Grundlagen des Gewindebohrens und -schneidens per Hand: Eine Frage der Ausrichtung
Abgebrochenes Werkzeug oder schiefe Gewindegänge sind die Folgen unsachgemäßer Handfertigung von Innen- und Außengewinden. Wir geben Ihnen einige Tipps, wie es richtig läuft.
Schraubverbindungen sind kraftschlüssige Verbindungen: Drehen Sie eine Schraube ein, entsteht hohe Reibung zwischen den Stegflanken des Innen- und Außengewindes, es bildet sich ein sogenannter selbsthemmender Reibschluss. Lässt man jedoch zu viel Kraft beim Anziehen walten oder wurde das Gewinde nicht sorgfältig gefertigt, kann das Gewinde Schaden nehmen oder gar ausreißen.
Beachtet man dagegen einige Grundlagen, ist die Fertigung eines strapazierfähigen Gewindes kein Problem. Unterstützung und einige nützliche Tipps für diesen Beitrag bekamen wir von Helmut Mevenkamp aus Rorup im Münsterland. Er ist ehemaliger Metallbauer und Konstruktionsmechaniker mit über 40 Jahren Berufserfahrung.
Doch bevor wir uns an die Arbeit machen, gilt es einige grundsätzliche Dinge zu klären. In den meisten Fällen hat man es mit metrischen ISO-Rechtsgewinden zu tun, die einen Flankenwinkel von 60° aufweisen. Die Stegspitzen dieser Gewinde sind flach und die Gewindetäler abgerundet. Das Regelgewinde nach DIN 13-1 trägt den Kennbuchstaben M plus der Angabe des Gewindeaußendurchmessers (zwischen 1 und 68 mm). Die Steigung beschreibt den Versatz eines Gewindegangs, den er innerhalb einer Umdrehung zurücklegt. Bei einem M10-Regelgewinde liegt die Steigung beispielsweise bei 1,5 mm.
Alternativ finden sogenannte Feingewinde nach DIN 13-2 häufig Anwendung. Wie es der Name verrät, ist die Steigung geringer als beim Regelgewinde, wodurch es mehr Gewindegänge bei gleicher Einschraubtiefe gibt. Diese Gewinde gibt es bis zu einer Größe von 1 000 mm. Beim M10-Gewinde liegt die Steigung dann z. B. bei 1 mm, je nach Form. Anders als beim Regelgewinde wird die Steigung in der Bezeichnung genannt (M10 x 1).
Weitere Gewindeformen
Des Weiteren gibt es Gewindeformen, wie etwa keglige Außengewinde nach DIN 158. In der Praxis finden Sie diese Gewindeformen z. B. an Schmiernippeln und Verschlussschrauben. Der Gewindeschaft läuft leicht konisch zu, um eine bessere Abdichtung z. B bei Ölen und Fetten zu erzielen. Als Innengewinde dienen in solchen Fällen metrische Standard-Feininnengewinde nach der oben genannten DIN.
Zudem sind zylindrische Gewinde z. B. als Rohrgewinde verbreitet. Diese Gewindeformen bieten durch ihre runden Gewindetäler und abgerundeten Stegspitzen eine höhere...
Schraubverbindungen sind kraftschlüssige Verbindungen: Drehen Sie eine Schraube ein, entsteht hohe Reibung zwischen den Stegflanken des Innen- und Außengewindes, es bildet sich ein sogenannter selbsthemmender Reibschluss. Lässt man jedoch zu viel Kraft beim Anziehen walten oder wurde das Gewinde nicht sorgfältig gefertigt, kann das Gewinde Schaden nehmen oder gar ausreißen.
Beachtet man dagegen einige Grundlagen, ist die Fertigung eines strapazierfähigen Gewindes kein Problem. Unterstützung und einige nützliche Tipps für diesen Beitrag bekamen wir von Helmut Mevenkamp aus Rorup im Münsterland. Er ist ehemaliger Metallbauer und Konstruktionsmechaniker mit über 40 Jahren Berufserfahrung.
Doch bevor wir uns an die Arbeit machen, gilt es einige grundsätzliche Dinge zu klären. In den meisten Fällen hat man es mit metrischen ISO-Rechtsgewinden zu tun, die einen Flankenwinkel von 60° aufweisen. Die Stegspitzen dieser Gewinde sind flach und die Gewindetäler abgerundet. Das Regelgewinde nach DIN 13-1 trägt den Kennbuchstaben M plus der Angabe des Gewindeaußendurchmessers (zwischen 1 und 68 mm). Die Steigung beschreibt den Versatz eines Gewindegangs, den er innerhalb einer Umdrehung zurücklegt. Bei einem M10-Regelgewinde liegt die Steigung beispielsweise bei 1,5 mm.
Alternativ finden sogenannte Feingewinde nach DIN 13-2 häufig Anwendung. Wie es der Name verrät, ist die Steigung geringer als beim Regelgewinde, wodurch es mehr Gewindegänge bei gleicher Einschraubtiefe gibt. Diese Gewinde gibt es bis zu einer Größe von 1 000 mm. Beim M10-Gewinde liegt die Steigung dann z. B. bei 1 mm, je nach Form. Anders als beim Regelgewinde wird die Steigung in der Bezeichnung genannt (M10 x 1).
Weitere Gewindeformen
Des Weiteren gibt es Gewindeformen, wie etwa keglige Außengewinde nach DIN 158. In der Praxis finden Sie diese Gewindeformen z. B. an Schmiernippeln und Verschlussschrauben. Der Gewindeschaft läuft leicht konisch zu, um eine bessere Abdichtung z. B bei Ölen und Fetten zu erzielen. Als Innengewinde dienen in solchen Fällen metrische Standard-Feininnengewinde nach der oben genannten DIN.
Zudem sind zylindrische Gewinde z. B. als Rohrgewinde verbreitet. Diese Gewindeformen bieten durch ihre runden Gewindetäler und abgerundeten Stegspitzen eine höhere Passgenauigkeit und zusammen mit einem keglig ausgeführtem Außengewinde hohe selbstdichtende Eigenschaften auch bei dünnflüssigen Medien. Darüber hinaus gibt es z. B. Trapezgewinde, bei denen die Gewindetäler sowie Stegspitzen flach sind und als Bewegungsgewinde dienen. Weitere Besonderheiten sind Linksgewinde oder Gewindeformen, die ausländischen Normen unterliegen.
Um ein Gewinde per Hand fertigen zu können, bedarf es Handgewindebohrer für Innengewinde bzw. Schneideisen für Außengewinde. Bei den Bohrern wird mittlerweile vermehrt zum Einschnittbohrer gegriffen. Das bedeutet, dass in einem Werkzeug drei Schneidstufen hintereinander angereiht sind. Alternativ wird ein Innengewinde mit drei einzelnen Bohrern für den Vor-, den Haupt- und den Fertigschnitt gefertigt. Dies ist zwar etwas schonender für das Werkzeug, doch dauert das Gewindebohren deutlich länger. Bei einem Außengewinde ist das Schneideisen das Mittel der Wahl, um z. B. Schraubengewinde zu verlängern oder Rohrgewinde anzufertigen.
Werkzeughalter für den Gewindebohrer
Das gängige Werkzeug zum Einspannen des Gewindebohrers ist das Windeisen. Nachteil des Utensils ist der recht große Platzbedarf beim Eindrehen. Aus diesem Grund haben wir Ihnen einige Alternativen im Kasten „Tipps bei wenig Platz“ beschrieben.
Zum Schneiden von Außengewinden benötigt man einen Schneideisenhalter, in dem die runden Platten eingespannt werden. Im Maschinenbau werden Außengewinde zudem mit Drehbänken gefertigt. Dies hat den Vorteil, dass am Gewindeende ein Freistich in das Bauteil gedreht werden kann. Zum einen wird dieser für den Werkzeugauslauf benötigt, zum anderen kann so ein Einschrauben beispielsweise bis zu einem Anschlag oder Versatz am Bolzen ermöglicht werden. Dies ist mit einem Schneideisen schwer zu realisieren.
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