Eine Schraube wird durch vier Merkmale zugleich definiert: die Form des Kopfes, die Antriebsart, die Ausführung des Gewindes sowie die Gestaltung von Spitze oder Ende. Eine „Sechskantschraube“ und eine „Schraube mit Sechskantantrieb“ sind nicht dasselbe Verbindungselement — und die Unterscheidung zwischen einer Schraube und einer Schraube mit identischem Sechskantkopf ist im praktischen Einsatz so relevant, dass ASME B18.2.1 sich in ASME B18.2.1 ein eigener Anhang damit befasst. Wenn genau diese Unterscheidung für Sie wichtig ist, beginnen Sie mit unserem Leitfaden zum Unterschied zwischen Schraube und Bolzen.
Dieser Leitfaden behandelt die 12 Schrauben- und Bolzentypen, die Maschinenbauer und Instandhaltungsteams tatsächlich beschaffen: Sechskant-, Innensechskant- (Kopf-), Flachkopf-, Rundkopf-, Rändel-, Schulter-, 12-Kant-, Gewindeform-, Gewindestift-, unverlierbare Paneelschrauben, Schlossschrauben sowie Gewindestangen und Stehbolzen — gegliedert nach Kopf, Antrieb, Gewindeausführung und Werkstoff. Einen vollständigen Überblick finden Sie im Kategorie Schrauben und Bolzen für das vollständige SKU-Sortiment.
Kurzantwort: Schrauben werden nach Kopfform (Sechskant, Innensechskant, Flachkopf, Rundkopf), nach Antrieb (Phillips/Kreuzschlitz, Schlitz, Torx/Stern, Innensechskant), nach Gewindeart (Maschinenschraube oder selbstschneidend) und nach Funktion (Gewindestift, unverlierbare Paneelschraube, Schulterausführung) eingeteilt. Bolzen, etwa Schlossschrauben und Gewindestangen, werden durch das Anziehen einer Mutter festgezogen, nicht durch Drehen des Bolzens selbst.
Schrauben- und Bolzentypen im Überblick
Typ | Kopf und Antrieb | Typische Anwendung |
|---|---|---|
Außensechskantkopf, für Schraubenschlüssel oder Stecknuss | Allgemeine Montage mit hohem Drehmoment | |
Hoher Zylinderkopf, Innensechskant oder Torx | Hohe Klemmkraft bei geringer Einbauraumhöhe; Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen | |
Senkkopf, bündig abschließend | Für Oberflächen, auf denen kein vorstehender Schraubenkopf zulässig ist | |
Linsen-, Teller-, Halbrund-, Zylinder- oder Scheibenkopf; Kreuz-, Schlitz-, Torx- oder Vierkantantrieb | Allgemeiner Maschinenbau und Blechverarbeitung | |
Gerändelter Kopf, ohne Antriebsaufnahme | Für von Hand zu lösende Abdeckungen und Verkleidungen | |
Präzisionsgeschliffener, gewindefreier Schaftabsatz | Für Lagerstellen, Nocken und Gestänge | |
Außensechskant-Doppelkantkopf | Für hochdrehmomentige Verschraubungen bei beengten Einbauräumen | |
Formt oder schneidet das Gewinde selbst | Für Blech und dünnwandige Kunststoffe | |
Kopflos, mit Innenantrieb | Befestigung einer Klemmnabe, Riemenscheibe oder eines Zahnrads auf einer Welle | |
Bleibt beim Lösen mit der Tafel verbunden | Überall dort, wo herabfallende Verbindungselemente problematisch sind | |
Halbrunder Kopf mit Vierkantansatz, Anzug über die Mutter | Für Holz oder viereckig gestanzte Bohrungen | |
Kopflos, vollgewindig | Muttern an beiden Enden oder eine dauerhafte Stehbolzenverbindung |
Schraubenkopftypen
Die Kopfform bestimmt zwei entscheidende Faktoren: welches Drehmoment die Schraube aufnehmen kann und ob sie bündig, vorstehend oder versenkt im Bauteil sitzt.
Sechskantschrauben
Ein sechskantiger Außenkopf, der mit Schraubenschlüssel oder Nuss angetrieben wird und für hochbelastete Verschraubungen ausgelegt ist. Die Festigkeitsbereiche reichen von niedrigfestem Handelsstahl bis zu Grade 8 und metrischer Festigkeitsklasse 12.9; für korrosive oder elektrisch nicht leitende Anwendungen stehen Ausführungen aus 18-8-Edelstahl, Messing, Titan und sogar Keramik zur Verfügung. Siehe Sechskantschrauben.
Innensechskantschrauben (Zylinderschrauben)
Auch als Zylinderschrauben bezeichnet, verfügen sie über eine Innensechskant- oder Torx-Aufnahme und einen höheren zylindrischen Kopf für hohe Vorspannkräfte bei kompakter Bauform – die Standardwahl im Maschinenbau und bei Vorrichtungskonstruktionen. Siehe Innensechskantschrauben.
Flachkopfschrauben
Eine Senkung an der Unterseite zieht die Schraube beim Anziehen bündig an die Bauteiloberfläche — überall dort, wo ein vorstehender Kopf mit einer Gegenfläche kollidieren würde. Siehe Flachkopfschrauben.
Rundkopfschrauben
Die breiteste Familie: Dazu zählen Linsenkopf-, Flachrundkopf-, Halbrundkopf-, Zylinderkopf-, Käsekopf- sowie Einweg- und manipulationssichere Köpfe. Je nach Ausführung unterscheiden sie sich in Kopfhöhe, Auflagefläche und Optik. Siehe Rundkopfschrauben.
Rändelschrauben
Sie ersetzen den Antrieb durch einen gerändelten Kopf, der für den Fingergriff ausgelegt ist — ideal für Abdeckungen und Verkleidungen, die so häufig gelöst werden, dass ein Werkzeug nur stört. Siehe Rändelschrauben.
Bundschrauben
Bundschrauben sind im eigentlichen Sinne keine Verbindungselemente für die Klemmfunktion.
Der ungewinde Bund dient als präzisionsgeschliffene Lagerfläche für einen Drehpunkt, eine Nocke oder ein Gestänge. Der darunterliegende kürzere Gewindeschaft übernimmt die eigentliche Sicherung. Siehe Bundschrauben.
Zwölfkantschrauben
Eine Zwölfkantschraube besitzt einen Außensechskant mit zwölf Flanken statt der sechs Flanken eines normalen Sechskants. Dadurch lässt sich ein Schlüssel oder eine Nuss bereits mit halbem Schwenkwinkel ansetzen. Deshalb wird sie bevorzugt bei hochdrehmomentigen Verschraubungen mit engem Bauraum eingesetzt, etwa an Motor- und Antriebsstrangkomponenten. Die von LILY Bearing verwendeten Zwölfkantschrauben werden für diesen Belastungsbereich in legiertem Stahl ausgeführt.
Schraubenkopfformen im Überblick
Seitenansichten der gängigsten Kopfformen — von flachen Rundköpfen bis zum hohen Innensechskant-Zylinderkopf.
Schraubantriebsarten: Phillips, Torx, Sechskant und weitere
Der Antrieb ist die eigentliche Eingriffsgeometrie des Werkzeugs und wird unabhängig von der Kopfform gewählt — eine Rundkopfschraube kann je nach Ausführung beispielsweise mit Kreuzschlitz-, Schlitz-, Stern-, Vierkant- oder Kombiantrieb geliefert werden.
Kreuzschlitzantriebe (Phillips, Pozidriv) und Schlitzantrieb bleiben die Standardlösung für allgemeine Montagearbeiten und die Verarbeitung von Blech.
Sternantriebe (Torx) und Innensechskantantriebe (Innensechskant) widerstehen unter dem Drehmoment von Elektrowerkzeugen dem Herausdrücken des Werkzeugs aus dem Schraubenkopf; deshalb sind sie bei Zylinderkopfschrauben und im Stahlbau vorherrschend.
Vierkantantriebe ermöglichen eine sicherere Bit-Aufnahme bei Schraubarbeiten in der Serienfertigung.
Zwölffachantriebe bieten zwölf Angriffspunkte am Schraubenkopf statt der sechs eines Sechskants; das ist insbesondere bei beengten Platzverhältnissen und hohem Drehmoment von Vorteil – siehe Zwölfkantschrauben oben.
Einweg- und Dreinutenantriebe erlauben die Montage, jedoch nicht die Demontage mit einem Standardwerkzeug – eine Manipulationsschutzfunktion bei öffentlich zugänglichen Anlagen.
Gewindeschneidschrauben: Schneiden ihr eigenes Gewinde
Eine Gewindeschneidschraube bildet oder schneidet beim Eindrehen das passende Gegengewinde selbst, sodass weder eine separate Mutter noch ein vorgefertigtes Gewindeloch erforderlich ist.
Die Gewinde der Typen A und AB verfügen über eine gröbere Steigung und eine spitzere Spitze und sind für Blech sowie dünne Kunststoffe ausgelegt.
Typ C ist dafür ausgelegt, sich in vorgebohrtes Metall einzuschneiden, ohne die Ausfransungen zu verursachen, die ein herkömmliches Maschinenschraubengewinde hervorrufen würde.
Dies ist ein anderes Wirkprinzip als bei einer Maschinenschraube, die grundsätzlich ein vorgefertigtes Gewinde oder eine Mutter benötigt – die Verwechslung beider Schraubenarten ist in der Praxis eine häufige Ursache für ausgenudelte Gewinde.
Madenschrauben: kopflos und für das Sichern, nicht zum Klemmen ausgelegt
Madenschrauben besitzen überhaupt keinen Kopf; der gesamte Schaft liegt in der Bohrung und wird bündig oder unterhalb der Oberfläche eingedreht. Ihre Aufgabe besteht darin, eine Wellemuffe, eine Riemenscheibe oder ein Zahnrad auf einer Welle zu sichern, nicht darin, zwei Bauteile gegeneinander zu verspannen.
Entscheidend ist die Spitzenform: Eine flache oder nicht eindringende Spitze verteilt die Last, ohne eine fertig bearbeitete Welle zu beschädigen; eine schwenkbare Spitze passt sich selbsttätig an eine schräge Auflage an; und eine verlängerte Spitze überbrückt Passfedernuten oder übergroße Bohrungen, die eine Spitze Standardlänge nicht erfassen kann.
Die Abstimmung der Spitzenform auf die Wellenoberfläche ist der häufigste Fehler bei der Beschaffung von Madenschrauben: Eine Standardspritze auf einer gehärteten, polierten Welle kann sich unter Vibration lösen und durchrutschen.
Verliersichere Schaltschrauben: so konstruiert, dass sie nicht herausfallen
Verliersichere Schaltschrauben bleiben auch in vollständig gelöstem Zustand mit dem Panel verbunden. Das ist überall relevant, wo ein herabfallendes Verbindungselement ein echtes Risiko darstellt — in laufenden Anlagen, in der Nähe offener Leiterplatten oder über Kopf.
Dafür kommen vor allem drei Mechanismen zum Einsatz: Gewindeausführungen, die sich herausdrehen lassen, jedoch durch eine Feder- und Unterlegscheiben-Kombination gehalten werden; Vierteldreh-Ausführungen, die sich mit einer 90°-Drehung statt durch vollständiges Ausdrehen lösen; und Einrastausführungen, die ohne separate Mutter auf der Rückseite in eine Panelbohrung eingedrückt werden.
Schraubenarten: Schlossschrauben, Gewindestangen und Gewindebolzen
Der Unterschied zwischen Schraube und Bolzen ergibt sich aus der Art der Montage: Eine Schraube wird am Kopf gedreht, während ein Bolzen festgehalten und mit einer Mutter angezogen wird. Neben den beiden nachfolgend beschriebenen Ausführungen begegnen Ihnen auch Sechskantschrauben beziehungsweise Sechskantbolzen mit demselben sechsseitigen Kopf wie eine Sechskantkopfschraube, dazu Holzschrauben mit Gewinde für Holz, Ringschrauben für Anschlagpunkte und Ankerbolzen für Beton.
Schlossschrauben
Eine Schlossschraube verfügt über einen glatten, halbrunden Kopf und einen Vierkantansatz unmittelbar darunter, der sich in Holz oder in einer Vierkantlochung festsetzt. So verdreht sich die Schraube nicht, während auf der Gegenseite eine Mutter angezogen wird — ein Antriebseinsatz ist dafür nicht erforderlich. Siehe Schlossschrauben.
Gewindestangen und Gewindebolzen
Gewindestangen und Gewindebolzen gehen noch einen Schritt weiter und kommen ganz ohne Kopf aus: vollständig gewindetragendes Material, auf Länge geschnitten und mit Muttern an beiden Enden oder an einem Ende bei einer dauerhaften Bolzen-zu-Bauteil-Verbindung eingesetzt.
Die Festigkeitsklassen richten sich nach denselben Normen wie Sechskantschrauben: Grade 2 und Grade 5 bei Zollabmessungen sowie Klasse 8.8 bis 12.9 im metrischen System.
Die Festigkeitskennzeichnung am Kopf oder am Ende, nicht die Form des Verbindungselements, bestimmt in der Praxis die zulässige Belastbarkeit. Siehe Gewindestangen und Stehbolzen.
Wie Schraubengrößen angegeben werden
Schrauben der Zollreihe werden wie folgt bezeichnet: Nenngröße oder Bruchzahl, danach Gewindegänge pro Zoll und anschließend die Länge — #8-32 x 1" bezeichnet eine Schraube der Größe #8 (0.164 in.), mit 32 Gewindegängen pro Zoll und 1 inch Länge. Die nummerierten Größen reichen von #0 bis #12; danach folgen Bruchzollgrößen (1/4", 5/16", 3/8" und größer). Metrische Schrauben folgen Nenndurchmesser, Gewindesteigung und anschließend die Länge in Millimetern — M6 x 1.0 x 20 bedeutet 6 mm Durchmesser, 1.0 mm Gewindesteigung und 20 mm Länge.
Ein Detail, das Erstkäufer häufig übersehen: Die Längenmessung hängt von der Kopfform ab. Senkkopf- und andere Senkschrauben werden von der Oberseite des Kopfes aus gemessen, da der Kopf bündig sitzt und zur Einbautiefe zählt. Bei allen anderen Kopfformen — Sechskant, Innensechskant, Rundkopf — erfolgt die Messung von der Unterseite des Kopfes bis zur Spitze, weil der Kopf vorsteht und die wirksame Einschraubtiefe nicht beeinflusst.
Werkstoff und Oberfläche: Auf die Einsatzumgebung abstimmen
Werkstoff und Oberfläche bestimmen gemeinsam, wie gut eine Schraube mechanischen Belastungen und Korrosion standhält — nicht nur einer dieser Anforderungen.
Werkstoff | Typische Anwendung | Abwägung |
|---|---|---|
Verzinkter / schwarz brünierter Kohlenstoffstahl | Allgemeine Montage im Innenbereich, Festigkeitsklassen (5, 8, 8.8–12.9) | Höchstes Verhältnis von Festigkeit zu Kosten; begrenzte Korrosionsbeständigkeit |
18-8-Edelstahl | Geringe Außenbewitterung oder Nassreinigung | Gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit; geringere Festigkeit als legierter Stahl |
Edelstahl 316 / A286 | Einsatz in maritimer Umgebung, in der Chemie oder bei hoher Wärmeeinwirkung | Beste Korrosionsbeständigkeit in dieser Auswahl; höchste Kosten |
Messing / Bronze | Elektrische, dekorative oder galvanisch empfindliche Baugruppen | Funkenfrei, korrosionsbeständig; weicher, geringere Tragfähigkeit |
Titan | Luft- und Raumfahrt, gewichtsoptimierte Konstruktionen | Hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis; höchste Materialkosten |
Nylon / Kunststoff | Elektrisch isolierte oder oberflächenschonende Verbindungen | Kein galvanisches Risiko; deutlich geringere Klemmkraft |
Hinweis zur galvanischen Korrosion:Wenn eine Edelstahlschraube in Gegenwart von Feuchtigkeit direkt in ein Aluminiumbauteil eingedreht wird, entsteht galvanische Korrosion, die das Aluminium angreift — nicht die Schraube. Eine Isolierscheibe oder eine materialseitig besser abgestimmte Werkstoffpaarung verhindert dies. Weitere Informationen finden Sie im NASA-Fastener Design Manualzur vertieften Betrachtung der Werkstoff- und Korrosionsauswahl.
Auswahlhilfe: Checkliste in vier Fragen
Wie verläuft der Kraftfluss? Beim Verspannen zweier Bauteile kommt eine Schraube oder ein Bolzen mit Kopf zum Einsatz; zum Arretieren eines Bauteils auf einer Welle wird eine Gewindestiftschraube verwendet.
Wie kritisch ist die Belastung der Verbindung? Für die meisten allgemeinen Maschinenanwendungen genügt Grade 5 oder Klasse 8.8; Grade 8 oder Klasse 12.9 sollte Verbindungen vorbehalten bleiben, bei denen eine zu geringe Festigkeit tatsächlich zum Ausfall führen würde, da die höheren Festigkeitsklassen teurer und spröder sind.
Welchen Umgebungsbedingungen ist die Verbindung ausgesetzt? In trockener Innenumgebung ist beschichteter Stahl meist die wirtschaftlichere Wahl; bei Feuchtigkeit, Reinigungsprozessen oder Außeneinsatz fällt die Entscheidung auf 18-8 oder 316 Edelstahl.
Wie ist der Zugang? Für häufige manuelle Demontagen eignen sich Rändelschrauben oder unverlierbare Vierteldrehverschlüsse besonders; für dauerhafte konstruktive Verbindungen sind Sechskant- oder Innensechskantschrauben mit passender Festigkeitsklasse die bessere Wahl.
FAQ
Welcher Schraubentyp ist am gebräuchlichsten?
Eine pauschale Antwort gibt es nicht, da dies vom Anwendungsfall abhängt. Im Maschinenbau und in der Instandhaltung werden am häufigsten Zylinderschrauben mit Innensechskant sowie Sechskantschrauben spezifiziert. In der allgemeinen Montage und im Blechbau sind Linsenschrauben mit Kreuzschlitz- (Phillips) oder Schlitzantrieb die übliche Wahl.
Welche Schraubenkopfarten gibt es?
Zu den wichtigsten Schraubenkopfarten zählen Sechskant-, Innensechskant- (Zylinderkopf-), Flachkopf- (Senkkopf-) und Rundkopfausführungen. Zu den Rundköpfen gehören unter anderem Linsenkopf-, Tellerkopf-, Flachrundkopf-, Zylinderkopf- und Halbrundkopfvarianten. Rändelschrauben verfügen über einen gerändelten Kopf zum manuellen Anziehen, und Schaftschrauben besitzen unterhalb des Kopfes einen präzisionsgeschliffenen, unverzahnten Schaftabschnitt.
Ist eine Zylinderschraube dasselbe wie eine Schraube mit Mutter?
Nach technischer Definition nicht, auch wenn die Begriffe im Sprachgebrauch häufig unscharf verwendet werden. Eine Schraube ist dafür ausgelegt, durch Drehen des Kopfes in ein Gewindeloch eingedreht zu werden; bei einer Schraube mit Mutter wird die Mutter auf das Gewinde geschraubt, während sich die Schraube selbst nicht mitdreht. Eine Zylinderschraube mit Innensechskant, die in einen Gewindekörper eingeschraubt wird, ist eine Schraube; derselbe Befestiger, der mit einer Mutter durch ein Durchgangsloch verwendet wird, wirkt funktional als Schraube mit Mutter.
Worin besteht der Unterschied zwischen einer Maschinenschraube und einer Gewindeschneidschraube?
Eine Maschinenschraube benötigt ein vorgefertigtes Gewindeloch oder eine Mutter zum Eingreifen. Eine Gewindeschneidschraube formt oder schneidet ihr Gegengewinde beim Eindrehen selbst, sodass keine separate Mutter und kein Gewindeloch erforderlich sind. Die Verwechslung beider Schraubenarten ist eine häufige Ursache für ausgerissene Gewinde.
Verlieren Edelstahlschrauben im Vergleich zu Stahlschrauben an Festigkeit?
Ja, messbar. Der Standard-Edelstahl 18-8 erreicht eine Mindestzugfestigkeit von rund 70,000 psi gegenüber etwa 120,000 psi bei Stahl der Festigkeitsklasse Grade 5 — also ungefähr 40 % weniger. Deshalb werden hochbelastete konstruktive Verbindungen in trockenen Umgebungen in der Regel weiterhin mit beschichtetem oder legiertem Stahl ausgeführt, anstatt allein aus Gründen des Korrosionsschutzes standardmäßig auf Edelstahl umzusteigen.
Kann ich bei derselben Schraube einen Torx-Antrieb anstelle eines Phillips-Antriebs verwenden?
Nur dann, wenn die Kopfform ansonsten identisch ist und die Festigkeitsangabe unverändert bleibt — die Antriebsaufnahme beeinflusst die Klemmkraft nicht, der Wechsel des Antriebssystems bedeutet jedoch in der Regel, dass eine andere Artikelnummernreihe beschafft werden muss, statt eine vorhandene Schraube umzurüsten.
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