HV-Schraube und der Drehmoment - Wissenswertes für Heimwerker

Denn mit HV-Schrauben werden hochfeste Verbindungen hergestellt:

Was ist eine HV-Schraube?

• HV-Schraube bedeutet demnach “hochfeste Schraube”, wobei das “H” für “Hochfest” steht und sich auf die Qualität des Materials bezieht, aus dem die Schraube gefertigt wurde. Das “V” steht für “Vorspannen”, und genau das muss mit diesen Schrauben geschehen, damit eine hochfeste Verbindung entsteht.
• Dadurch wird verhindert, dass die Verbindungen beginnen zu gleiten, wenn innerhalb der Verbindung eine Kraft anliegt. Dieses Gleiten wird verhindert, indem alle Berührungsflächen innerhalb der hochfesten Verbindung gleitfest gemacht werden.
• Wenn die Schrauben unter diesen Bedingungen angezogen werden, werden senkrechte Kräfte übertragen. Dieses Vorspannen sorgt dann für eine dauerhafte, gleitfeste Verbindung.
• Es gibt wenig belastete Verbindungen, bei denen die Schrauben nur teilweise vorgespannt werden müssen. Immer, wenn es um eine dynamische Beanspruchung geht, müssen sie voll vorgespannt werden.

Die Oberflächenbehandlung von HV-Schrauben

• Eine HV-Schraube muss so hergestellt sein, dass eine einmal hergestellte hochfeste Verbindung möglichst lange Bestand haben wird.
• Dazu werden diese Schrauben einer besonderen Oberflächenbehandlung ausgesetzt, die durch einen bestimmten Überzug dafür sorgt, dass das Material die gewünschten Oberflächeneigenschaften erhält.
• Gewünscht werden ein leistungsfähiger Korrosionsschutz, der z. B. durch Feuerverzinken geschaffen wird, und ein festgelegter Reibwert, der erreicht wird, indem das Material mit besonderen technischen trockenen Schmiermitteln (wie Molybdändisulfid) behandelt wird.
• Für das thermische Verzinken wird eine bestimmte Schichtdicke empfohlen bzw. vorgeschrieben. Das Muttergewinde ist unverzinkt, der Korrosionsschutz für die Gesamtverbindung ergibt sich nach der Montage ebenfalls aus dem Zinküberzug des Bolzens, weil dieser unmittelbaren Kontakt mit dem Gewinde hat.
• Die hochfesten Schrauben werden zusammen mit Muttern und Scheiben eingesetzt. Dabei ist darauf zu achten, dass immer nur komplette HV-Garnituren aus Schrauben, Muttern und Scheiben verwendet werden, die von einem Hersteller stammen.
• Wichtig ist noch, dass die Teile geschützt gelagert werden müssen, bis sie eingesetzt werden.

Montage von HV-Schrauben und das Drehmoment

• Zunächst muss die passende Schraube ausgewählt werden: Jeder HV-Schraube wird eine bestimmte Klemmlänge zugeordnet, je nach Abmessung der Schraube dürfen also Werkstücke bis zu einer bestimmten Stärke verschraubt werden. Die benötigte Abmessung ist beim Kauf aus Tabellen des Herstellers zu entnehmen.
• Die Schrauben für hochfeste Verbindungen müssen immer mit jeweils einer Unterlegscheibe unter dem Kopf und unter Mutter montiert werden. Die Fase (der abgeschrägte Rand) muss dabei innerhalb der Verbindung nach außen zeigen, also zum Schraubenkopf hin. Der Kopf ist nämlich ein wenig ausgerundet, und die Fase sorgt dafür, dass die Scheibe sich genau in diese Ausrundung legt.
• Wenn es notwendig ist, damit das Schraubengewinde nicht in das Bauteil hineinragt, werden zwei Scheiben unter der Mutter eingesetzt.
• Die Reibflächen der einzelnen Elemente müssen sehr gut gereinigt werden, wenn die Verbindung gleitfest werden soll. Im Stahlbau geschieht das durch Strahlen mit bestimmten Strahlmitteln oder durch doppeltes Flammstrahlen, bei anderen Anwendungen muss das entsprechende Reinigungsmittel beim Kauf erfragt und eventuell gleich mitgekauft werden.
• Anschließend wird die Mutter komplett per Hand aufgeschraubt, bis es nicht mehr weitergeht. Nun geht es ans Vorspannen. So wird das kontrollierte Anziehen der Mutter genannt, für das verschiedene Verfahren eingesetzt werden können: Drehmoment-Verfahren, Drehimpuls-Verfahren oder Drehwinkel-Verfahren.
• Beim hier behandelten Drehmomentverfahren werden die Schrauben mit einem sogenannten Drehmomentschlüssel vorgespannt, der mitunter auf eine ganz bestimmte Vorspannkraft eingestellt ist. So wird zum Anziehen der Schraubverbindungen von Autofelgen häufig eine Vorspannkraft von 140 Newtonmeter gefordert, die durch einen für diesen Zweck vorgesehenen Schraubschlüssel auch genau ausgeübt wird.
• Bei anderen Drehmomentschlüsseln lässt sich die Vorspannkraft einstellen, die Werte werden dann jeweils den einschlägigen technischen Tabellen entnommen.

Eine solche Tabelle über Vorspannkräfte und Anziehdrehmomente finden Sie z. B. im technischen Handbuch der Firma Keller & Kalmbach, einem Großunternehmen für Verbindungstechnik und Befestigungstechnik.