Gewindepaarung: Wann passen Gewinde zusammen?

Es liegt in der Natur der Sache, dass ein Gewinde immer nur mit einem passenden Gegenstück funktionieren kann – von einigen wenigen Ausnahmen einmal abgesehen. Eine Schraube braucht ihre Mutter oder ein anderes Aufnahmegewinde und auch eine Gewindespindel arbeitet nur durch das Zusammenspiel von Gewindestange und Spindelmutter.

Damit das klappt, müssen die beiden Gewinde optimal ineinandergreifen. Ein Fakt, so offensichtlich, dass er manchmal übersehen wird. Gewinde bilden Paare, und wie bei allen Paaren ist es essenziell, dass sie gut zusammenpassen, damit die Verbindung dauerhaft Bestand hat. Aber wann ist das der Fall, was gibt es zu beachten und was können Sie tun, wenn Gewinde eben nicht passen? Wir klären auf, in unserem Blogbeitrag zur Gewindepaarung.

Auf diese Maße kommt es an

Damit eine Gewindepaarung gelingt, müssen Außen- und Innengewinde reibungslos ineinandergreifen. Kompatibilität entsteht nur dann, wenn eine ganze Reihe von Geometrien und Maßen übereinstimmen. Dazu gehören vor allem der Flankenwinkel, der Durchmesser und das Gewindeprofil. Ist das nicht der Fall, dann merken Sie das in den meisten Fällen sofort, weil die Schraube sich nicht drehen lässt. Allerdings gibt es auch unterschiedliche Gewinde mit sehr ähnlichen Abmessungen. Die können auf den ersten Blick schwer zu unterscheiden sein.

Übrigens gibt es auch Fälle, in denen das entsprechende Gegengewinde erst beim Einsatz einer Schraube erzeugt wird. Klassisches Beispiel dafür sind Holzschrauben oder Blechschrauben, die einfach ins Material geschraubt werden können, ohne die Notwendigkeit, vorher ein Gewinde zu erzeugen. In solchen Fällen ist die Gewindepaarung dann automatisch immer gegeben.

Können unterschiedliche Gewindearten miteinander kombiniert werden?

Gewindenormen sorgen dafür, dass die Gewindepaarung immer gelingt, weil sie die Abmessungen eines Gewindes genau festlegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Sie in jedem beliebigen Baumarkt eine Ersatzschraube kaufen können, die dann genauso gut passt wie das Original. Sie müssen dann lediglich darauf achten, zur richtigen Norm zu greifen und den korrekten Durchmesser zu wählen.

Aber sind nur Bauteile derselben Gewindenormen miteinander kompatibel oder können Sie die Normen auch untereinander mischen? Manche Gewindearten erscheinen auf den ersten Blick sehr ähnlich, etwa das metrische Regelgewinde und das amerikanische UNC Gewinde. Die Abmessungen kommen sich hier teilweise so nahe, dass man auf die Idee kommen könnte, Schrauben beider Gewindenormen wären austauschbar.

Wenn Sie genau hinsehen, dann stellen Sie aber rasch kleine Abweichungen fest. Zwar mögen diese je nach Gewindegröße nur im Millimeterbereich liegen, aber mehr braucht es auch nicht, um dafür zu sorgen, dass Gewindegänge sich verklemmen und beschädigt werden.

Also, auch wenn Bauteile auf den ersten Blick kompatibel scheinen und sich eine Schraube vielleicht sogar eindrehen lässt – unterschiedliche Gewindenormen zu kombinieren ist nie eine gute Idee und kann im schlimmsten Fall zum echten Sicherheitsrisiko werden. Die Ausnahme von dieser Regel bilden einige Rohrgewindearten, auf die wir später noch gesondert eingehen werden.

Diese Rolle spielen Toleranzen

Ein Problem beim Thema Gewindepaarungen ist die Tatsache, dass keine Produktionsmethode perfekt ist. Die Vorstellung, in jeder Schraubenfabrik auf dem Globus Bauteile herzustellen, die ohne jede Abweichung exakt die gleichen Maße aufweisen, ist einfach nicht realistisch. Um dennoch zu garantieren, dass Gewinde derselben Norm und Größe perfekt zueinander passen, muss man bei den Abmessungen also einen gewissen Spielraum zugestehen.

Diesen Spielraum bezeichnet man als Toleranz. Die Toleranz gibt an, wie weit das Istmaß vom angestrebten Sollmaß entfernt sein darf. Angegeben wird die Toleranz in Form von Toleranzklassen, die sich aus dem Toleranzgrad und dem Toleranzfeld zusammensetzen. Der Toleranzgrad gibt die akzeptable Abweichung an, das Toleranzfeld die Relation zur Nulllinie.

Die Toleranzklassen können je nach Gewindenorm sehr unterschiedlich ausfallen. Manchmal soll eine Gewindeverbindung etwas Spiel haben, etwa um Platz für Beschichtungen zu schaffen. In anderen Bereichen, etwa beim MJ Gewinde aus der Luft- und Raumfahrt, sind die Toleranzen sehr eng gesteckt, um eine hohe Präzision zu gewährleisten.

Sonderfall Rohrgewinde: Welche Gewindefittings sind kompatibel?

Im Bereich der Rohrgewinde ist es häufiger der Fall, dass Fittings unterschiedlicher Gewindearten miteinander kombiniert werden. Aber auch hier bewegt sich das ganze innerhalb eng gesteckter Grenzen, um eine korrekte Gewindepaarung nicht zu gefährden. Die ist bei Rohrgewinden schließlich auch von besonderer Bedeutung, weil hier die Dichtheit des Systems eine große Rolle spielt.

Vor allem das G-Gewinde nach ISO 228 und das R-Gewinde nach ISO 7/1 können auf unterschiedliche Arten kombiniert werden. So kann etwa das konische R-Außengewinde auch mit einem Innengewinde G verbunden werden. Je nach Kombination sind dann verschiedene Dichtmittel nötig, um die Verbindung zuverlässig abzudichten. Außerdem kommen auch häufig Adapter zum Einsatz – eine einfache und sichere Lösung, um zwei unterschiedliche Rohrgewindearten zusammenzubringen.

Wie finde ich die passende Gewindepaarung?

Angenommen, Sie wollen bei sich zu Hause eine Reparatur durchführen und dabei eine defekte Schraube ersetzen – wie können Sie sichergehen, mit der neuen Ersatzschraube wieder eine perfekte Gewindepaarung zu erreichen? Dazu müssen Sie zunächst wissen, um welche Gewindeart und um welche Größe es sich handelt. Die Größe ermitteln Sie über den Außendurchmesser, der sich mit einem Messschieber gut feststellen lässt. Fehlt noch die Gewindeart.

Bei standardisierten Befestigungsschrauben im europäischen Raum dürfen Sie davon ausgehen, dass es sich vermutlich um ein metrisches ISO-Gewinde handelt. Testen Sie also eine entsprechende Schraube, indem Sie sie vorsichtig und ohne zu viel Kraftaufwand in das Aufnahmegewinde eindrehen. Sollte die Schraube nicht passen, dann können Sie die Steigung mithilfe einer Gewindeschablone ermitteln. Die Kombination aus Steigung und Außendurchmesser sollte Sie dann zur korrekten Gewindenorm führen.

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