Wie misst man die Länge einer Schraube? Ein praktischer Leitfaden für Ingenieure

Das Messen der Länge einer Schraube gehört zu den Aufgaben, die trivial aussehen, bis eine Kiste mit Verbindungselementen ankommt und jemand fragt, ob die 60 mm auf der Zeichnung den Kopf einschließen. Seit 2003 stellen wir Verbindungselemente aus Edelstahl her und diese Frage taucht immer noch in fast jeder Schulung in unserer Werkstatt auf. Die kurze Antwort ist, dass es von der Art des Bolzens in Ihrer Hand abhängt. Die längere Antwort ist zehn Minuten Ihrer Zeit wert, denn sie entscheidet darüber, ob eine Baugruppe beim ersten Mal sauber abschließt oder als abgelehnte Lieferung zurückkommt.

Warum die Messung der Schraubenlänge etwas Geduld erfordert

Eine Schraube, die nur wenige Millimeter zu kurz ist, entwickelt keinen vollständigen Gewindeeingriff, wodurch die Verbindung geschwächt wird, lange bevor es jemand bemerkt. Eine zu lange Schraube kann in einem Sackloch landen, freiliegende Gewinde hinterlassen, die sich verhaken und Korrosion ansammeln, oder einfach das Gewicht und die Kosten jeder von Ihnen versendeten Einheit erhöhen. In Umgebungen mit starken Vibrationen wie Schienen-, Wind- und Chemieanlagenausrüstung ist dieser Unterschied noch wichtiger.

Die Verwirrung ist verständlich, da „Länge“ in den verschiedenen Verbindungselementfamilien unterschiedlich definiert ist. DIN, ISO, ANSI, JIS und GB geben die Dimension jeweils klar an, die Regeln sind jedoch nicht von Produktfamilie zu Produktfamilie identisch. Sobald Sie wissen, welche Regel für das Befestigungselement in Ihrer Hand gilt, wird das Messen zu einer Zehn-Sekunden-Aufgabe statt einer Debatte.

Die Grundregel: Messen Sie unter dem Kopf

Bei den meisten Bolzen und Schrauben mit einer ebenen Auflagefläche unter dem Kopf verläuft die Länge von der Unterseite des Kopfes bis zur äußersten Spitze des Schafts. Die Kopfhöhe ist kein Teil der Länge. Eine als M10 x 60 bezeichnete Sechskantschraube misst 60 mm von der Unterseite des Kopfes bis zum Ende des Schafts, und der Kopf selbst kann darüber hinaus noch weitere 6 bis 7 mm hinzufügen.

Diese Regel gilt für Sechskantschrauben wie DIN 931 (Teilgewinde) und DIN 933 (Gewinde bis zum Kopf), Innensechskantschrauben, Sechskantflanschschrauben und die meisten Maschinenschrauben mit glattem Kopf. Wenn Sie Optionen in unseren vergleichen Edelstahlschrauben , DIN 931 und DIN 933 sind die beiden Familien, die Sie in Zeichnungen am häufigsten sehen, und sie folgen genau der gleichen Längenkonvention, obwohl sich ihre Gewindelängen unterscheiden.

DIN933 Edelstahl-Sechskantschrauben mit Vollgewinde Vollgewinde-Sechskantschrauben aus Edelstahl für hochbelastbare Verbindungen, erhältlich in metrischen Größen von M1,6 bis M52, entsprechend der Standardkonvention für Unterkopflängen. Produkt anzeigen →

Die Ausnahme: Senk- und Flachkopfbefestigungen

Wenn der Kopf so konzipiert ist, dass er bündig in einem Senker sitzt, umfasst die Länge den Kopf. Sie messen von der Oberseite des Kopfes, also der Ebene, wo der Kopf auf das umgebende Material trifft, bis zur Spitze. Senkkopfschrauben mit Innensechskant nach DIN 7991 und Senkkopfschrauben mit Kreuzschlitz nach DIN 965 sind die klassischen Beispiele und finden sich häufig in Platten, Maschinenabdeckungen und allem, was eine glatte Außenfläche benötigt.

Wenn Sie dies falsch machen, ist der Fehler meist offensichtlich, aber teuer: Eine Senkkopfschraube, die ohne Kopf bestellt wird, ist um die volle Kopfhöhe zu kurz, die oft 3 bis 5 mm beträgt.

Wo jeder gängige Schraubentyp gemessen wird

Eine Schraube Schritt für Schritt vermessen

Mit einem Messschieber, einem Gewindesteigungsmessgerät und einer sauberen Werkbank können Sie fast alles bewältigen, was Sie in einem Wartungslager oder einer Wareneingangskontrollhalle antreffen. Hier ist die Reihenfolge, die wir empfehlen.

1. Identifizieren Sie zunächst die Verbindungselementfamilie. Bestätigen Sie den Standard oder die Form des Kopfes, denn diese entscheidet darüber, ob der Kopf zur Länge zählt.
2. Reinigen Sie den Bolzen. Wischen Sie Öl, Staub und jegliche Farbe ab und überprüfen Sie die Spitze auf Grate oder Überschläge, die die Messung verkürzen könnten.
3. Platzieren Sie die Bremssattelbacken richtig. Ein Kiefer liegt flach an der Unterseite des Kopfes an, der andere berührt die Spitze des Schafts. Halten Sie den Bremssattel parallel zur Achse der Schraube und nicht geneigt.
4. Lesen Sie auf Augenhöhe ab und notieren Sie die Zahl in Millimetern. Runden Sie bei kritischen Arbeiten nicht auf den nächsten ganzen Millimeter. Ein Unterschied von 0,5 mm ist wichtig, wenn eine Verbindung eine enge Toleranz aufweist.
5. Messen Sie den Durchmesser über den Schaft hinweg, idealerweise am gewindefreien Teil. Ein über dem Gewinde geschlossener Messschieber zeigt einen etwas größeren Wert an. Betrachten Sie diese Zahl daher nur als Gegenprobe.
6. Überprüfen Sie die Gewindesteigung mit einer Lehre oder zählen Sie die Gewindegänge über 10 mm und teilen Sie sie. M8 hat normalerweise eine Steigung von 1,25 mm, M10 hat eine Steigung von 1,5 mm und M12 hat eine Steigung von 1,75 mm im Grobgewinde.
7. Notieren Sie sich die vollständige Bezeichnung, zum Beispiel M10 x 60 DIN 933 A2, bevor der Bolzen zurück in die Tonne wandert.

Der gleiche Unterkopfansatz gilt für Innensechskantschrauben, die von der Sitzfläche des zylindrischen Kopfes bis zur Spitze gemessen werden.

DIN 912 Innensechskantschrauben aus Edelstahl Innensechskantschrauben aus Edelstahl mit Innensechskant und Vollgewinde, gemessen unter dem Kopf; Verfügbar von M1,4 bis M100 für Drehmomentverbindungen. Produkt anzeigen →

Bei langen Teileserien spart ein einfaches Längenmessgerät oder eine Go-and-No-Go-Vorrichtung Zeit und eliminiert den menschlichen Faktor bei der Messung.

Gewindelänge: Die Zahl hinter der Zahl

Bei einem Bolzen mit Teilgewinde sagt die angegebene Länge nichts darüber aus, wie viel vom Schaft Gewinde trägt. Dies wird durch eine eigene Formel abgedeckt und erklärt, warum zwei Schrauben gleicher Länge nebeneinander ganz unterschiedlich aussehen können.

• Nennlänge bis 125 mm: Gewindelänge b = 2d 6 mm
• Nennlänge von 130 mm bis 200 mm: Gewindelänge b = 2d 12 mm
• Nennlänge über 200 mm: Gewindelänge b = 2d 25 mm

Dabei ist d der Nenngewindedurchmesser. Die Länge des Schafts ohne Gewinde beträgt dann g = l minus b, wobei l die Schraubenlänge ist. Nehmen Sie eine M20 x 150-Schraube: Die Gewindelänge beträgt 2 x 20 12 = 52 mm, sodass ein glatter Schaft von 98 mm übrig bleibt. Dieser glatte Schaft drückt gegen ein Loch in einer Scherverbindung und ist daher die Abmessung, die einem Konstrukteur wirklich am Herzen liegt.

Vollgewindebolzen wie z. B. DIN 933 haben ein Gewinde bis zum Kopf, die Gewindelänge entspricht also der Bolzenlänge. Zwei Schrauben gleicher Nennlänge, eine nach DIN 931 und eine nach DIN 933, sind bei vielen Verbindungen austauschbar, jedoch nicht bei allen, da der glatte Schaft der Ausführung nach DIN 931 die Last anders trägt.

Verbindungselemente ohne herkömmlichen Kopf

Gewindestangen, Stehbolzen und Stellschrauben haben keinen Kopf, es gibt also nichts auszuschließen. Die Länge wird von einem Ende zum anderen gemessen. Eine Gewindestange nach DIN 975 wird einfach als M12 x 1000 angegeben, was einen Meter Vollgewindestange bedeutet, und ein Bolzen nach DIN 938 wird als Gesamtlänge angegeben, wobei die Gewindelängen jedes Endes separat angegeben werden.

Stellschrauben mit Kegel-, Flach- oder Klauenspitze werden über den gesamten Körper einschließlich der Spitze gemessen, da die Spitze innerhalb der Baugruppe sitzt und echten Platz einnimmt. Wenn Sie Gewindestangen vor Ort auf Maß zuschneiden, berücksichtigen Sie die Sägefuge und den Verlust einiger Gewindegänge an der Schnittfläche. Es lohnt sich, etwas länger zu schneiden und das Ende mit einer Schneidmutter zu reinigen, anstatt zu kurz zu werden.

DIN 975 Edelstahl-Gewindestangen und -bolzen Gewindestangen aus Edelstahl für verstellbare Verbindungen und mittlere Belastungen, erhältlich in den Größen M2 bis M52; nützlich beim Ablängen von Stangen. Produkt anzeigen →

Halten Sie bei Projekten, bei denen Stäbe, Stehbolzen und herkömmliche Bolzen kombiniert werden, die verschiedenen Messregeln in der Zeichnung deutlich gekennzeichnet. Die meisten Bestellfehler, die wir sehen, sind auf eine einzige unqualifizierte Beschriftung wie „M16 x 200“ ohne angehängte Befestigungselementfamilie zurückzuführen.

Häufige Messfehler, die es zu vermeiden gilt

Nach zwei Jahrzehnten eingehender Prüfung und Kundenbetreuung sind dies die Fehler, die uns am häufigsten auffallen, und jeder einzelne lässt sich leicht verhindern.

• Einschließlich der Kopfhöhe einer Sechskantschraube, die 6 bis 10 mm hinzufügt und ein übergroßes Teil ergibt.
• Ausgenommen ist der Kopf einer Senkkopfschraube, wodurch ein Teil entsteht, das unter der Oberfläche sitzt.
• Messung einer beschädigten oder gratigen Spitze, die zu kurz ist und zu einer abgelehnten Reklamation wegen einer einwandfreien Charge führt.
• Verwenden Sie ein Maßband oder einen Stahlmaßstab an einer kurzen Schraube, wobei ein Messschieber sowohl schneller als auch genauer ist.
• Messen Sie den Durchmesser über das Gewinde und nicht über den glatten Schaft, wodurch die Größe überbewertet wird.
• Beim Schreiben einer Bestellung wird die Gewindelänge mit der Gesamtlänge verwechselt.

Ein wenig Disziplin schützt hier sowohl Ihren Montageplan als auch Ihre Beziehung zu Ihrem Lieferanten.

Die Bezeichnung richtig aufs Papier bringen

Der sicherste Weg, Unklarheiten zu vermeiden, besteht darin, jedes Mal die vollständige Bezeichnung anzugeben: Nenndurchmesser, Länge, Norm, Material und gegebenenfalls die Gewindesteigung. Ein Eintrag wie „M12 x 80 DIN 933 A4-70“ teilt einem Lieferanten alles mit, was zum Versand des richtigen Teils erforderlich ist, während „M12-Bolzen 80 mm“ auf ein halbes Dutzend Arten gelesen werden kann.

Auch Längentoleranzen sind zu prüfen. Kurze Befestigungselemente werden normalerweise an einem engeren Band befestigt als lange, sodass eine 1000-mm-Gewindestange und eine M6 x 16-Schraube nicht mit demselben Maßstab beurteilt werden. Wenn in einer Zeichnung eine kritische Länge angegeben ist, geben Sie die Toleranz an, anstatt sich auf die Norm zu verlassen.

Wenn Sie sich vor der Bestellung noch für eine Familie entscheiden müssen, hilft Ihnen unser Ratgeber weiter So wählen Sie die richtigen Edelstahlschrauben für Ihr Projekt aus geht ausführlicher auf Materialqualität, Gewindetyp und Umgebung ein. Messen Sie sorgfältig, schreiben Sie die Beschreibung vollständig auf, und beim ersten Mal erhalten Sie die richtige Schraube.