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Das Gewinde
Eine Holzschraube furcht sich ihr Gegengewinde im Holz selber (im Gegensatz zur Metallschraube). Die Kraft, mit der eine Schraube eingedreht werden kann, wird durch zwei Faktoren bestimmt:
Festigkeit der Schraube
(Gefahr – Abscheren der Schraube bei Hartholz)
Die Bruchfestigkeit einer Schraube wird beeinflusst vom Durchmesser des Schraubenkerns und der Festigkeit des Stahls.
Haltekraft des Gegengewindes im Holz
(Gefahr – Zerstörung des Muttergewindes bei Spanplatte und Weichhölzern)
Die Haltekraft des Muttergewindes wird beeinflusst durch Form & Länge des Schraubengewindes, das im Holz verankert ist.
Wann verwende ich Vollgewinde?
Weiche Werkstoffe, wie Spanplatte oder Weichholz, können nur eine begrenzte Kraft aufnehmen. Bei zu hoher Anschraubkraft kann das Muttergewinde zerstört werden; die Schraube „dreht durch“. Vollgewindeschrauben formen ein längeres Muttergewinde, das mehr Druck aufnehmen kann. Eine Vollgewindeschraube wird in Spanplatte daher nicht so leicht „durchdrehen“ wie eine Teilgewindeschraube.Eine Vollgewindeschraube bewirkt allerdings keinen Dichtzieheffekt wie eine Teilgewindeschraube. Die Schraube macht einige Umdrehungen auf dem zweiten Bauteil, bevor sich die Spitze einsenkt und die Schraube zieht. Solange die Schraube dreht, ohne zu „ziehen“, wird das aufliegende Bauteil nach oben geschoben. Es bildet sich ein Spalt, der durch das Vollgewinde nicht wieder dichtgezogen werden kann. Vor Einsatz von Vollgewindeschrauben müssen daher beide Bauteile fest aneinander gedrückt sein.
Wann verwende ich Teilgewinde?
Holz zu Holz Verschraubungen werden traditionell mit Teilgewinde (TGW) realisiert. Der gewindefreie Schaft der TGW Schraube soll sich vollständig durch das obere Bauteil ziehen. Beim weiteren Eindrehen der Schraube wird der Schraubenkopf das obere Bauteil an das untere Bauteil herandrücken. Die TGW Schraube wirkt ähnlich wie ein Schraubstock: das Gewinde zieht und der Schraubenkopf drückt das obere Teil an das untere. Um diesen Dichtzieheffekt zu erreichen, muss die Länge des gewindefreien Schafts der Höhe des oberen Bauteils entsprechen.
Der Kopf / Die Kopfform
Schraubenköpfe können sich im oberen Bauteil versenken oder auf dem oberen Bauteil aufliegen. Der Senkkopf versenkt sich im Holz oder in einem Bauteil mit Senkloch. Ein aufliegender Kopf (Rundkopf, Panhead, Tellerkopf ... ) versenkt sich nicht und kann über das Bauteil hinausragen. Ein Senkkopf läßt sich in Bauholz (Fichte / Tanne) leicht in das obere Bauteil versenken und auch tief darin eindrehen. Der Senkkopf hat ein geringes „Kopfdurchzugsmoment“; Haltekraft und Anpressdruck des Senkkopfes in Holz sind begrenzt. Ein aufliegender Kopf muss mit deutlich höherer Kraft bewegt werden, damit der Kopf sich ins Holz einsenkt. Je breiter ein Kopf auf dem oberen Bauteil aufliegt, umso mehr Anpresskraft kann die Schraube übertragen.
Die Kombination von Gewinde- und Kopfform im Holzbau
Teilgewinde mit Tellerkopf
Eine TGW-Schraube übt einen „Schraubstockeffekt“ aus. Der Tellerkopf kann sehr hohen Druck ausüben. Wie eine Schraubzwinge drückt sie Balken, Sparren o. ä. fest aneinander. Dabei ist es egal, ob die SPAX von oben in die Bauteile geschraubt wird oder über Kopf von unten. Mit SPAX werden beide Bauteile immer fest aneinander gedrückt: „dicht gezogen“.
Dank der patentierten 4CUT-Spitze und des 4CUT-Fräsers kann eine SPAX 8 x 400 ohne Vorbohren eingeschraubt werden. Der 4CUT-Fräser ist bei allen SPAX ab Länge 160 mm am oberen Ende des Gewindes angebracht. Durch den 4CUT-Fräser benötigt man zum Einschrauben einer SPAX 8 x 400 kaum mehr Kraft als für eine 8 x 160.
Vollgewinde mit Senkkopf oder Zylinderkopf
Diese SPAX ist eine Schraube mit einem Gewinde bis unter den Kopf für alle Längen, also auch für eine 8 x 600! Das Gewinde der SPAX verankert sich über die volle Länge im Holz. Die SPAX verstärkt einzelne Bauteile, sowie Anschlüsse aus mehreren Bauteilen.
In nur ein Bauteil geschraubt ertüchtigt die SPAX das Holz gegen Druck oder Zug.
Mit SPAX wird ein statisch korrekter Anschluss zweier Bauteile mit hoher Tragfähigkeit erzeugt.
Der Zylinderkopf ist gerade so groß, dass er den passenden Bit aufnehmen kann und versenkt sich leicht im Bauteil. Aufgrund seiner Geometrie übt der Zylinderkopf keinen Keileffekt auf das Holz aus, mindert den Spalteffekt der Schraube. Vor Einschrauben der SPAX Vollgewinde mit Zylinderkopf, beide Bauteile mit SPAX Teilgewinde mit Tellerkopf „dichtziehen“.
Die Schraubenspitze
SPAX 4CUT - Vorbohren
Das Vorbohren einer Verschraubung in Holz empfiehlt sich aus zwei Gründen:
1. leichteres Eindrehen und Minderung der Gefahr des Abscherens der Schraube bei Harthölzern.
2. Minderung der Gefahr des sofortigen oder verzögerten Aufspaltens der Faser um die Verschraubung.
Die SPAX 4CUT-Spitze fräst den Gewindegang auf, ähnlich einer Bohrspitze. Dieses patentierte Merkmal mindert die benötigte Einschraubkraft und reduziert die Gefahr der Spaltbildung. Die 4CUT-Spitze ermöglicht Randabstände, die sonst nur durch Vorbohren möglich sind (siehe Zulassung SPAX ETA-12/0114)
Ab Länge 160 mm hat die SPAX Teilgewinde auch einen 4CUT-Fräser am Auslauf des Gewindes.
Der 4CUT-Fräser hat einen größeren Durchmesser als die 4CUT-Spitze und fräst den Gang des gewindefreien Schafts vor.
Die Oberfläche
Eine gehärtete Schraube ist aus rostendem Kohlenstoffstahl und wird ungeschützt schnell oxidieren. Um den Rostbefall zu verzögern, werden Schrauben aus gehärtetem Stahl „galvanisch verzinkt“. Die hierbei gebildete Zinkschicht wird durch eine weitere Schicht „passiviert“, d.h. geschützt. Für die Passivierung der Zinkschicht wurde in der Vergangenheit „Chrom 6“ eingesetzt („gelbe“ Schrauben). Chrom 6 ist sehr giftig und die Nutzung dieses Stoffes wird sukzessiv verboten.
Keine Verzinkung ersetzt Edelstahl! Bei Konstruktionen im frei bewitterten Bereich sind nach Eurocode 5 rostfreie Schrauben vorgeschrieben. SPAX rostfrei werden standardmäßig in zwei Qualitäten gefertigt: A2 und A4 (für Einsatz in Meeresnähe). SPAX stellt keine Schrauben aus härtbarem (martensitischem) Edelstahl „C1“ her. C1 Stahl enthält weniger Edelmetalle und hat dadurch eine mindere Korrosionsbeständigkeit. Der spezifische Härteprozess von C1 Stählen entzieht diesen Schrauben die Flexibilität. Schrauben aus C1 Stahl können beim „Arbeiten“ (Quellen und Schwinden) bestimmter Holzarten brechen. Die Fachregegeln des Zimmererhandwerks für Terrassen untersagen daher den Einsatz von gehärteten C1 Schrauben.
Der Kraftangriff / Antrieb
Der Kraftangriff (auch Antrieb genannt) befindet sich im Schraubenkopf. Die Ausformung von diesem dient dazu den Bit, bzw. die Klinge des Schraubendrehers aufzunehmen und ermöglicht hierdurch eine Kraftübertragung zwischen Schraube und Klinge. Erst durch diesen lässt sich eine Schraube ein- und ausdrehen.
