Gewindefreistich – was ist das eigentlich?

Bei der Herstellung eines Gewindes gibt es einiges zu beachten. Und vor allem in der industriellen Fertigung geht das noch weiter als Durchmesser und Steigung. Hier kann das Gewinde nicht isoliert betrachtet werden, sondern als Teil eines großen Ganzen. Und als solches sind manchmal noch ein paar Kniffe nötig, um das perfekte Zusammenspiel verschiedener Bauteile zu garantieren.

Zu diesen Kniffen gehört der Gewindefreistich. Gesehen haben Sie den mit Sicherheit schon einmal, auch wenn Ihnen das vielleicht nicht bewusst ist. Aber wissen Sie auch, wo und wann der Freistich im Maschinenbau zur Anwendung kommt? Wenn nicht, dann lesen Sie weiter. Wir erklären alle wichtigen Fakten rund um das Thema Gewindefreistich.

Was ist ein Gewindefreistich?

Als Gewindefreistich bezeichnet man die Verjüngung an einem Bolzen oder auch einer Mutter, die auf das Ende des eigentlichen Gewindes folgt. Es handelt sich also um einen Abschnitt des Bolzens mit glatter Oberfläche, in den keine Gewindegänge geschnitten werden. Dieser Abschnitt hat zusätzlich einen kleineren Durchmesser als das eigentliche Gewinde.

Freistiche gibt es nicht nur an Bauteilen mit Gewinde, sondern generell bei der Fertigung von Drehteilen. Genormt sind Freistiche nach DIN 509, wo auch ihre genaue Form je nach Einsatzzweck festgelegt ist. Beim Gewindefreistich handelt es sich dann um eine spezielle Variante dieses Fertigungsschritts.

Auch der Gewindefreistich kann unterschiedliche Formen annehmen und ist aus zwei Gründen von Bedeutung. Welche das genau sind, sehen wir uns jetzt an.

Wozu man einen Gewindefreistich benötigt

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass es beim Gewindefreistich immer darum geht, Platz zu schaffen. Entweder für das Werkzeug – in dem Fall den Drehmeißel – das auf dem Bolzen ein Gewinde erzeugen soll. Oder für ein angrenzendes Bauteil.

Auslauf für das Werkzeug

Der Gewindefreistich als Auslaufzone für das Werkzeug ist vor allem beim Drehen von Gewinden von Bedeutung. Wenn Sie in erster Linie mit Gewindeschneidern arbeiten, müssen Sie sich damit also nicht auseinandersetzen.

Kommt allerdings ein Drehmeißel zum Einsatz, dann braucht dieser am Ende des Gewindes einen Bereich, in dem er auslaufen kann. Dieser Freiraum wird durch den Freistich erzeugt. So ist garantiert, dass die Spitze des Werkzeugs nicht mit dem Bauteil kollidiert und dort Schäden verursacht.

Freiraum beim Zusammenbau von Bauteilen

Außerdem ist der Freistich überall dort von Bedeutung, wo ein Bolzen bis zum Anschlag in ein Gewinde eingeschraubt werden soll. Wenn zwei Bauteile also lückenlos miteinander verbunden werden müssen, dann gelingt das ohne Hilfe des Gewindefreistichs nur schwer. Die Gefahr ist dann groß, dass Gewindegänge sich verkeilen, Bauteile verklemmen und die ganze Konstruktion beschädigt wird.

Wenn das Bauteil nicht bis zum Anschlag eingeschraubt werden muss, dann benötigt es folglich auch keinen Gewindefreistich. In solchen Fällen ist der normale Gewindeauslauf ausreichend, der beim Herstellen eines Außengewindes mit einem Schneideisen ohnehin entsteht. Mit diesem Begriff bezeichnet man den Bereich, in dem das Gewinde in den glatten Bolzen übergeht.

Gewindefreistich nach DIN 76 - So sieht er aus

Gewindefreistiche sind nach DIN 76 genormt. Diese Norm gliedert sich in drei Teile und umfasst die Abmessungen für Gewindefreistiche für das metrische ISO-Gewinde, das Rohrgewinde nach DIN 228 und für Trapez-, Sägen- und Rundgewinde.

Laut DIN 76 sind die vier Formen A, B, C und D vorgesehen. Bei Form A und Form B handelt es sich um Gewindefreistiche für Außengewinde, Form C und Form D sind Innengewinden vorbehalten. A und B sowie C und D weisen jeweils dieselbe Geometrie auf, sind jedoch unterschiedlich lang. Dabei gilt, dass in der Regel die langen Gewindefreistiche A und C zu verwenden sind. Die kurzen Gewindefreistiche B und D kommen nur in besonderen Fällen zum Einsatz, wo sie ausdrücklich benötigt werden.

Bei einem Bolzengewinde liegt der Durchmesser des Gewindefreistichs unter dem Kerndurchmesser, beträgt also weniger als der kleinste Durchmesser am Gewinde. Umgekehrt muss der Durchmesser des Freistichs bei einem Muttergewinde größer sein als der Nenndurchmesser, also als der größte Durchmesser am Gewinde. Die Breite des Freistichs beträgt etwa das Dreifache der Gewindesteigung.

Besonders wichtig sind die Ausrundungen am Gewindefreistich. Diese haben Auswirkungen auf die Kerbwirkung.

Was der Gewindefreistich mit der Kerbwirkung zu tun hat

Als Kerbwirkung bezeichnet man das Phänomen, dass gekerbte Bauteile an der Kerbe besonders belastet werden, was diese Stellen häufig zu Schwachstellen macht, weil es hier besonders oft zu Brüchen kommt. Die Vermeidung scharfer Kanten an Bauteilen ist ein wirksames Mittel, um diesem Problem entgegenzuwirken. Das kann unter anderem mittel Freistich erreicht werden. Die Ausrundungen am Freistich reduzieren die Kerbwirkung und damit die Belastung auf das Bauteil.

Wo werden Gewindefreistiche vor allem eingesetzt?

Abgesehen von der Fertigung eines Gewindes mit einem Drehmeißel sind Gewindefreistiche auch an anderer Stelle von Bedeutung. Nämlich immer dann, wenn Bauteile bündig miteinander verschraubt werden müssen. Das kann aus verschiedenen Gründen notwendig sein. Entweder, um die Stabilität einer Konstruktion zu erhöhen oder auch nur aus ästhetischen Gründen.

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