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Zylinderkopfschrauben, auch Zylinderschrauben mit Innensechskant genannt, sind in Deutschland durch die DIN 912 bzw. die internationale Norm ISO 4762 definiert. Je nach Material und Festigkeitsklasse halten Zylinderkopfschrauben hohen Belastungen stand und werden vor allem im Maschinenbau und in der Elektrotechnik eingesetzt. Der Kopf einer Zylinderschraube erinnert – wie der Name bereits vermuten lässt – durch seine charakteristische Form an einen Zylinder. Die flache und runde Auflagefläche verteilt die Kraftübertragung am befestigten Bauteil gleichmäßig, insbesondere in Kombination mit passenden Unterlegscheiben. Zylinderkopfschrauben verfügen meist über einen Innensechskantantrieb und enthalten manchmal auch eine Schlüsselführung. Diese spezielle Einkerbung am Innensechskantantrieb verbessert den „Grip“ des Winkelstift- oder Innensechskantschlüssels. Es können jedoch auch andere Antriebsformen wie Schlitz oder Torx vorkommen. Der Innensechskant bietet den Vorteil, dass die Schraube auch bei beengten Platzverhältnissen leicht eingedreht werden kann. Meist besitzen Zylinderkopfschrauben ein metrisches Regelgewinde, aber auch Feingewinde und Sondergewinde sowie spezielle Zylinderkopfschrauben für Holz mit Schneidgewinde sind möglich.
Da der zylindrische Kopf mehrere Millimeter zur Gesamtlänge der Zylinderschraube beiträgt, wird die Schraubenlänge standardmäßig von der Unterseite des Kopfes bis zum Ende des Gewindes gemessen. Die DIN 912 bzw. ISO 4762 legen die Gewindelänge in Abhängigkeit von der Gesamtlänge und Durchmesser der Schraube fest. Die genauen Maße lassen sich in offiziellen Tabellen der DIN 912 oder in technischen Datenblättern der Schraubenhersteller nachschlagen.
In den Tabellen sind die technischen Maße als Buchstaben gekennzeichnet: M gibt den Durchmesser des metrischen Gewindes an – also den Nenndurchmesser der Schraube, dk ist der Durchmesser des Schraubenkopfes und k steht für die Höhe des Kopfes. Die Werte M, dk, und k stehen proportional zueinander: Je größer der Gewindedurchmesser, desto größer und breiter der Schraubenkopf. Der Buchstabe s gibt Auskunft darüber, wie groß das Werkzeug für die Schraube sein muss, in diesem Fall die Innnensechskantschlüsselgröße. Tabellen für Schrauben nach ISO 4762 enthalten meist auch die Angaben b und l. Hierbei steht b für die Gewindelänge und l für die gesamte Länge der Schraube. Bei Schrauben mit Vollgewinde sind b und l identisch, wobei manche Tabellen den Wert l nicht extra aufführen.
Es gibt verschiedene Varianten dieser Schraubenart, wobei die Zylinderkopfschraube mit Innensechskant nach DIN 912 als Standard gilt. Kurze Zylinderschrauben haben meist ein Vollgewinde, längere Schrauben können auch ein Teilgewinde oder Doppelgewinde haben. Hier ein Überblick über weitere gängige Arten:
Soll der Schraubenkopf möglichst wenig über die Oberfläche hinausragen, kommen flache Zylinderkopfschrauben zum Einsatz. Diese eignen sich hervorragend für Anwendungen, bei denen der Schraubenkopf so wenig wie möglich hervorstehen soll, sei es aus funktionalen oder ästhetischen Gründen. Meist wird diese Schraubenart bei begrenzten Platzverhältnissen eingesetzt. Flache Zylinderkopfschrauben sind nach ISO 14580, ähnlich DIN 7984 definiert – es gibt lediglich kleine Unterschiede im Hinblick auf die Maße und Toleranzen der beiden Normen.
Ein Zylinderkopf mit Innensechsrund hat den Vorteil, dass die Schraubenkräfte durch die Zahnflanken gleichmäßiger auf die Kontaktflächen verteilt werden. Dadurch wird die Drehkraft effizienter übertragen, was das Risiko von Verschleiß an Schraube und Werkzeug minimiert sowie weniger Anpressdruck erfordert. Außerdem kann der Schraubendreher nicht so leicht abrutschen. Der Nachteil: Nicht jeder hat ein Innenstern TX-Schraubwerkzeug zur Hand – einen Innensechskantschlüssel hingegen haben die meisten im Werkzeugkoffer.
Zylinderkopfschrauben mit Schlitz sind nach DIN 84 definiert. Im Vergleich zum Innensechskant wird dieser Kopfantrieb in der Praxis nur noch sehr selten eingesetzt, beispielsweise aus ästhetischen Gründen bei der Restauration alter Möbel oder Geräten.
Wie leistungsfähig die Zylinderschraube ist, hängt maßgeblich von ihrem Material ab. Im Handel sind Schrauben mit Zylinderkopf u.a. aus Edelstahl, Messing, Titan, Polyamid oder Aluminium erhältlich. Das am häufigsten eingesetzte Material ist jedoch Stahl, da dieser besonders robust und langlebig ist. Hier gibt es verschiedene Güteklassen – je höher die Güteklasse, desto größer die Festigkeit.
Die Festigkeitsklassen bzw. Güteklassen von Zylinderkopfschrauben geben explizit Aufschluss darüber, wie stark belastbar die Schraube ist. Die Klassen sind nach internationalen Normen festgelegt (z.B. ISO 898-1) und werden in der Regel auf dem Schraubenkopf oder einer anderen geeigneten Stelle eingraviert. Die Kennzeichnung besteht aus zwei Zahlen, die durch einen Punkt getrennt sind (z.B. 10.9). Die erste Zahl steht für die Mindestzugfestigkeit des Stahls in 1/10 von 100 MPa (Megapascal) – das heißt, sie gibt die maximale Zugspannung an, die das Material aushalten kann, bevor es versagt. Die zweite Zahl gibt das Verhältnis der Streckgrenze zur Zugfestigkeit an. Die Streckgrenze – auch als Elastizitätsgrenze bezeichnet – ist der Punkt, ab dem das Material unter Belastung plastisch verformt wird und sich nicht mehr vollständig in seine ursprüngliche Form zurückzieht.
Das genaue Drehmoment von Zylinderkopfschrauben hängt von mehreren Faktoren ab, wie etwa dem Durchmesser, der Festigkeitsklasse, dem Material und der Frage, ob es sich um eine Trocken- oder Schmiermontage handelt, d.h. ob man die Zylinderkopfschrauben ölen muss. Beim Einsatz von Akkuschraubern ist es unverzichtbar, das richtige Drehmoment einzustellen – schließlich soll die Schraube nicht überdrehen.
Schraubenhersteller geben in der Regel das empfohlene Drehmoment an. Es gibt aber auch online spezielle Drehmoment-Tabellen für professionelle Handwerker und Heimwerker, welche die genannten Faktoren berücksichtigen und helfen, die richtige Vorspannkraft zu erreichen.
fischer bietet passende Zylinderkopfschrauben für Ihr Bauprojekt. Hier eine Auswahl unserer Produkte:
Die Norm für Zylinderkopfschrauben ist in der Regel DIN 912 oder die international äquivalente ISO 4762. Sie legt Abmessungen, Toleranzen, Materialien und Festigkeitsklassen fest, um eine einheitliche Qualität und Austauschbarkeit der Schrauben sicherzustellen. Aber Achtung: DIN 912 spezifiziert nur Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant und metrischem Gewinde. Varianten mit anderem Kopfantrieb (Torx, Schlitz) oder speziellen Gewindearten (z.B. Feingewinde, Schneidgewinde) gibt es andere spezifische Normen. Beispielsweise wird der Torx-Antrieb durch andere Normen wie ISO 14579 abgedeckt.
Schrauben mit Zylinderkopf werden umgangssprachlich auch oft als Innensechskantschrauben bezeichnet. Allerdings ist diese Bezeichnung im strengeren Sinne nicht richtig, da es auch andere Schrauben mit dem gleichen Kopfantrieb, aber einer anderen Kopfform gibt – beispielsweise Senkkopfschrauben.
Zylinderschrauben ölen sollten Sie immer dann, wenn der Hersteller dies empfiehlt oder um Reibung zu reduzieren, Kaltverschweißen zu verhindern und ein gleichmäßiges Anzugsmoment zu erreichen. Achten Sie jedoch darauf, nur zu ölen, wenn es nicht ausdrücklich untersagt ist.
Für Holzverbindungen gibt es spezielle selbstschneidende Schrauben mit Zylinderkopf. Der flache Zylinderkopf verteilt den Anpressdruck gleichmäßig auf die Holzoberfläche, was ein Einsinken des Schraubenkopfs verhindert und das Material schont. Das ist besonders bei weichen Holzarten oder sehr dünnen Platten von Vorteil. Für bündige Holzoberflächen kann eine vorgebohrte Senkung verwendet werden, und auch hier verteilt sich der Druck des Zylinderkopfes gleichmäßiger als bei konischen Senkkopfschrauben.
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