Semrad · Frischherz · Hartl Technisches Zeichnen Fachzeichnen 2. Teil MUSTER
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Karl Semrad Adolf Frischherz Roland Hartl Technisches Zeichnen Fachzeichnen 2. Teil: Darstellung von genormten Maschinenteilen und praktisches Zeichnen MUSTER
Vorwort Im zweiten Teil der Reihe „Technisches Zeichnen – Fachzeichnen“ wird mit der methodischen Vermittlung von Zeichenregeln und Normvorschriften fortgesetzt, die sich vorwiegend auf die zeichnerische Darstellung von Maschinenelementen und deren praktische Anwendung beziehen. Eine Auflistung der einzelnen Zeichenaufgaben ist unter https://www.westermanngruppe.at/landing/TZ-FZ verfügbar oder kann auch unter folgendem QR-Code aufgerufen werden. Z A Darstellungsmöglichkeiten der Zeichenaufgaben Die Zeichenaufgaben in diesem Buch können – je nach vorhandenen Zeichengeräten – auf Zeichenplatten im Format A4 oder A3 auf Zeichentischen oder nach der CAD-Zeichentechnik entwickelt werden. MUSTER
1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen ........ 5 1.1 Bezeichnung der Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen in Stücklisten von Werkzeichnungen ................................ 5 1.2 Schrauben und Muttern ........................................... 7 1.3 Flache Scheiben.................................................. 31 1.4 Schraubensicherungen............................................ 31 1.5 Werkstoffe der Schrauben und Muttern.............................. 35 1.6 Klein- und Kleinstdarstellungen von Senkungen, Gewinden und Schraubenverbindungen........................................... 38 2 Keile und Keilverbindungen...................................... 39 2.1 Längskeile ...................................................... 40 2.2 Querkeile ....................................................... 46 3 Längsfedern und Längsfederverbindungen........................ 49 3.1 Arten von Längsfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2 Darstellung und Maßeintragung von Naben- und Wellennuten bei Längsfedern ....................................................... 53 4 Profilwellen- und Profilnabenverbindungen ....................... 57 4.1 Keilnaben- und Keilwellenprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2 Kerbzahn- und Evolventenzahn-Verbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.3 Polygonprofilverbindungen ........................................ 60 5 Stifte und Stiftverbindungen .................................... 64 5.1 Zylinderstifte .................................................... 66 5.2 Glatte Kegelstifte................................................. 68 5.3 Kerbstifte ....................................................... 70 5.4 Kerbnägel....................................................... 72 6 Bolzen und Bolzenverbindungen ................................. 78 6.1 Arten und Ausführungen von Bolzen ................................ 78 7 Stellringe und Sicherungsringe .................................. 87 7.1 Stellringe ....................................................... 87 7.2 Sicherungsringe.................................................. 88 8 Blechverbindungs- und Schnellbefestigungsteile.................. 91 8.1 Speed-Nuts ..................................................... 91 8.2 Speed-Fixe...................................................... 92 8.3 Speed-Clips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 9 Schrauben- und Nietverbindungen im Konstruktionsbau .......... 94 9.1 Niete und Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 9.2 Bestimmung der Rohnietlänge...................................... 96 9.3 Darstellung und Bemaßung von Nietverbindungen..................... 98 9.4 Darstellung und Bemaßung von Schraub- und Nietverbindungen im Stahl- und Leichtmetallbau ..................................... 99 10 Darstellung von Schweißverbindungen .......................... 111 10.1 Schweißverbindungen durch Schmelzschweißen (Allgemeines) . . . . . . . . . . 111 10.2 Bildliche Darstellung und Bemaßung von Schweißnähten . . . . . . . . . . . . . . . 112 10.3 Symbolische Darstellung und Bemaßung von Schweißnähten ........... 116 3 Inhalt MUSTER
11 Stahlbauzeichnungen ........................................... 129 11.1 Darstellung der Ansichten und Schnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 11.2 Maßeintragung................................................... 133 12 Achsen, Wellen und Spindeln .................................... 139 12.1 Achsen ......................................................... 139 12.2 Wellen und Spindeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 13 Gleitlager ...................................................... 146 13.1 Einteilung der Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 13.2 Radiallager(Querlager)............................................ 147 13.3 Axiallager(Längslager)............................................ 160 14 Wälzlager ...................................................... 162 14.1 Wälzlager in der Zeichnung ........................................ 163 14.2 Arten der Wälzlager und ihre Anwendung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 14.3 Gestaltung der Lagerungen ........................................ 169 14.4 BezeichnungderWälzlager......................................... 174 15 Kupplungen .................................................... 180 16 Zahnräder ...................................................... 187 16.1 Stirnräder....................................................... 188 16.2 Kegelräder ...................................................... 197 16.3 Schneckengetriebe ............................................... 200 16.4 Schraubenräder.................................................. 202 17 Riemenscheiben für Riementriebe ............................... 203 17.1 Flachriemenscheiben ............................................. 203 17.2 Keilriemenscheiben und Keilriemen ................................. 206 18 Kettentriebe.................................................... 211 18.1 Stahlgelenkketten ................................................ 211 18.2 KettenräderfürRollenketten........................................ 212 19 Federn ......................................................... 215 19.1 Darstellung von Federn in Werkzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 20 Geometrische Produktspezifikation (GPS) ......................... 220 20.1 Tolerierungen.................................................... 220 20.2 Allgemeintoleranzen.............................................. 222 21 Abmaße, Toleranzen und Passungen.............................. 224 21.1 Angabe der Toleranz mit Grenzabmaßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 21.2 Allgemeintoleranzen .............................................. 226 21.3 Passungen ...................................................... 227 21.4 Toleranz- und Passungsangaben durch ISO-Kurzzeichen. . . . . . . . . . . . . . . . . 229 22 Form- und Lagetoleranzen....................................... 236 23 Zeichenaufgaben............................................... 243 Stichwortverzeichnis ................................................. 249 Liste der im Buch erwähnten Normen .................................. 251 Inhalt 4 MUSTER
1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 1.1 Bezeichnung der Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen in Stücklisten von Werkzeichnungen Schrauben, Muttern, Scheiben und Sicherungen sind genormte Maschinenelemente. Allgemein ist in Zeichnungen Folgendes zu beachten: Genormte Maschinenelemente werden in der Zeichnung nie bemaßt, sondern nur in die Stückliste eingetragen (siehe die folgenden Beispiele). Das genormte Maschinenelement kommt als Fertigstück in den genormten Größen und Qualitäten in den Handel. Für die Bestellung, Verwendung, Ersatzteilbeschaffung usw. sind wichtig: Beispiele: Bild 1.1 Beispiele von Verschraubungen Bei der Fertigung von Schrauben und Muttern darf die Oberflächenausführung der Auflageflächen und Gewindeflanken sowie des Schafts und Gewindekerns ein bestimmtes Höchstmaß der Rautiefe nicht überschreiten. Man unterscheidet folgende Ausführungsgüten (Produktklassen): 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 5 Die für das Werkzeichnen notwendigen Abmessungen der Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen sind den entsprechenden Normtabellen zu entnehmen. Beachten Sie: Für die reibungslose Bestellung, für den Ablauf einer Produktion, für eine Montage usw. ist es notwendig, dass die Benennung der handelsüblichen Maschinenbauteile, wie Schrauben, Muttern und dgl., in der Stückliste genau den genormten Bezeichnungen entspricht (siehe Eintragungsbeispiele in der Stückliste, Bild 1.2). genormte Gewinde Produkt- Festigkeits- Bezeichnung Norm-Blatt bzw. Bohrung Schrauben- klasse eigenschaften bzw. Nennmaß länge (Ausführung) (Werkstoff) Sechskant- schraube ÖNORM EN ISO 4014 – M 16 × 80 – A (m) – 8.8 Sechskantmutter ÖNORM EN ISO 4032 – M 16 – B (mg) – 6 Scheibe DIN EN ISO 7090 – 17 – – 140 HV Federring DIN 1281) – B 16 – – Federstahl 1) nicht mehr genormt MUSTER
Produktklasse: A nach ÖNORM EN ISO 4014 (m … mittel) B nach ÖNORM EN ISO 4014 (mg … mittelgrob) C nach ÖNORM EN ISO 4014 (g … grob) Bild 1.2 Eintragungsbeispiele in der Stückliste Erläuterungen und Hinweise zu den Stücklisteneintragungen: Teil 1: Sechskantschraube M12 × 50 nach ÖNORM EN ISO 4014. Werkstoff: Stahl mit Festigkeitsklasse 5.6 (M12 = Gewindeaußendurchmesser, 50 = Schraubenlänge, 5.6 = Schraubenwerkstoff bzw. Festigkeitsklasse). Teil 2: Wird eine besondere Oberflächenbehandlung (z. B. brüniert, verzinkt, phosphatiert) verlangt, so ist die Bezeichnung entsprechend zu ergänzen: Sechskantschraube ÖNORM EN ISO 4014–M12 × 50–5.6-verzinkt. Teil 3: Bei Schrauben und Muttern aus Nichteisenmetallen ist anstelle der Festigkeitsklasse der Werkstoff anzugeben: Sechskantschraube ÖNORM EN ISO 4014–M12 × 50–Ms Ms = Kupfer-Zink-Legierung (Messing) Teil 4: Schrauben und Muttern mit Linksgewinde sind besonders zu bezeichnen: Sechskantschraube ÖNORM EN ISO 4014–M12 LH × 50–5.6 Sonderanforderungen an den Werkstoff (wie Kerbschlagzähigkeit, Warmfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißarbeit usw.) sind jeweils besonders anzugeben. Teil 5: Sechskantmutter nach ÖNORM EN ISO 4032–M16-5 (M16 = Gewindenenndurchmesser, 5 oder 05 = Festigkeitsklasse). Teil 7: Federring für Sechskantschraube M16: Federring DIN 1281)–A16 (A = gewölbter Federring, 16 = Nennmaß des Federringes). 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 6 ¹⁾ nicht mehr genormt ¹⁾ Hinweise auf die Herkunft von ÖNORMEN: ÖNORM ISO Internationale Norm der ISO (International Organization for Standardization), die in das Österreichische Normenwerk übernommen wurde. (ISO … griech. = gleich) ÖNORM EN Ist die offizielle Fassung einer Europäischen Norm, die in das Österreichische Normenwerk übernommen wurde. ÖNORM EN ISO Ist die Europäische Norm (EN), die auf einer internationalen Norm (ISO) basiert. DIN Ist die nationale Norm der Bundesrepublik Deutschland (DIN-Normen, Deutsche Industrie-Normen). ÖNORM DIN Ist die nationale Norm der Bundesrepublik Deutschland, die in das Österreichische Normenwerk übernommen wurde. 1) nicht mehr genormt MUSTER
1.2 Schrauben und Muttern 1.2.1 Sechskantschrauben und Sechskantmuttern 1.2.1.1 Sechskantschrauben Sechskantschraubenausführung mit Schaft mit metrischem ISO-Gewinde ÖNORM EN ISO 4014, Produktklasse A und B mit metrischem Feingewinde ÖNORM EN ISO 8765, Produktklasse A und B Sechskantschraubenausführung mit Gewinde annähernd bis Kopf mit metrischem ISO-Gewinde ÖNORM EN ISO 4017, Produktklasse A und B mit metrischem Feingewinde ÖNORM EN ISO 8676, Produktklasse A und B Verwendung: überall dort, wo eine „blanke“ Verschraubung gefordert wird, z. B. im Maschinen-, Werkzeug-, Vorrichtungs-, Getriebebau u. a. Sechskantschraubenausführung mit Schaft mit metrischem ISO-Gewinde ÖNORM EN ISO 4016, Produktklasse C, ohne oder mit Sechskantmutter Sechskantschraubenausführung mit Gewinde annähernd bis Kopf mit metrischem ISO-Gewinde ÖNORM EN ISO 4018, Produktklasse C Verwendung: überall dort, wo die Verschraubung nachher überstrichen wird, z. B. im Stahl-, Brücken-, Kran-, Waggonbau, Industrieanlagenbau, Maschinenbau u. a. Sechskantschrauben mit Sechskant- Sechskant-Passschrauben für Stahlmuttern für Stahlkonstruktionen konstruktionen Verwendung: Stahlbau; für die Schrauben werden blanke, hohe Scheiben nach DIN 7989-1-2 verwendet. Sechskant-Passschrauben DIN 609 mit metrischem Gewinde, lang mit metrischem Gewinde, kurz Verwendung: für Verschraubung von genau passenden Teilen. Sechskantschrauben mit kleinem Sechskant und Gewinde annähernd bis Kopf, metrisches ISO-Gewinde und metrisches ISO-Feingewinde, Form A mit Rille, Form B mit Auslauf mit Zapfen mit Ansatzspitze Verwendung: als Stellschrauben und Sicherungsschrauben; die Zapfen und Spitzen können auch gehärtet sein. 7 Scheibe DIN 7989-1-2 Scheibe DIN 7989-1-2 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.1.2 Formen von Schrauben bzw. Gewindeenden ÖNORM EN ISO 4753 Zapfen (Za) Spitze (Sp) Splintzapfen (Spz) Ansatzkuppe (Ak) Ansatzspitze (Asp) Bild 1.3 Schrauben- bzw. Gewindeenden Normbezeichnung eines Gewindeendes: Gewindeende ÖNORM EN ISO 4753–Za 1.2.1.3 Schraubenüberstände nach ÖNORM EN ISO 4753 Die Schraubenüberstände (Bild 1.4) sollen so gewählt werden, dass der Überstand u mindestens 2 P entspricht. Unterlegteile, z. B. Scheiben, sind entsprechend zu berücksichtigen. Die so errechnete Schaftlänge l ist auf die in den jeweiligen Schraubentabellen angegebene nächstgrößere Nennlänge l aufzurunden. Tabelle 1.1 Abmessungen der Schrauben- bzw. Gewindeenden sowie Schraubenüberstände Bild 1.4 Schraubenüberstände 8 DIN 935-1/-3 DIN979 ISO7042 ISO10513 Gewinde- Splinte durch- d3 d4 d6 w z3 z4 z5 z7 z8 ÖNORM EN messer d ISO 1234 3 2 – 0,6 1,2 1,5 0,75 1,5 0,4 0,8 0,6 × 5 4 2,5 – 0,8 1,5 2 1 2 0,5 1 0,8 × 6 5 3,5 – 1 2 2,5 1,25 2,5 0,6 1,5 1 × 8 6 4 1,5 1 2,5 3 1,5 2,5 0,7 1,75 1 × 8 8 5,5 2 1,6 3 4 2 3 1 2,5 1,6 × 12 10 7 2,5 2 3,5 5 2,5 4 1 3 2 × 14 12 8,5 3 2,5 4 6 3 5 1,25 3,5 2,5 × 16 14 10 4 3,2 4,5 7 3,5 5 1,5 4 3,2 × 20 16 12 4 3,2 5 8 4 6 1,75 4,5 3,2 × 20 18 13 5 4 6 9 4,5 6,5 2 4,5 4 × 22 20 15 5 4 7 10 5 7 2 5 4 × 25 22 17 6 4 8 11 5,5 8 2,5 6 4 × 25 24 18 6 5 9 12 6 8 2,5 6 5 × 28 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.1.4 Schraubendurchgangslöcher Schraubendurchgangslöcher (Bild 1.5) werden nach ÖNORM EN 20273 (ISO 273) in den Qualitäten: fein, mittel und grob ausgeführt. In Zeichnungen muss immer der Durchmesser des Durchgangsloches bemaßt werden (Bild 1.5). Die Auflagefläche der Schrauben muss unter 90° zum Durchgangsloch stehen und so viel Raum bieten, dass der Schraubenkopf, die Scheibe und Schraubensicherung genügend Platz finden und das Verschraubungswerkzeug sicher angesetzt werden kann – daher Durchmesser der notwendigen ebenen Schraubenauflage bemaßen (Bild 1.5). Bild 1.5 Schraube, Durchgangsloch und Schraubenauflagen 1.2.1.5 Sechskantmuttern, Kronenmuttern, Hutmuttern Sechskantmuttern mit metrischem ISO-Gewinde Produktklasse A und B (m und mg) ÖNORM EN ISO 4032, Produktklasse C (g) DIN EN ISO 4034 Verwendung: Sechskantmuttern ÖNORM EN ISO 4032 für Schrauben der Ausführung A und B. Sechskantmuttern DIN EN ISO 4034 für Schrauben der Ausführung C. Flache Sechskantmuttern mit metrischem ISO-Gewinde ÖNORM EN ISO 4035 Verwendung für Verschraubungen, die einer nicht zu hohen Belastung ausgesetzt sind, z. B. Befestigung von Blechteilen, Kabelklemmen u. a. Kronenmuttern DIN 935-1/-3 Kronenmuttern, niedrige Form DIN 979 Verwendung in Verbindung mit Splinten nach ÖNORM EN ISO 1234 zur Schraubensicherung. 9 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Hutmuttern, hohe Form, DIN 1587 Hutmuttern, niedrige Form, DIN 917 metr. ISO-Gewinde, metr. Feingewinde metr. ISO-Gewinde, metr. Feingewinde Verwendung: Hutmuttern schützen die Schraubenenden vor Beschädigung und bieten Unfallschutz. Hutmuttern, selbstsichernd, ÖNORM EN ISO 7040, 10511, 10512 Selbstsichernde Hutmuttern haben einen Sicherungsring aus Polyamid, der sich beim Verschrauben im Bolzengewinde verspannt. Bild 1.6 Vereinfachte Darstellung von Kronen- und Hutmuttern Bild 1.7 Eintragungsbeispiele in der Stückliste 1.2.1.6 Vereinfachte Darstellung von Sechskantschrauben und -muttern ohne Fasenbogen Sechskantschrauben sind an der äußeren Kopfkante, Sechskantmuttern an beiden Seiten unter 30° angefast (Bild 1.8). Durch das Anfasen entstehen Verschneidungsbogen. Bild 1.8 Sechskantschraube und -mutter mit Fasenbogen 10 DIN935-1 Bei der vereinfachten Darstellung von Sechskantschrauben und -muttern in Werkzeichnungen werden die Fasenbogen sowie die Gewindeenden mit Kegel- oder Linsenkuppe nicht gekennzeichnet (Bild 1.9b). Erst bei größeren Abmessungen (etwa ab M24) ist es üblich, die Fasenbogen einzuzeichnen (Bild 1.11). Beachten Sie: Schrauben und Muttern sind Normteile. In Fertigungzeichnungen werden diese nicht bemaßt. Abmessungen siehe Tabellenbuch. 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zeichenvorgang: 1 Die Abmessungen des Schraubenkopfes und der Schraubenmutter (Schlüsselweite s, Eckenmaß e, Kopfhöhe k und Mutterhöhe m), Bild 1.9a, sind entweder aus Schraubentabellen zu entnehmen oder einfachheitshalber nach folgenden Richtwerten zu bestimmen: 2 Bei der vereinfachten Darstellung wird in der Vorderansicht die Bolzenkante und Flächenkante des Sechskants in einem Zug durchgezeichnet (Bild 1.9b). Das Gewinde wird im Bereich der Mutter nicht durchgezogen (Bild 1.9c). 3 Ist nur eine Ansicht der Sechskantschraube oder -mutter zu zeichnen, so wird der Sechskant über Eck dargestellt (Bild 1.9d). Ist eine größere Anzahl gleicher Schrauben oder Muttern zu zeichnen, z. B. bei großen Deckeln, Flanschen u. Ä., genügt die Darstellung nur einer Schraube bzw. Mutter; alle anderen werden nicht gezeichnet. a) b) c) d) Bild 1.9 Vereinfachte Darstellung von Bild 1.10 Sechskant- Sechskantschrauben und -muttern schraube mit Schlitz Zweck der Zeichenaufgabe (Vorlage siehe nächste Seite): Zeichnen von Sechskantschrauben und -muttern in vereinfachter Darstellung und mit Fasenbogen. 1. Zeichnen Sie nach der angegebenen Platzaufteilung den Teil 1, Sechskantschraube ÖNORM EN ISO 4014–M 16 × 60, und Teil 2, Sechskantmutter ÖNORM EN ISO 4032–M16, in Vorder- und Seitenansicht in vereinfachter Darstellung. Die Mutter- und Kopfhöhe sowie das Eckenmaß sind mit den gegebenen Näherungswerten zu bestimmen. Die Konstruktion der Schraube und Mutter siehe Bild 1.9. 2. Zeichnen Sie den Teil 3, Sechskantmutter ÖNORM EN ISO 4032–M30, mit Fasenbogen in Vorder- und Seitenansicht sowie Draufsicht. Die Konstruktion der Fasenbogen siehe Bild 1.11. 3. Ergänzen Sie die Stückliste mit den entsprechenden Normbezeichnungen und Werkstoff- angaben. 11 Mutterhöhe m m = 0,8 d (nach ÖNORM ISO 6410-1-3) Kopfhöhe k k = 0,7 d Gewinde-Nenndurchmesser d Eckenmaß e wird vereinfacht gezeichnet mit e = 2 d Schlüsselweite s ist aus einer Schraubentabelle zu entnehmen. ZA 1 Sechskantschraube und -mutter 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Vorlage zu ZA 1 12 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.1.7 Darstellung von Sechskantschrauben und -muttern mit Fasenbogen Zeichenvorgang: 1 Zeichnen Sie zunächst den Kreis der Schlüsselweite (= Durchmesser des Inkreises) in der Draufsicht und anschließend die Kanten des Sechsecks mit Hilfe des 60°- Zeichendreiecks! Die Kanten des Sechsecks sind aus der Draufsicht in die Vorderansicht (Eckenmaß) zu projizieren und mit dem Zirkel in die Seitenansicht (Schlüsselweite) zu übertragen. 2 Zeichnen Sie die Fasenbogen in der Vorderansicht. Der mittlere Fasenbogen ist mit Radius 3/4 e zu zeichnen. Der Radius für den kleinen Fasenbogen der schmalen Fläche ist die Strecke R, die durch den Schnitt des großen Fasenbogens mit der Außenkante gefunden wird. 3 Zeichnen Sie die Fasenbogen in der Seitenansicht. Diese sind mit dem Radius e/2 zu zeichnen. Fasenbogen nicht bemaßen! Bild 1.11 Konstruktion der Fasenbogen (Beispiel: Sechskantmutter DIN EN ISO 4034–M30) Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung der vereinfachten Darstellung von Sechskantschrauben in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A4 den Teil 1, Vorschweißflansch DIN EN 1092-1 für PN40, und den Teil 2, Blindflansch, verschraubt mit Teil 3, 4 Sechskantschrauben ÖNORM EN ISO 4016–M16 × 55–4.8, und Teil 4, 4 Sechskantmuttern DIN EN ISO 4034–M16–5. Die Dichtung, Teil 5, ist 2-mm dick. 2. Ergänzen Sie in der rechten Hälfte der Darstellung (Schnittansicht) die Verschraubung und durch Umklappen nach oben den Lochkreis (4 × 90°). 13 ZA 2 Flanschverschraubung Beachten Sie: Vorschweißflansche dienen zur Verbindung von Rohrleitungen. Der Flansch wird an das entsprechende Rohrende angeschweißt (siehe roter Hinweis). 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Wie ZA 2. 1. Erstellen Sie im Format A3 den Teil 1, Kabelhaken, verschraubt mit dem Teil 2, Formstahl ÖNORM EN 10024–U120. Die Abmessungen des U-Profils siehe Normtabelle. U-Profil nicht bemaßen. Zur Verschraubung dienen Teil 3, 2 Sechskantschrauben ÖNORM EN ISO 4016–M12 × 35–4.6, Teil 4, 2 Sechskantmuttern DIN EN ISO 4034–M12–5, Teil 5, 4 Scheiben DIN EN ISO 7089 14–140HV (Normmaße siehe Tabellenbuch). 2. Zeichnen Sie die vereinfachte Schraubendarstellung in der Vorderansicht und Seitenansicht. 3. Ergänzen Sie das Schriftfeld und tragen Sie in die Stückliste die normgerechten Bezeichnungen und Werkstoffe der jeweiligen Verbindungselemente ein. 1.2.2 Zylinderschrauben mit Innensechskant (Innensechskantschrauben) Durch Verwendung von Innensechskantschrauben, deren Köpfe versenkt werden, erreicht man ein gefälliges Aussehen der Werkstücke und vermeidet Unfälle durch überstehende Schraubenköpfe. Bevorzugte Anwendung im Werkzeug-, Werkzeugmaschinen- und Vorrichtungsbau (Bild 1.12). Bild 1.12 Zylinderschrauben mit Innensechskant 14 ZA 3 Kabelhaken C Zylinderschraube mit Innensechskant, metr. ISO-Gewinde, ÖNORM EN ISO 4762 Zylinderschraube mit Innensechskant und niedrigem Kopf, DIN 7984 Senkschraube mit Innensechskant ÖNORM EN ISO 10642 Zylinderschraube mit Innensechskant, niedrigem Kopf, mit Schlüsselführung, DIN 6912 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Darstellung von Zylinderschrauben mit Innensechskant und dazu passenden zylindrischen Senkungen. 1. Zeichnen Sie an der Stelle a das Gewinde M12 und an der Stelle b eine zylindrische Senkung ÖNORM M 1807-2–M12–R1 (Reihe 1) für eine Zylinderschraube (Innensechskantschraube) ÖNORM EN ISO 4762–M12 × 30–8.8. 2. Zeichnen Sie an der Stelle c die Zylinderschraube in der Senkung und mit dem Gewinde verschraubt. 3. Zeichnen Sie an der Stelle d eine Zylinderschraube ÖNORM EN ISO 4762–M20 × 50–8.8 in einer entsprechenden Senkung verschraubt. Die Zylinderschrauben sind nach Bild 1.16 vereinfacht zu zeichnen. 15 Beachten Sie: Schrauben sind handelsübliche Maschinenelemente, deren Einzelheiten in der Zeichnung nicht bemaßt werden. Senkungen dagegen müssen gefertigt und daher bemaßt werden. Maße für die Senkungen siehe Tabellenbuch. ZA 4 Zylinderschrauben 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Bild 1.13 Eintragungsbeispiele in der Stückliste Zylinderschrauben mit Innensechskant sind fester anzuziehen als Zylinderschrauben mit Schlitz. Der Vergleich einer Innensechskantschraube zeigt gegenüber einer normalen Sechskantschraube nach Bild 1.14 (rechts) kleineren Platzbedarf für die Schraube. Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung und Darstellung von Gewinden, Schrauben und Senkungen in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A3 den Teil 1, Schraubstockbacke (A, B, C), und Teil 2, Spannbacke (A, B), mit dem Teil 3, Zylinderschraube ÖNORM EN ISO 4762–M8 × 20–8.8, verschraubt im umgelenkten Schnitt A–B. 2. Bestimmen Sie für die Zylinderschrauben und deren zylindrische Senkungen ÖNORM M 1807-2–M8–R1 die Abmessungen und ergänzen Sie diese in der Werkzeichnung. 3. Wählen Sie geeignete Werkstoffe und ergänzen Sie das Schriftfeld und die Stückliste. Oberflächenangaben nach ÖNORM EN ISO 21920-1: Schwalbenschwanzführung Ra0,4 alle übrigen Flächen Ra1,6 16 Bild 1.14 Zylinderschraube – Sechskantschraube Bild 1.15 Platzsparende Anwendung von Zylinderschrauben Bild 1.16 Vereinfachte Darstellung einer Zylinderschraube mit Innensechskant ZA 5 Schraubstockbacke a 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.3 Schrauben mit Schlitz 1.2.3.1 Schrauben mit Längsschlitz Produktklasse: A Festigkeitsklassen: 4.8, 5.8, A2-50, A2-70 Verwendung: alle Gebiete der Technik 1.2.3.2 Schrauben mit Kreuzschlitz 1.2.3.3 Schraubenkopf mit Produktklasse: A Innensechsrund (TORX) Einheitskopf: Form H oder Form Z Kreuzschlitz: Größe 1 für M2,5 und M3 Größe 2 für M4 und M5 Größe 3 für M6 Größe 4 für M8 und M10 Verwendung: alle Gebiete der Technik 1.2.3.4 Schrauben verschiedener Formen mit Schlitz Verwendung: vorwiegend im Feinwerkbau Bild 1.17 Eintragungsbeispiele in der Stückliste 17 Zylinderschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1207 Flachkopfschraube mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7045 Senkschraube mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7046-1-2 Flachkopfschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1580 Senkschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 2009 Linsensenkschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 2010 Linsensenkschraube mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7047 Zylinder- schraube mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7048 Flachkopfschraube mit Schlitz, kleinem Kopf und Zapfen DIN 922 Flachkopfschraube mit Schlitz und Ansatz DIN 923 Senkschraube mit Schlitz und Zapfen DIN 925 Flachkopfschraube mit Innensechsrund ÖNORM EN ISO 14583 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.3.5 Darstellung von Schrauben mit Schlitz in Werkzeichnungen Schrauben mit Schlitz werden vereinfacht dargestellt (Bild 1.18 und 1.19). Zylinderschraube Linsenzylinderschraube Senkschraube Linsensenkschraube Bild 1.18 Vereinfachte Darstellung von Schrauben mit Schlitz a) b) Bild 1.19 Darstellung des Schlitzes bei a) Schrauben mit Längsschlitz b) Schrauben mit Kreuzschlitz 1.2.3.6 Darstellung von Schraubensenkungen Schraubensenkungen für Zylinderschrauben und Innensechskantschrauben werden mit Zapfensenkern (Bild 1.22c), für Senkschrauben mit Spitzsenkern (Bild 1.24a) ausgeführt. Maßeintragung von zylindrischen Schraubensenkungen 1 Die Abmessungen der Senkung (Durchmesser und Senktiefe) richten sich nach der jeweiligen Schraubenkopfgröße. Zylinderschrauben mit Schlitz nach ÖNORM EN ISO 1207 und Zylinderschrauben mit Innensechskant nach ÖNORM EN ISO 4762 haben gleiche Kopfaußendurchmesser, jedoch verschiedene Kopfhöhen und Senktiefen. 2 Bild 1.20 zeigt die richtige Bemaßung einer zylindrischen Senkung und Bild 1.22 die Reihenfolge ihrer Herstellung. Nachteil der vereinfachten Bemaßung: Die Maße der Senkungen müssen einem Tabellenbuch entnommen werden. Bild 1.20 Maßeintragung von zylindrischen Schraubensenkungen 18 Beachten Sie: Die Abmessungen der Senkungen für Zylinder- und Senkschrauben sind genormt; siehe Normtabellen. Man unterscheidet Senkungen mit Durchgangsloch „mittel“ oder „fein“. In Werkzeichnungen sind die Senkungen zu bemaßen; die Schrauben hingegen als genormte Maschinenteile werden nicht bemaßt (Bild 1.20). ÖNORM M 1807-2-M10 - R1 ÖNORM M 1807-2-M10 - R1 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
a) b) Bild 1.21 Maßeintragung einer Schraubensenkung 3 Für Durchgangslöcher nach ÖNORM EN 20273 (ISO 273) wählt man die Ausführung „mittel“ oder „fein“; nach diesen sind auch die handelsüblichen Werkzeuge ausgeführt. a) b) c) d) Bild 1.22 Fertigung einer zylindrischen Schraubensenkung a) Beispiel: Verschraubung mit Zylinderschraube M10 nach ÖNORM EN ISO 1207 mit vollständiger Bemaßung der Schraubensenkung „fein“ b) Vorbohren auf den Kernlochdurchmesser c) Einsenken der zylindrischen Senkung für den Schraubenkopf mit Kopfsenker d) Einsenken des Schraubendurchgangsloches mit Halssenker oder Durchbohren mit Spiralbohrer 19 Beachten Sie: Eine zweckmäßige und richtige Bemaßung wird nur dann möglich sein, wenn man einen klaren Überblick über die einzelnen Fertigungsstufen, Werkzeugdurchmesser, Werkzeugwege usw. hat. Alle Maße für eine Senkung sind möglichst in dieselbe Ansicht einzutragen, damit – bei weit auseinander liegenden Ansichten – das Aufsuchen der Maße erleichtert wird (Bild 1.21). Für das Entwickeln brauchbarer produktionsreifer Fertigungszeichnungen sind neben den zeichnerischen Grundlagen auch umfangreiche fachkundliche und technologische Kenntnisse über die Maschinenelemente Voraussetzung. 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Maßeintragung von kegeligen Schraubensenkungen 1 Die zeichnerische Darstellung kegeliger Senkungen für Senkschrauben kann nach zwei Möglichkeiten erfolgen, und zwar: durch Angabe des Senkdurchmessers und des Senkwinkels (Bild 1.24a und 1.24b) oder durch Angabe der Senktiefe und des Senkwinkels (Bild 1.24c und 1.24d). 2 Die Bilder 1.24a und 1.24c zeigen Bemaßungsbeispiele von kegeligen Senkungen in der Ausführung „mittel“ für eine Senkschraube M10, die Bilder 1.24b und 1.24d Senkungen in der Ausführung „fein“. Bei Maßeintragung mit Passungen und zulässigen Abweichungen Bei Anwendung von Kurzzeichen Angabe des Senkdurchmessers Angabe der Senktiefe mittel (m) fein (f) mittel (m) fein (f) Bild 1.23 Maßeintragung von kegeligen Senkungen a) b) c) d) Bild 1.24 Fertigung einer kegeligen Senkung 20 Vorteil der Senkung „fein“: Saubere Senkung, der Schraubenkopf mit Fase passt sich gut der Senkung an, keine Möglichkeit von Schmutzablagerungen am Kopfrand (Bild 1.24d, Stelle a). Nachteil: Für jede Schraubengröße ist ein dazupassender Senker notwendig (Bild 1.24b). DIN74-Am4 DIN74-Af4 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Darstellung von Schraubensenkungen. 1. Zeichnen Sie für eine Zylinderschraube mit Schlitz M10 × 30 nach ÖNORM EN ISO 1207– 5.8 an der Stelle a: ein metrisches ISO-Gewinde M10 und die Senkung M10–R1 nach ÖNORM M 1807-2, Stelle b: ein metrisches ISO-Gewinde M10 und die Senkung Reihe 4 nach ÖNORM M 1807-2, Stelle c: die Zylinderschraube in der Senkung M10–R1 verschraubt. 2. Zeichnen Sie für eine Senkschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 2009–M10 × 35–4.8 an der Stelle a: ein metrisches ISO-Gewinde M10 und die Senkung Am10 nach DIN 74, mit Angabe des Senkdurchmessers, Stelle b: ein metrisches ISO-Gewinde M10 und die Senkung Am10 nach DIN 74, mit Angabe der Senktiefe, Stelle c: eine Senkschraube in der Senkung Am10 verschraubt. 3. Ergänzen Sie die Abmessungen der Senkungen; siehe Normtabellen. Schrauben nicht bemaßen. 4. Beachten Sie bei der Darstellung die Richtlinien in den Bildern 1.20 bis 1.24. 21 ZA 6 Schraubensenkungen 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung der Darstellung von Senkungen in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A4 den Teil 1, Grundplatte, und Teil 2, Aufspannprisma, mit Teil 3, Zylinderschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1207–M6 × 25–5.8 verschraubt. 2. Ergänzen Sie die Abmessungen für die Schraubensenkung Reihe 1 nach ÖNORM M 1807-2. 3. Bestimmen Sie geeignete Werkstoffe für die Teile und tragen Sie zweckentsprechende Oberflächenangaben nach ÖNORM EN ISO 21920-1 ein. Vorlage zu ZA 7 Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung und Darstellung von Schlitzschrauben in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A4 die Teile der Prüflehre zusammengebaut, verschraubt und verstiftet in Vorder- und Seitenansicht sowie Draufsicht: Teil 1, Anschlag, Werkzeugstahl, gehärtet Teil 2, Prüfprofil, Werkzeugstahl, gehärtet Teil 3, Zylinderschraube mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1207–M5 × 10–5.8 Teil 4, Zylinderstift ÖNORM EN ISO 2338–A–4 × 10–St 2. Zeichnen Sie den Teilschnitt, bemaßen Sie vollständig und tragen Sie zweckentsprechende Oberflächenangaben nach ÖNORM EN ISO 21920-1 ein. Vorlage zu ZA 8 22 ZA 7 Aufspannprisma ZA 8 Profil-Prüflehre Beachten Sie: Aus fertigungstechnischen Gründen wird in der Praxis jeder Einzelteil auf einem separaten Zeichenblatt dargestellt. Im Schulbetrieb wird dies aus ökonomischen Gründen nicht berücksichtigt. 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.4 Verschiedene Schraubenformen Stiftschrauben DIN 835, 938, 939. Das Einschraubende einer Stiftschraube ist an der Kegelkuppe zu erkennen, das Mutternende hat eine Linsenkuppe. Am Einschraubende wird der Gewindeauslauf in die nutzbare Gewindelänge einbezogen, da dieser zum Festsitz beiträgt. Anschweißenden ohne oder mit Sechskantmutter Bezeichnungsbeispiele: Anschweißende M12–4.6 (ohne Mutter) Anschweißende M12 Mu–4.6 (mit Mutter) Stiftschraube Anschweißenden ohne oder mit Sechskantmutter Schaftschrauben ÖNORM EN ISO 2342 Gewindestifte mit Schlitz ÖNORM EN ISO 4766, 7434 und 7435 Gewindestifte mit Schlitz Schaftschraube mit Kegelkuppe mit Spitze mit Zapfen ÖNORM EN ISO 2342 ÖNORM EN ISO 4766 ÖNORM EN ISO 7434 ÖNORM EN ISO 7435 Gewindestifte mit Innensechskant und Kegelkuppe ÖNORM EN ISO 4026 Gewindestifte mit Innensechskant und Spitze ÖNORM EN ISO 4027 Gewindestifte mit Innensechskant und Zapfen ÖNORM EN ISO 4028 Augenschrauben DIN 444. Diese Schrauben (früher Klappschrauben genannt) in Verbindung mit Bolzen oder mit Stiften dienen zur Befestigung von Deckeln, bei Armaturen, im Vorrichtungsbau u. a. und werden dort verwendet, wo ein schnelles Lösen der Schraubenverbindungen erreicht werden soll. Form: A = unbearbeitet (g) Produktklasse C B = Auge seitlich bearbeitet (mg) Produktklasse B C = allseitig bearbeitet (m) Produktklasse A Flügelschrauben DIN 316. Diese Schrauben ermöglichen ein schnelles Lösen und Festziehen der zu verbindenden Teile ohne Hilfswerkzeuge. 23 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Hammerschrauben DIN 186. Hammerschrauben erfordern T-förmige Nuten (DIN 649). Der Vierkant über dem Hammerkopf sichert die Schraube gegen Verdrehen. Anwendung: Stopfbüchsenschrauben bei Armaturen, Befestigung von Lagern auf Sohlplatten u. a. Hammerschrauben Befestigung von Lager auf Sohlplatte Steinschrauben. Dienen zum Befestigen von Maschinen und Bauteilen auf ihren Fundamenten. Steinschrauben-Verankerung Beispiele über die Gestaltung des Schaftteils Ringschrauben mit Bund und Rille. Ringschrauben und -muttern dienen zum Transport schwerer Teile (z. B. von Elektromotoren, Turbinenteilen, Gehäusedeckeln),wenndiesebeimZusammenbau oder bei Instandsetzungsarbeiten mit dem Kran bewegt werden sollen. Ringschraube DIN 580 Ringmutter DIN 582 Vierkantschrauben. Verwendung wegen der kleineren Kopfform vorwiegend als Spannschrauben in Werkzeughaltern u. a. 24 Vierkantschraube mit Bund, metrischem ISO-Gewinde DIN 478 Vereinfachte Darstellung Vierkantschraube mit Kernansatz, metrischem ISO-Gewinde und metrischem ISO-Feingewinde DIN 479 Vierkantschraube mit Bund und Ansatzkuppe, metrischem ISO-Gewinde DIN 480 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Darstellung und praktische Anwendung einer Stiftschraubenverbindung. 1. Erstellen Sie im Format A3 die Stiftschraubenverbindung eines Zylinderdeckels als Einzelteilzeichnung und in Zusammenstellung und bestimmen Sie die notwendigen Schrauben- und Gewindeabmessungen. 2. Ergänzen Sie die Stückliste: Teil 1, Zylinder, EN-GJL-200 Teil 2, Zylinderdeckel, EN-GJL-200 Teil 3, Dichtung, Klingerit Teil 4, Stiftschraube M10 × … Teil 5, Scheibe DIN EN ISO 7089–10,5–140HV Teil 6, Sechskantmutter ÖNORM EN ISO 4032– M10-6 Vorlage zu ZA 9 Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung und Darstellung von Vierkantschrauben in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A4 den Teil 1, Werkzeughalter, in Vorder- und Seitenansicht sowie Draufsicht. Die Gewindebohrungen M10 (für die Vierkantschraube) und M12 sind im Teilschnitt aufgebrochen darzustellen. 2. Zeichnen Sie den Teil 2, Vierkantschraube mit Kernansatz DIN 479– M10 × 30–8.8, verschraubt im Werkzeughalter. 3. Ergänzen Sie zweckmäßige Oberflächenangaben nach ÖNORM EN ISO 21920-1 und bestimmen Sie einen geeigneten Werkstoff für den Werkzeughalter. Vorlage zu ZA 10 25 ZA 9 Stiftschraubenverbindung ZA 10 Werkzeughalter a 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung einer Stiftschraubenverbindung und eines Gewindestifts in einer Werkzeichnung. 1. Einzelteilzeichnung: Erstellen Sie im Format A3 alle Teile der Fräsvorrichtung in den notwendigen Ansichten und mit den entsprechenden fertigungstechnischen Abmessungen, Passungsangaben sowie Oberflächenzeichen nach ÖNORM EN ISO 21920-1. Teil 1, Grundplatte, Werkstoff C35 Teil 2, Spannleiste, Werkstoff C35 Teil 3, Zapfen, Werkstoff C10 Teil 4, Gewindestift ÖNORM EN ISO 7434–M6 × 18–5.8 Teil 5, Stiftschraube M12 × 65–5.6 Teil 6, Kegelgriff DIN 99–L100–9S20 Teil 7, Scheibe DIN EN ISO 7089–13–200 HV Teil 8, Stützbolzen S275 JR Teil 9, Sechskantmutter M12 ÖNORM EN ISO 4032–6 2. Zusammenstellungszeichnung: Zeichnen Sie von der Fräsvorrichtung eine Zusammenstellung mit Teilnummern, ohne Maßeintragung. Rändelschrauben. Dienen als Anschluss- und Klemmschrauben bei elektrischen Geräten, als Verstellschrauben für Prüf- und Messgeräte u. a. Der gerändelte Kopf erleichtert das Schrauben von Hand, bei Benutzung des Schraubendrehers erhalten die Schrauben einen Schlitz. Vereinfachte Darstellung Hohe Rändelschrauben DIN 464 Flache Rändelschrauben DIN 653 Zweck der Zeichenaufgabe (Vorlage siehe nächste Seite): Praktische Anwendung und Darstellung von Rändelschrauben in Werkzeichnungen. 1. Erstellen Sie im Format A4 den Teil 1, Anschlag, Werkstoff C35, verschraubt mit dem Teil 2, hohe Rändelschraube DIN 464–M10 × 40–5.8, in Vorderansicht und Draufsicht. Zeichnen Sie die Rändelschraube in vereinfachter Darstellung, Maße siehe Tabellenbuch. Anmerkung: Die Schraube ist ein genormtes Maschinenelement – daher nicht zu bemaßen. 2. Bestimmen Sie geeignete Oberflächenzeichen und tragen Sie diese in die Zeichnung ein. 3. Ergänzen Sie das Schriftfeld und die Stückliste. 26 ZA 11 Fräsvorrichtung ZA 12 Anschlag 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Vorlage zu ZA 11 27 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Vorlage zu ZA 12 28 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
Blechschrauben. Verwendung für Blechverbindungen und Blechmuttern (speed-nuts). Das Blechschrauben-Bolzengewinde formt sich sein Muttergewinde selbst (Blechdicke > Gewindesteigung). Die Kernlöcher können gestanzt, gebohrt oder gelocht bzw. durchgezogen sein. Das Gewinde entspricht dem Blechschraubengewinde nach ASA (American Standards Association). Flachkopfblechschrauben mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1481 Linsensenkblechschrauben mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1483 Senkblechschrauben mit Schlitz ÖNORM EN ISO 1482 Linsensenkblechschrauben mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7051 Linsenblechschrauben mit Kreuzschlitz ÖNORM EN ISO 7049 Sechskantblechschrauben ÖNORM EN ISO 1479 Flachkopfblechschraube Senkblech- Linsen- Sechskant- Vereinfachte Form C Form F schraube senkblech- blech- Darstellung schraube schraube Bild 1.25 Verschraubung von Blechen Gewindeschneidende Schrauben. Diese Schrauben haben eine Gewindeform, die Ähnlichkeit mit einem Gewindebohrer hat. Das Gewinde ist durch Längsnuten unterbrochen, der Gewindeanfang der Schraube ist mit einem Anschnitt versehen. Beim Einschrauben der Schraube wirkt diese wie ein Gewindebohrer und schneidet sich das Gewinde selbst. Die Wahl des Bohrerdurchmessers für das Kernloch ist ähnlich wie beim Gewindeschneiden. Gewindeschneidschrauben können wiederholt benutzt werden; es lassen sich auch andere handelsübliche Schrauben in ein mit einer Schneidschraube geschnittenes Gewindeloch einschrauben. Sechskant-, Zylinder-, Senk- und Linsensenkschrauben Vereinfachte Darstellung Kombi-Schrauben DIN EN ISO 10644. Diese Norm enthält Schrauben (z. B. Sechskant-, Zylinder-, Senkschrauben) mit metrischem ISO-Gewinde annähernd bis Kopf und mit unverlierbaren Unterlegteilen (z. B. Scheiben, Federringe, Zahnscheiben) zum Zwecke der Schraubenauflage und -sicherung. Die Scheiben werden vor dem Gewindewalzen auf den Schraubenschaft gesteckt. Verwendung: Maschinenbau, Autoindustrie, Gerätebau u. a. 29 Verschraubung von glatten Blechen; Dicke des unteren Bleches größer als die Gewindesteigung Verschraubung von Blechen mit aufgedorntem oder durchgezogenem Kernloch (dünne Bleche) Verschraubung von dünnen Blechen mit Hilfe von Klemmmuttern Presslochverschraubung für dünne Bleche 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.2.5 Verschiedene Mutterformen Bild 1.26 Verschiedene Mutterformen Bild 1.27 Eintragungsbeispiele in der Stückliste 30 Vierkant-Schweißmutter DIN 928 zum Anschweißen an Stahlbauteile (Blechteile) Sechskant-Schweißmutter DIN 929 Kreuzlochmutter mit metrischem ISO- Feingewinde DIN 1816 Nutmutter mit metrischem ISOFeingewinde DIN 1804 Hohe Rändelmutter Flache Rändelmutter DIN 467 DIN 466 Flügelmutter DIN 315 Ausführung: w ungehärtet, ungeschliffen; h gehärtet, Planflächen geschliffen. Schlitzmutter DIN 546 Zweilochmutter DIN 547 Kreuzlochmutter DIN 548 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen MUSTER
1.3 Flache Scheiben Bild 1.28 Scheibenarten 1.4 Schraubensicherungen Sind Schraubenverbindungen Stößen, Erschütterungen, Schwingungen und dgl. ausgesetzt, so ist die Mutter bzw. die Schraube gegen selbsttätiges Lockern zu sichern. Wie in Bild 1.29 zu ersehen ist, liegen die Gewindeflanken von Schraubenbolzen und Mutter infolge des Anpressdrucks einseitig auf. Bei ruhender Belastung genügt die Reibung zwischen den Gewindeflanken, um zu verhindern, dass die Mutter locker wird. Bild 1.29 Schraubenverbindung 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 31 ISO 7089 ohne Fase ISO 7090 mit Fase Vierkantscheiben für U-Träger DIN 434 Scheiben für Stahlkonstruktionen Produktklasse A … gedrehte Ausführung nach DIN 7989-2 Produktklasse C … gestanzte Ausführung nach DIN 7989-1 Vierkantscheiben für I-Träger DIN 435 Werkstoff: St mit 140, 200 oder 300HV Scheiben für Sechskantschrauben und -muttern, DIN EN ISO 7089, 7090 Scheiben für Zylinderschrauben DIN EN ISO 7092 Ist die Schraubenverbindung wechselnden Belastungen, Erschütterungen und dgl. ausgesetzt, so wird der Anpressdruck und damit die Reibung oft stark vermin- dert, so dass sich die Schraubenmutter zu lockern be- ginnt. Um dies zu verhindern, verwendet man Schraubensicherungen. MUSTER
Schraubensicherungen können als kraftschlüssige Verbindung (z. B. Federringe, Federscheiben) oder formschlüssige Verbindung (z. B. Sicherungsbleche) ausgeführt werden. Gegenmutter. Die beiden Muttern verspannen sich gegenseitig. Beachten Sie beim Zeichnen: Bei Verwendung von zwei verschieden hohen Muttern ist immer die höhere Mutter als Gegenmutter zu zeichnen. Diese Sicherungsart beansprucht eine größere Bauhöhe und ergibt nur eine bedingte Sicherung der Schraubenverbindung. Sicherungsmuttern. Diese Muttern sind leichte und sehr sichere Schraubensicherungen aus Federstahl mit Gegenmutterwirkung. Der Durchmesser d ist dem Kerndurchmesser des Gewindes angepasst. Ausführung: 6 Sperrzähne für metrische ISO-Regelgewinde und 9 Zähne für metrische ISO-Feingewinde. Federringe DIN 1281). Die Federringe können für Rechts- und Linksgewinde verwendet werden. Bild 1.30 Schraubensicherungen Splinte ÖNORM EN ISO 1234. Splinte sichern Kronenmuttern, Stellringe, Scheiben und dgl. gegen Lockerwerden und Herabfallen; sie werden aus weichem, geglühtem Stahl, Messing, Kupfer oder Aluminium hergestellt. Bild 1.31 Splintsicherungen 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 32 Beachten Sie: Die gesicherte Schraubenmutter allein ist noch keine wirksame Sicherung! Auch der Bolzen der Schraubenverbindung muss gesichert sein! (siehe Beispiel: Federring!) Beachten Sie: Federringe, Zahn- und Fächerscheiben besitzen nur bei kleinen Vorspannkräften Sicherungseigenschaften. Ab Schraubenfestigkeitsklasse 8.8 sind sie unwirksam. Schraubensicherung mit Gegenmutter Sicherungsmutter Form A gewölbt Federringe DIN 1281) Werkstoff FSt = Federstahl Form A Form B Federringe. Alte Form 1) nicht mehr genormt MUSTER
Zahnscheiben. Werkstoff: FSt = Federstahl Bild 1.32 Sicherung mit Zahn-, Fächer- und Federscheiben Fächerscheiben. Innenverzahnung dort, wo man wegen Verletzungsgefahr die Zähne verbergen will. Federscheiben, gewellt oder gewölbt, DIN 1371). Durch Anziehen der Mutter wird die Scheibe plattgedrückt. Verwendung dort, wo man die Oberfläche des Werkstücks nicht verletzen will oder wo Brüche des Werkstücks zu befürchten sind, wenn der Druck nicht auf eine genügend große Oberfläche verteilt wird. Werkstoffe für Federringe und -scheiben, Zahnscheiben, Fächerscheiben: Federstahl, CuSn8, X12CrNi17 7. Korrosionsschutz: geölt, vernickelt, vermessingt, verkadmet, verzinkt, phosphatiert. Sicherungsbleche ergeben eine einfache und zuverlässige Sicherung. Nach dem Festziehen der Mutter werden die Bleche, wie die Bilder zeigen, auf- bzw. umgebogen. Bild 1.33 Sicherungsbleche Federring Zylinder- oder Kerbstift Zahnscheibe Splint Körnerschlag Bild 1.34 Sicherungsbeispiele von Innensechskantschrauben Eine Sicherung durch Körnerschläge an den Schraubenköpfen und Schraubenenden ist nicht günstig und nur dort anzubringen, wo die Schrauben nach dem Einbau nicht mehr gelöst werden sollen. In der Zeichnung ist dann der Hinweis „Sicherung durch Körnerschlag“ anzubringen. 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 33 Sicherungswirkung Form A außengezahnt Form J innengezahnt Form V versenkt Zahnscheiben Form A Form J Form V außengezahnt innengezahnt versenkt Fächerscheiben gewellt gewölbt Federscheiben Sicherungsbleche mit Sicherungsblech mit Lappen Nase 1) nicht mehr genormt MUSTER
Zweck der Zeichenaufgabe: Praktische Anwendung und Darstellung einer Schraubensicherung. 1. Zeichnen Sie von dem Zylinderverschluss die Vorderansicht im Halbschnitt mit umgelegtem Lochkreis als Einzelteilzeichnung und in Zusammenstellung. Teil 1, Zylinder, EN-GJL-250 Teil 2, Zylinderdeckel, EN-GJL-250 Teil 3, Dichtung, Klingerit Teil 4, Sechskantschraube ÖNORM EN ISO 4017–M12 × 45–8.8 Teil 5, Federring DIN 1281)–A12–FSt 2. Bestimmen Sie für die Pass- und Auflageflächen geeignete Toleranzen und Oberflächenangaben. 3. Ergänzen Sie das Schriftfeld und die Stückliste. 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 34 ZA 13 Zylinderverschluss 1) nicht mehr genormt MUSTER
1.5 Werkstoffe der Schrauben und Muttern 1 Bei der Bestimmung des Schrauben- und Mutternwerkstoffs aus Stahl unterscheidet man verschiedene Festigkeitsklassen (siehe Bild 1.35). Für die Schraubenwerkstoffe werden Stähle verwendet, deren Zugfestigkeit von 330 bis 1220 N/mm2 liegen. Die angeführten Festigkeitsklassen für Schraubenwerkstoffe von 330 bis 1220 N/mm2 gelten für Schrauben, Gewinde- und Formteile bis 39 mm Gewindedurchmesser, die aus unlegiertem oder niedrig legiertem Stahl hergestellt sind und keinen speziellen Anforderungen unterliegen, wie z. B. Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Warmfestigkeit über +300°C und Kaltzähigkeit unter − 50°C. Hochfeste Schrauben werden aus vergüteten Stählen hergestellt. Schraubenwerkstoffe mit: gewährleisteter Festigkeit bei hohen Temperaturen: z. B. C35SW, C45SW, 24CrMo5SW, 24CrMoV5 5SW (Zugfestigkeiten von 500 bis 850 N/mm2). Diese Stähle haben gewährleistete Festigkeitseigenschaften bei hohen Temperaturen (über 300°C bis etwa 540°C); gewährleisteter chemischer Zusammensetzung: z. B. C22SP (5.6), C35SP (8.8), 41Cr4SP (10.9), 42CrMo4SP (12.9). Beachten Sie: Die Klammerwerte bedeuten die Festigkeitsklasse, für die der Schraubenwerkstoff Verwendung findet. 2 Die Festigkeit gibt die mechanische Eigenschaft an. Zur Unterscheidung der Festigkeitseigenschaft sind die Schrauben und Muttern gekennzeichnet. Wie ist der Schraubenwerkstoff zu erkennen? Die Normung hat für die verschiedenen Schraubenwerkstoffe Festigkeitsklassen festgelegt: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9, 12.9. Sechskantschrauben und Zylinderschrauben mit Innensechskant (Bild 1.35a und 1.35b) ab 5 mm Gewindedurchmesser mit Festigkeitsklassen über 6.8 müssen mit dem Kennzeichen der Festigkeitsklasse und dem Herstellerzeichen zusammen möglichst auf dem Kopf gezeichnet sein (aufgeprägt). Eine Kennzeichnung der übrigen Festigkeitsklassen bleibt dem Hersteller freigestellt. Stiftschrauben (Bild 1.35c) ab 5 mm Gewindedurchmesser mit Festigkeitsklassen über 6.8 müssen mit dem Kennzeichen der Festigkeitsklasse auf der Kuppe des Mutternendes gekennzeichnet sein. Schlitzschrauben und Gewindestifte werden im Allgemeinen nicht gekennzeichnet. Kennzeichnung von Schrauben mit Linksgewinde. Schrauben mit Linksgewinde ab 5 mm Gewindedurchmesser müssen mit den Buchstaben LH gekennzeichnet sein (Bild 1.36). 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 35 Beachten Sie: Beschädigte Schrauben oder Muttern müssen durch Schrauben und Muttern derselben Güte ersetzt werden. Aus Gründen der Festigkeit und Sicherheit ist es falsch, etwa Schrauben und Muttern aus hochfesten Werkstoffgüten durch Werkstoffe mit geringerer Festigkeit und Streckgrenze zu ersetzen. MUSTER
1.5.1 Werkstoffbezeichnung für Schrauben Die Bezeichnung besteht aus zwei Zahlen, die durch einen Punkt getrennt sind (Bild 1.35). Beispiel: Was bedeutet die Schraubenkopf-Kennzeichnung 6.8? Die erste Zahl (6) gibt ein Hundertstel des Nennwertes der Zugfestigkeit in N/mm2 an. Die zweite Zahl (8) gibt das Zehnfache des Verhältnisses des Nennwertes der Streckgrenze zum Nennwert der Zugfestigkeit (Streckgrenzenverhältnis) an. Die Multiplikation beider Zahlen ergibt ein Zehntel des Nennwertes der Streckgrenze in N/mm2. In diesem Fall 6.8 = 48 = 1/10 von 480 N/mm2. Die Mindeststreckgrenze und die Mindestzugfestigkeit sind gleich oder größer als deren Nennwerte (siehe Tabelle 1.2). Tabelle 1.2 Festigkeitswerte von Schrauben Bild 1.35 Kennzeichnung der Schrauben Bild 1.36 Kennzeichnung von a) Sechskantschrauben Schrauben mit Linksgewinde b) Zylinderschrauben mit Innensechskant c) Stiftschrauben 1 Schrauben, Muttern, Scheiben und Schraubensicherungen 36 Erste Zahl 3 4 5 6 8 10 12 Nennwert der Zugfestigkeit in N/mm2 300 400 500 600 800 1000 1200 Zweite Zahl .6 .8 .9 Nennwert der Streckgrenze (oder 0,2 %-Dehngrenze) ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 100 in % 60 80 90 Nennwert der Zugfestigkeit Festigkeitsklasse 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9 Zugfestigkeit Nennwert 300 400 500 600 800 1000 1200 N/mm2 min. 330 400 420 500 520 600 800 1040 1220 Streckgrenze Nennwert 180 240 320 300 400 480 – – – N/mm2 min. 190 240 340 300 420 480 – – – 0,2 %-Dehngrenze Nennwert 640 900 1080 N/mm2 min. 640 940 1100 a) c) nicht gekennzeichnet gekennzeichnet b) MUSTER
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