Schraubverbindung Sechskant Holzschrauber vs. Tellerkopfschrauben

[Holzaki]

Hallo,

bin gerade mitten in meinem Spielturm Projekt und stelle mir gerade die Frage welche Schraubverbindung haltbarer ist.

In den Kauf Spieltürmen werden überall Sechskant Holzschrauben verwendet. Ich baue dagegen so etwas wie das hier auf der Festool Seite https://www.festool.de/Aktionen/Festool-fuer-zu-Hause/Documents/Bauplan/Kinder/Festool_Bauplan_Spielturm.pdf.

Dort werden explizit Tellerkopfschrauben herausgehoben als Mittel der Wahl. Habt ihr da Erfahrungen was haltbarer ist? Ich vermute die Sechskant Holzschrauben sind einfach günstiger und werden deswegen verwendet, aber ich könnte mich auch täuschen. Auf den öffentlichen Spielplätzen habe ich bisher auch immer nur sehr große Tellerkopfschrauben gesehen.

Gruß
Andi

 

[ohne_titel]

für alle größeren verbindungen schlossschrauben oder gewindestangen mit großer unterlegscheibe, beidseitig versenkt. für beplankungen normale edelstahlschrauben.

 

[threedots]

Hallo Holzlaki,

die Tellerkopfschrauben sind für den Profi zeitgünstiger handzuhaben. Bei den klassischen Sechskant Holzschrauben brauchst Du noch eine passende Unterlagscheibe!

Bzgl. Stabilität liegen beide Schraubenarten in etwa gleich auf.

Ah, die Haltbarkeit: Edelstahl neigt zwar nicht so sehr zur Korrosion, ist allerdings deutlich spröder als normaler Stahl. Ich würde aufgrund der Konstruktion zu normalen Stahlschrauben greifen, verzinkt oder chromatiert, da wohl hier und da im Spielturm doch mal Scherkräfte auftreten können, die Edelstahl frühzeitig brechen lassen können.

 

[Holzaki]

Ah danke für die Erklärung dann nehme ich also auch die Sechskant Holzschrauben.

Gruß
Andi

 

[NKU]

Falls du den Kopf der Schraube nicht im Material einläßt und dieser somit hervorsteht, solltest du eventuell auch Schrauben mit abgerundeten Kopf ( Vergleich= Hutmutter) nutzen. Es gibt auch abgerundete Kunststoffkappen zum nachträglichen raufstecken.

Grüße

 

[bezu]

Hallo Holzlaki,

es hängt auch davon ab, welches Holz du verwendest. Einige Holzarten sind aggressiver gegenüber Metallen.
Edelstahl hat bei den normalerweise erhältlichen Schrauben eine höhere Festigkeit und auch eine höhere Bruchdehnung, d.h. es ist nicht spröder.
Edelstahl neigt zum Festfressen, was allerdings auch einen Vorteil hat, dass man sich u.U. eine Sicherungsmutter sparen kann.

Gruß,
Achim

 

[tract]

Edelstahl neigt zwar nicht so sehr zur Korrosion, ist allerdings deutlich spröder als normaler Stahl.

das ist falsch

Wäre Edelstahl spröde, würde es daraus kein tiefgezogenen Töpfe geben

Ernsthaft: Edelstahl (zumindest um den es hier geht) ist genau das Gegenteil: zäh

Ich würde aufgrund der Konstruktion zu normalen Stahlschrauben greifen, verzinkt oder chromatiert, da wohl hier und da im Spielturm doch mal Scherkräfte auftreten können, die Edelstahl frühzeitig brechen lassen können.

Bei üblichen Skt.-Holzschrauben ist keine Festiglkeit angegeben.
In dem älteren Katalog eines Schraubenlieferanten steht hierzu Stahl nach Wahl des Herstellers, in den Angeboten (s. Google) findet man bei DIN 571er Schrauben in der Regel die Festigkeitsklasse 4.6

Somit:
Zugfestigkeit 400N/mm² , untere Streckgrenze 240N/mm²
(eine Kennung habe ich auf Schraubenköpfen bisher nie gesehen)

Bei den Edelstahlholzschrauben verwendet man offensichtlich Material, welches kaltverfestigt ist (dürfte bereits herstellungsbedingt sein), so wie auch bei den Maschinenschrauben.
Habe hier selber Holzschrauben aus Edelstahl mit 70er Kennung.
In diesem eBay-Angebot z.B. gut zu sehen:
Holzschraube Edelstahl DIN 571 V2A DIN571 VA Sechskantschrauben A2 Holzschrauben | eBay

70er Material bedeutet
Zugfestigkeit 700N/mm², Dehngrenze 450N/mm²

! Edelstahl-Skt.-Holzschrauben schlagen daher 'normale' Skt.-Holzschrauben sehr deutlich, was die Festigkeit angeht (fast um das Doppelte)

Möchte man mehr, muß man auf lange Maschinenschrauben der im Maschinenbau gebräuchlichen Festigkeit 8.8 (oder besser) zurückgreifen oder auf Gewindestangen mit solcher Festigkeit (diese sind am Ende gelb markiert, siehe Link - sowas findet man üblicherweise nicht im Baumarkt, dort besitzen Gewindestangen lediglich 4.6er Qualität; im Internet (eBay, Befestigungsfuchs, usw.) werden 8.8er aber günstig, kaum teurer als 4.6er (und günstiger als die 'weichen' 4.6er im Baumarkt ) angeboten

Für Außenanwendungen würde ich daher entweder Edelstahl oder feuerverzinkte Schrauben (seltener, in höherer Festigkeit als 4.6 teuer) nehmen - oder zumindestens galv. verzinkte Schrauben zusätzlich z.B. mit Klarlack lackieren (die sehen sonst nach nicht allzulanger Zeit unschön aus, d.h. rosten)

 

[Holzaki]

Das mit der geringeren Festigkeit von Edelstahl Schrauben habe ich aber schon sehr oft gelesen sehr komisch.
Danke für die Hinweise die Schraubenköpfe sollen eingelassen werden. Da es sich nur um Kiefer KVH Holz handelt, sollte es hier auch zu keinerlei Verfärbungen kommen durch chemische Reaktionen, wie bei einigen Harthölzern und Edelstahl.

Gruß
Andi

 

[tract]

Das mit der geringeren Festigkeit von Edelstahl Schrauben habe ich aber schon sehr oft gelesen sehr komisch.

das bezieht sich dann immer auf die im Maschinenbau üblichen 8.8er Schrauben.
Es gibt zwar auch 80er Edelstahlschrauben, aber werden seltener angeboten. Darüber nichts.
D.h. nichts vergleichbares zu 10.9er oder 12.9er. Sowas wird z.B. bei Bremsen an Fahrzeugen verwendet - und da gab/gibt es 'Experten', die auf diese wichtigen 'Kleinigkeiten', daß dort hochfeste Schrauben sein müssen nicht achten.

Ansonsten ist es so wie o.a. Beitrag

 

[Komihaxu]

Möchte man mehr, muß man auf lange Maschinenschrauben der im Maschinenbau gebräuchlichen Festigkeit 8.8 (oder besser) zurückgreifen oder auf Gewindestangen mit solcher Festigkeit (diese sind am Ende gelb markiert, siehe Link - sowas findet man üblicherweise nicht im Baumarkt, dort besitzen Gewindestangen lediglich 4.6er Qualität; im Internet (eBay, Befestigungsfuchs, usw.) werden 8.8er aber günstig, kaum teurer als 4.6er (und günstiger als die 'weichen' 4.6er im Baumarkt ) angeboten

Reden wir noch über eine Anwendung mit Holz?
Bevor die 8.8er abreißt, hat man lange vorher das Kiefer KVH zerrissen.

Andererseits sollte man wirklich die Finger von dem Eisenschrott aus den Billigbaumärkten lassen. Geht zum eingesessenen Eisenwarenhändler! Dort gibts gute Qualität zu vernünftigen Preisen.

 

[threedots]

Hallo Tract,

danke für die Aufklärung. Warum haut es denn bei der höheren Zähigkeit von Edelstahl so vielen Leuten die Schraubenköpfe weg? Du scheinst vom Metallfach zu kommen und kannst uns das bestimmt erklären.

 

[Holzaki]

Eben gerade noch einmal geschaut rein konstruktionsbedingt werde ich das mit den Sechskant Holzschrauben gar nicht hinbekommen. E wird dann also doch ein Mix werden bei dem ich beide Schraubentypen in Edelstahl verwenden werde.

Stimmt, der Aspekt von Komihaxu ist natürlich auch wahr bevor diese Schrauben nachgeben wird das KVH schon lange durch sein.

Gruß
Andi

 

[ChristophW]

Warum haut es denn bei der höheren Zähigkeit von Edelstahl so vielen Leuten die Schraubenköpfe weg? Du scheinst vom Metallfach zu kommen und kannst uns das bestimmt erklären.

Würde mich auch interessieren, da mir das letztens auch schon wieder passiert ist

 

[tract]

Reden wir noch über eine Anwendung mit Holz?
Bevor die 8.8er abreißt, hat man lange vorher das Kiefer KVH zerrissen.

immer alles eine Sache der Dimension: Gewindedurchmesser, bzw. Größe der U-Scheibe

Warum haut es denn bei der höheren Zähigkeit von Edelstahl so vielen Leuten die Schraubenköpfe weg?

das Edelstahl zäh ist, erkennt man leicht, wenn man es bearbeiten möchte.

Man darf natürlich nicht alles wild durcheinander werfen, um dann tatsächlich Äpfel mit Birnen zu vergleichen.
Es wird immer versucht einen möglichst guten Kompromiß zwischen Festigkeit, Härte und Zähigkeit zu erreichen.
Deshalb sind 'normale' Schrauben (z.B. 8.8ter) auch vergütet, also gehärtet - und um die durch die im Zusammenhang mit der Härte eingebrachte Sprödigkeit wieder zu verringern, danach angelassen.
Bei den austen. Edelstählen geht das nicht, daher werden diese kaltverfestigt.

Wenn nun, s. Vergleich, die Streckgrenze (also die Kraft bei welcher der Werkstoff anfängt sich plastisch zu verformen) bei dem 4.6er Werkstoff bei 240N/mm² liegt - die Zugfestigkeit bei 400N/mm², beim 70er Edelstahl die Dehngrenze bei 450N/mm², dann ist klar das der Edelstahl mehr aushält.
Dort wo dieser sich gerade noch nicht bleibend verformt, ist der andere bereits abgerissen.

Das mit dem Abreißen liegt häufig an den Werkstoffeigenschaften. Edelstahl gleitet z.B. nicht so gut.
Da aber die meiste Kraft beim Verschrauben im Gewinde und noch mehr in der Kopfauflage verbraucht wird - siehe Grafik:
http://www.schrauben-lexikon.de/norm/_pages-techdat/img/Techdat_html_m7387f229.png
wirkt sich diese Eigenschaft ungünstig aus (das die Sache mit der Kopfauflage großen Einfluß hat, kennt man auch von Radmuttern: die lösen sich oft so schwer, weil die Kopfauflage groß ist und dort evtl. auch noch Korrosion stattgefunden hat).
Verschraubt man Edelstahlschrauben ohne Schmierung, kann es sogar passieren daß durch die Reibung im Gewinde das Material frisst - einschrauben geht, rausschrauben nicht mehr.
Was zum Lesen:
http://www.reyher.de/fileadmin/user...h/REYHER_aktuell/REYHER_aktuell_Edelstahl.pdf

Ich denke diese ungünstigen Reibeigenschaften von Edelstahl könnten ebenso in Holz ein Problem darstellen (Aluminium, als Bsp., besitzt auch ein ungünstiges Reibverhalten - Holz läßt sich darüber schwerer schieben als über Stahl oder wenn es eloxiert ist), wenn dann auch noch die Streuung dsbzgl. groß ist ...

Na ja - und dann kommt es auch immer noch auf die Fertigung an: hatte auch schon günstige Spanplattenschrauben, bei denen reihenweise die Köpfe abgerissen sind.
Ob das Material zu hart oder aber auch nicht hart genug gewesen ist?

 

[Holzaki]

Danke für die Infos zu dem Thema ist sehr erhellend. Jetzt muss ich darüber eine Nacht schlafen und schauen was ich daraus mache.

Gruß
Andi

 

[Sägenbremser]

Guten Abend Andi

bei Kinderspielgeräten würde ich heute aber auch eher
zur Tellerkopfschraube greifen, der scharfkantige Kopf
einer Sechskantschraube müßte doch schon bündig in
die Holzfläche eingelassen werden, wenn er im Bereich
der späteren Turnübungen zum Einsatz kommen sollte.

Wie zähelastisch Edelstahllegierungen seien können, hat
bestimmt schon jeder einmal erfahren dürfen, der dieses
Material als Hobbyist auf der Drehbank hatte. Auch simples
Bohren ist deutlich mühseliger als in Baustahl gewohnt.

Das schnellere Abreissen von Edelstahlschrauben in Holz
führe ich aber eher auf die schlechtere Gleiteigenschaft der
rohen Oberfläche zurück. Denke das Rohstahl da auch nicht
so viel besser wäre. Nur wer verarbeitet schon unbeschichtete
Schrauben aus Rohstahl?

Habe auch noch keine Schrauben höher als 70er in Edelstahl
gefunden, aber die halten bei mir alle Bremssättel an Mopeds
seit Jahrzehnten sicher am Ort. Die grösste Kraftübertragung
erfolgt ja nicht im Schraubbolzen, die Auflageflächen zwischen
Bremssattel und Aufnahmeauge an der Gabel ist der Lastträger.
Diese beiden Teile sind aber fast immer aus Alulegierungen.
Bei meinen Motorräder habe ich diese Kontaktfläche fast immer
auf der Fräse nachbearbeiten müssen. Bei britische Maschinen
immer, bei Mopeds aus Spandau ab 1980-88 und bei japanisch
gelieferten Maschinen noch niemals. Die Schraubenqualität bei
Letzteren war aber zumeistens unterirdisch schlecht. Seit dem
sich die Fertigung.-Lieferkette aber immer weiter in Richtung
Osten bewegt hat, sind auch diese Teile ohne Beanstandung und
können wirklich ab Kauf den Besitzer sehr zufrieden stellen.

Gerade im BMW- Treiberlager gibt es aber schon Strategen die
fast 1Mille für die paar Schrauben in Titanausführung abdrücken.
Wenn sie dir die Kurve zuparken hat man meistens genügend
Zeit das edle Geschmeide einmal kurz zu zu bewundern

Gruss Harald