 12 = 22 mm

Maximum: 8 + 2 + 16 = 26 mm

Eine Schraube mit einer Länge von 25 mm liegt nominal in diesem Bereich. Ihr Ende greift in das Gehäuse ein um:

25 − 8 − 2 = 15 mm

Dies ist eine mögliche Auswahl für die weitere Prüfung von Toleranzen und Gewindegeometrie. Eine Schraube von 30 mm würde die angenommene maximale Einschraubtiefe überschreiten.

Wie viel Gewinde muss eingreifen?

Die erforderliche Eingriffslänge hängt unter anderem von den Schraubeneigenschaften, dem Werkstoff des Innengewindes und der benötigten Tragfähigkeit ab. Eine Verbindung in einem Stahlgehäuse kann andere Bedingungen erfordern als eine Verbindung in Aluminium.

Nehmen Sie nicht ungeprüft an, dass eine Einschraublänge von einem Schraubendurchmesser immer genügt.

Diese Beispiele dienen zur Berechnung der Verbindungsgeometrie. Sie ersetzen weder den Festigkeitsnachweis noch die Anforderungen des Maschinenherstellers.

Warum ist die Gewindelänge wichtig?

Zwei Schrauben mit gleichem Durchmesser und gleicher Nennlänge können unterschiedliche Gewindelängen aufweisen. Bei Teilgewindeschrauben befindet sich unter dem Kopf ein gewindefreier Abschnitt.

Prüfen Sie vor der Bestellung anhand der Produktzeichnung:

• ob das Gewinde bis zur vorgesehenen Position der Mutter reicht;
• ob die Mutter bis zur Klemmfläche gelangen kann;
• ob der gewindefreie Abschnitt das Einschrauben in das Gehäuse behindert;
• ob die Dokumentation eine bestimmte Lage des glatten Schafts gegenüber den verbundenen Teilen verlangt.

Auch beim Austausch einer Teilgewindeschraube gegen eine Vollgewindeschraube müssen die Anforderungen der Verbindung geprüft werden.

Häufige Auswahlfehler

Fehler: Sechskantschraube einschließlich Kopf messen

• Vor der Montage prüfen: Länge von der Auflagefläche unter dem Kopf messen.

Fehler: Unterlegscheiben oder Abstandselemente übersehen

• Vor der Montage prüfen: Dicke des gesamten Pakets addieren.

Fehler: Nur nach der Bohrtiefe auswählen

• Vor der Montage prüfen: Nutzbare Gewindelänge und zulässige Eindringtiefe des Endes bestimmen.

Fehler: Eine längere Schraube „auf Reserve“ wählen

• Vor der Montage prüfen: Bohrungsgrund, Kollisionen und erreichbare Klemmung prüfen.

Fehler: Nur Durchmesser und Länge prüfen

• Vor der Montage prüfen: Gewindesteigung, Kopfform, Ausführung und Festigkeitsklasse prüfen.

Fehler: Maß der alten Schraube übernehmen

• Vor der Montage prüfen: Bestätigen, dass das bisherige Bauteil geeignet war und die Konstruktion unverändert ist.

Welche Angaben werden für die Bestellung benötigt?

Eine vollständige Beschreibung erleichtert die Auswahl und reduziert Rückfragen. Bereiten Sie vor:

1. Gewindedurchmesser und -steigung.
2. Nennlänge und die zugehörige Messweise.
3. Kopf- und Antriebsform.
4. Norm oder Zeichnung des Bauteils.
5. Voll- oder Teilgewinde.
6. Festigkeitsklasse, Werkstoff und Beschichtung.
7. Bei der Auswahl für einen konkreten Einsatz: Verbindungsmaße und eine verfügbare Gerätezeichnung.

Mehr zur vollständigen technischen Beschreibung erfahren Sie im Leitfaden Verbindungselemente nach DIN ISO – was ist zu prüfen?.

Kann man die nächstlängere Schraube wählen?

Diese Länge sollte erst nach Prüfung der gesamten Verbindung in Betracht gezogen werden. Insbesondere in einem Sackloch kann eine längere Schraube eine ordnungsgemäße Klemmung verhindern.

Bedeutet M8 × 30 eine Gewindelänge von 30 mm?

Nein. Die Zahl 30 bezeichnet die Nennlänge gemäß der Bemaßung der jeweiligen Ausführung. Die Länge des Gewindeteils kann davon abweichen.

Reicht die richtige Länge allein aus?

Nein. Auch die übrigen Parameter müssen passen, darunter Durchmesser, Gewindesteigung, Kopfgeometrie und erforderliche mechanische Eigenschaften.

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Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der passenden Ausführung benötigen, kontaktieren Sie NERON. Halten Sie Bauteilbezeichnung, Verbindungsmaße und verfügbare Unterlagen bereit. So lässt sich genauer bestimmen, welches Teil Sie benötigen.