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Drehmomentmess-/produktionsschlüssel

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Definition und Funktion eines Drehmomentschlüssels

Ein Drehmomentschlüssel ist ein handgeführtes Schraubwerkzeug, mit dem eine definierte Drehkraft (Anzugsmoment) auf ein Verbindungselement (Schraube oder Mutter) ausgeübt werden kann. Damit die notwendige Klemmkraft zwischen den zu verbindenden Bauteilen auch bei maximalen Betriebskräften gewährleistet ist.

Arten von Drehmomentschlüssel:

Es gibt mechnanische und elektronische Ausführungen. Die Gängigste besteht aus einem verchromten Stahlrohr, zusätzlichem Griffstück, dem Auslösmechanismus, umschaltbare Knarre zur Werkzeugaufnahme, sowie einer Skala für die Einstellung des Drehmoments.

Auslösender Drehmomentschlüssel zum Nachknicken:

Mittels einer Skala oder mit Hilfe eines Prüfgeräts wird ein bestimmtes Soll- oder Zielmoment eingestellt. Sobald das Drehmoment erreicht wurde, gibt der Drehmomentschlüssel ein hörbares Klicken oder fühlbares Knacken aus. tl_files/maku/Produktbilder/Dehmomentschluessel_zum_Messen.jpg

Anzeigender Drehmomentschlüssel zum Messen:

Durch eine mechanische Skala, Messuhr oder elektronische Anzeige wird der Wert des Drehmoments angegeben, der von dem Abtriebsteil des Drehmomentschlüssels aufgebracht wird.

Fachwissen zu Drehmomentschlüssel

Das Anziehmoment:

Das Anziehmoment ist die in Newton x Meter (Nm) angegebene Kraft, die am Ende eines Hebelarmes erzeugt wird und die entsprechende Vorspannkraft an einer Schraubverbindung herstellt. Das kann ein Antriebsvierkant eines Drehmomentschüssels oder die Aufnahme eines Maulschlüssels sein. Das Schrauben-Anziehmoment setzt sich aus dem Gewindeanzugsmoment und dem Auflage-Reibmoment (Schraubenkopf- oder Mutternauflage) zusammen

Messung eines Drehmoments:

Das Drehmoment errechnet sich, in dem man die am Helbelarm aufgebrachte Kraft "F" mit der Enfernung vom Drehpuntkt bis zum Punkt der Aufbringung "L" (Länge des Hebelarms) multipliziert. Drehmoment M = Kraft F x Hebelarm L

Vorspannkraft:

Als Vorspannkraft bezeichnet man die in der Schraube auftretende Spannungs- oder Zugkraft, die durch Streckung der Schraube entsteht, wenn Verschraubungselemente (z.B. zwei Stahlplatten) durch Drehen der Mutter angezogen werden. Zwischen den Verschraubungselementen entsteht eine gleich große Druckkraft. Dadurch längt sich die Schraube und die Verschraubungselemente werden zusammengepresst. Die Maßeinheit für die Vorspannkraft ist Newton (N). Eine zu hohe Vorspannkraft führt zu einer Überlastung und somit zum Bruch der Schraube oder zur Verformung der zu verschraubenden Elemente.

Setzen von Schraubverbindungen:

Nach der Montage kommt es zu einer plastischen Verformung der nunmehr zusammengepressten Verschraubungselemente, da sich die Auflagepunkte (Kopf- und Mutterauflage) aneinander angleichen. Je mehr Trennfugen eine Schraubverbindung hat, desto größer ist der Setzbetrag.

Reibungswerte und Reibungszahlen:

Die während des Anziehens auftretenden Reibungen im Gewinde sowie an den Auflagepunkten (Kopf- und Mutterauflag) sind bei der Festlegung des Anziehdrehmoments von großer Bedeutung. Fast 90% des Gesamtanzugsmoments werden zur Überwindung von Reibungseinflüssen aufgewendet.

Harte und weiche Verschraubungen:

Je nach dem, welche Elemente man verschrauben möchte, wird im wesentlichen zwischen harten und weichen Schraubfällen unterschieden. In einer harten Verbindung wird das Endanzugsmoment bereits durch den Drehwinkel von ca. 30° erreicht, nach dem diese vorher bis zum Fügemoment angezogen wurde. In einer weichen Verbindung ist ab diesem Punkt mindestens noch eine Umdrehung (360°) erforderlich, bis die Schraube entgültig angezogen ist.

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Festigkeitsklassen und Anzugswerte von Schrauben M2 - M18

Verbindungs- und Befestigungselemente wie Schrauben, Muttern oder ähnliche Formteile wurden nach internationaler Norm in verschiedene Festigkeitsklassen eingestuft, um deren geforderten Eigenschaften zu standardisieren. Festigkeitsklassen wie 3.6, 8.8, 10.9 oder 12.9 geben somit Informationen über die mechansichen Eigenschaften hinsichtlich Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung und Härte. Je höher die Festigkeitsklasse, desto höher sind Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte. Die Bruchdehnung nimmt bei steigender Festigkeitsklasse entsprechend ab.

Streckgrenze (N/mm²)
- Zieht man bei einer Durchsteck-Schraubverbindung die Mutter langsam immer fester an, dann wächst der Widerstand stetig, bis eine Grenze erreicht wird, an der die Schraube anfängt, sich bleibend zu längen. Nun reicht eine geringere Kraft, um sie noch weiter zu längen. Das Anziehdrehmoment steigt in dieser Phase nicht weiter an. Beim Nachlassen der Beanspruchung geht die Schraube nicht wie ein Gummiband in ihre urspüngliche Länge zurück, denn ihre "Streckgrenze" wurde überschritten.