Schraubenbezeichnungen am Motorrad: Ein umfassender Leitfaden

Manchmal gestaltet sich die Suche nach passendem Ersatz für eine verloren gegangene Schraube oder Mutter nicht ganz einfach, denn Gewinde ist nicht gleich Gewinde. Der Nenndurchmesser sagt zwar eine Menge, aber lange noch nicht alles über ein Gewinde aus. Und natürlich sind hier Schrauben am Motorrad nicht ausgenommen. Grund genug, sich einmal etwas näher damit zu befassen.

Gewindearten und ihre Bedeutung

Wie bereits erwähnt, haben wir es bei den Schrauben am Motorrad praktisch ausschließlich mit Befestigungsgewinden zu tun. Und das sind in aller Regel Spitzgewinde. Uns geht es ja hier um die Schrauberei am Motorrad. Das hier Gesagte gilt aber auch beim Autoschrauben. Auch die (Beschaffungs-)Probleme sind die gleichen.

Steigung und Selbsthemmung

Nach dem Nenndurchmesser ist der zweite entscheidende Wert bei einem Gewinde die Steigung. Wie wir im ersten Teil erfahren haben, ist das der Weg, um den die Schraube bei einer Umdrehung hineingedreht wird. Auf den ersten Blick ist es auch der Abstand zwischen zwei Gewindespitzen bzw. zwei Gewindegründen. Dass ein Gewinde eine ganz bestimmte Steigung bekommt, hängt mit dem mechanischen Phänomen der Selbsthemmung zusammen.

Ein Gewinde ist ja im Grunde nichts anderes, als eine aufgewickelte schiefe Ebene. In der Abbildung sind zwei schiefe Ebenen zu sehen. Die Gewichtskraft G des Körpers auf der schiefen Ebene erzeugt nun die zwei verschiedenen Kräfte, die für die schiefe Ebene typisch sind: Da ist zunächst die Normalkraft FN, die senkrecht auf die Fläche der schiefen Ebene wirkt und den Körper auf diese drückt. Wenn wir uns die beiden schiefen Ebenen in der Abbildung ansehen, wird klar, dass die Hangabtriebskraft zunehmend, wenn der Winkel α größer wird. Gleichzeitig nimmt die Normalkraft ab. Für die, die es genau wissen wollen: Die Normalkraft erhält man wenn man die Gewichtskraft mit dem Kosinus des Winkels α multipliziert. Die Hangabtriebskraft resultiert aus dem Sinus dieses Winkels und der Gewichtskraft.

Nun ist aber in der Realität immer Reibung auch im Spiel. Die Reibung zwischen dem Körper und der schiefen Ebene wirkt der Hangabtriebskraft entgegen. Sie will verhindern, dass er die schiefe Ebene hinunterrutscht. Die Reibungskraft entspricht nun der Normalkraft mal dem Reibbeiwert. Wenn nun der Winkel α mehr und mehr verkleinert wird, wird die Normalkraft größer und die Hangabtriebskraft kleiner. Wenn die Hangabtriebskraft kleiner wird als das Produkt aus Normalkraft und Reibbeiwert, kann der Körper nicht mehr hinunterrutschen. Der Winkel, bei dem die Selbsthemmung eintritt, hängt von dem Reibbeiwert ab. Genauer gesagt: Der Tangens des Winkels α muss größer sein als der Reibbeiwert der jeweiligen Materialpaarung. In der Abbildung habe ich das mal formelmäßig hergeleitet.

Umgekehrt gilt das auch: Wenn der Tangens des Steigungswinkels größer wird als der Reibbeiwert, geht es mit dem Körper unweigerlich abwärts. Entscheidend ist nur die Tatsache, dass unter einem bestimmten Winkel ein Körper die schiefe Ebene nicht hinunterrutscht. Und dass dieser Winkel vom Reibbeiwert abhängt. Wenn eine Schraube eine sehr steile Steigung aufweist, funktioniert sie in beide Richtungen: Es verschiebt sich dann nicht nur die Mutter, wenn man die Schraube dreht, sondern die Schraube fängt auch an sich zu drehen, wenn man die Mutter verschiebt.

Normalerweise kann man es aber nicht gebrauchen, wenn eine Verschraubung unter Zug anfängt sich aufzudrehen. Nicht bei einem Befestigungsgewinde, denn Aufgehen ist das Gegenteil von Befestigen. Und auch nicht bei einem Bewegungsgewinde. Eine Spindel an einer Werkzeugmaschine soll ja das Teil, dass man mit ihr bewegt, dort festhalten, wo man es hin gekurbelt hat. Das bedeutet nun, dass ein Gewinde in aller Regel einen so flachen Steigungswinkel aufweist, dass es sich selbst hemmt. Nur so bleibt die Mutter an der Stelle, an die wir sie hingedreht haben. Der Steigungswinkel - und damit die Steigung - eines Befestigungsgewinden des ist nun sozusagen ein Kompromiss aus Selbsthemmung und schnellem Einschrauben.

Wichtige Abmessungen an einem Gewinde

In der Abbildung sind die wichtigsten Abmessungen an einem Gewinde dargestellt. Der Außendurchmesser ist gleichzeitig der Nenndurchmesser des Gewindes. Nach ihm wird nämlich in aller Regel die Größe des Gewindes benannt. Zum Beispiel M 6 für ein metrisches Regel -Spitzgewinde mit einem Außendurchmesser von 6 mm. Die Gewindegänge weisen ein Profil in Form eines gleichseitigen Dreiecks auf. Den Winkel, den die beiden gleichen Seiten des Dreiecks bilden, bezeichnet man als Flankenwinkel. Der Durchmesser im Gewindegrund eines Außengewindes heißt Kerndurchmesser. Bei einem Innengewinde ist er der Durchmesser des Lochs, das man sieht, wenn man in eine Gewindebohrung schaut.

Wenn man ein Loch bohrt, um ein Gewinde zu schneiden, bohrt man es etwas größer als der Kerndurchmesser dieses Gewindes. So werden Vattern- und Mutterngewinde, äh… Außen- und Innengewinde) zeichnerisch dargestellt: Der Gewindegrund ist immer eine schmale Volllinie, die Gewindspitzen sind eine breite - Ok, Bruchschleifen sind veraltet. Der Durchmesser auf der Mitte der Gewindeflanken heißt Flankendurchmesser. Er ist für uns Schrauber kaum von Belang. Man benötigt ihn zum Beispiel für Festigkeitsberechnungen. Der Kerndurchmesser ist bei der Mutter etwas größer als beim Vater, also beim Bolzen. Da man nicht 100-prozentig genau arbeiten kann, gibt es nämlich Toleranzen auf diese Maße. Wären die beiden Kerndurchmesser gleich, könnte es passieren, dass der des Mutterngewindes etwas klein ausfällt und/oder der des Vaterngewindes etwas groß. Dann würde der Vater nicht in die Mutter passen. Deswegen sieht man hier ein kleines Spiel vor. Ganz allgemein muss etwas, das in etwas anderes hineingesteckt werden soll, etwas kleiner sein.

Diese ganzen Maße stehen übrigens in Werken wie dem Tabellenbuch Metall aus dem Europa Verlag. Die meisten Schrauben, die wir in die Finger bekommen, weisen eine so genanntes Regelgewinde auf. Auch wenn sie nicht rot sind. Legen wir mal Schrauben in verschiedenen Nenndurchmessern nebeneinander: Wir stellen dabei fest, dass sich die Gewinde sehr ähnlich sehen. Legen wir mal den Reibbeiwert Stahl auf Stahl mit 0,15-0,3 zu Grunde, der ja gleichzeitig der Tangens des zugehörigen Grenzwinkels für die Selbsthemmung ist. Dann kommen wir auf Selbhsthemmungs-Grenzwinkel von ungefähr achteinhalb bis etwas mehr als sechzehn Grad.

Mit dem Steigungswinkel unserer Schrauben am Motorrad ist man jetzt sehr weit auf die sichere Seite gegangen. Dass unsere Regelgewinde-Schrauben am Motorrad doch etwas unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen, hat folgenden Grund: Würde man bei jedem Gewinde-Nenndurchmessern stur den gleichen Steigungswinkel, zum Beispiel 2,5°, verwenden, würden dabei elend krumme Steigungen mit X Stellen nach dem Komma herauskommen. Um dies zu vermeiden, variiert man den Steigungswinkel ein wenig, sodass die Steigungen zu den verschiedenen Nenndurchmessern glatte Viertel oder wenigstens Zehntel Millimeter ergeben. Ausnahmen sind nur M 1,6 und M 2,5 mit 0,35 bzw. Langer Rede kurzer Sinn: Die Steigungen der Regelgewinde sind dem Nenndurchmesser jeweils fest zugeordnet.

Feingewinde

Bei unseren Schrauben am Motorrad finden wir öfter auch Schrauben mit einem so genannten Feingewinde. Das hat den folgenden Hintergrund: Man ist zwar mit dem Steigungswinkel der Regelgewinde normalerweise auf der sicheren Seite. Die Medizin dagegen ist das Feingewinde. Es hat einfach eine kleinere Steigung als das Regelgewinde mit dem gleichen Durchmesser. Dadurch schraubt es sich weniger leicht von selbst auf. Der Preis, den man dafür bezahlen muss: Man braucht mehr Umdrehungen, bis die Schraube drin ist. Das Feingewinde ist also so eine Art Schraubensicherung gegen eigenmächtiges Aufgehen der Verschraubung.

Eine Gewindelehre, eigentlich ein Satz Gewindelehren: Mit so einem Dingens kann man die Steigung eines vorhandenen Gewindes ermitteln. Metrische Regelgewinde gibt es pro Nenndurchmesser nur eins. Metrische Feingewinde jedoch gibt es mit jeweils mehr als einer Steigung. Deswegen muss man sie zusätzlich angeben. Das M 6er Regelgewinde hat eine Steigung von 1 mm. Es gibt hier auch zwei Feingewinde, mit 0,75 mm und 0,5 mm Steigung.

Beim Schrauben am Motorrad kommt es vor, dass wir auch mal eine Schraube oder Mutter mit Feingewinde brauchen. Also ja nicht mit Gewalt draufwürgen, wenn mal eine normale M 6er Mutter auf einem Gewinde mit 6 mm Durchmesser nicht anpacken will! Das nette kleine Instrument, das in der Abbildung weiter oben zu zu sehen ist, hilft Dir weiter. Das ist eine sogenannte Gewindelehre. Genauer gesagt ein Satz Gewindelehren. Man probiert ganz einfach, welche der kleinen „Sägen“ genau in das fragliche Gewinde passt und weiß dann die Steigung. Und nach welcher Schraube oder Mutter man sich die Hacken ablaufen darf.

Antrieb der Schraube

Die Form des Schraubenkopfes bezeichnet der Fachmann als Antrieb der Schraube. Der einfachste Antrieb ist der Sechskantkopf. Die gängigsten metrischen Schrauben mit Sechskantkopf sind die nach DIN 931 und DIN 933. Heute heißen sie ISO 4014 und ISO 4017. Bei Schrauben am Motorrad finden wir sehr oft auch die so genannten „Imbusschrauben“. Richtig heißen sie „Schrauben mit zylindrische Kopf und Innensechskant“. Heute sind diese Schrauben genormt. Sie kamen aber einmal als Produkt einer speziellen Schraubenfirma namens Bauer und Schaurte unter dem Namen „INBUS“ auf den Markt. Mit N und nicht mit M. „INBUS“ steht für „Innensechskantschraube Bauer und Schaurte“.

Die haben das Dinges also einst erfunden. Ein N nach einem B spricht sich schlechter aus als ein M, weil die Laute M und B an der selben Stelle im Mund erzeugt werden, dass N an einer anderen. Deswegen kann man ruhig Imbus sagen. Die Innensechskantschrauben waren nun ein Fortschritt gegenüber den üblen Schlitz- und Kreuzschlitzschrauben. Allerdings neigen sie aufgrund der flachen Winkel (120°) an den Ecken immer noch dazu, rund zu werden. Das Nonplusultra der Schraubenantriebe ist zur Zeit der Torx-Antrieb. Ähnlich ist der Vielzahn-Antrieb, aber weniger verbreitet. Wie es aussieht, setzt sich wohl Torx durch.

Herkömmliche Schlitzschrauben zentrieren Schraubenzieher bzw. Bit nicht im Schraubenkopf. Kreuzschlitz neigt zum Vermurxen. Torx hat nun den Nachteil, dass man immer das haargenau passende Bit braucht. Das ist aber in Wirklichkeit kein Nachteil, sondern ein Vorteil: Denn man ist gezwungen, das richtige Bit zu nehmen. Bei Kreuzschlitzschrauben geht zur Not auch ein ungefähr passendes.

Vom Prinzip her kann man metrische Spitzgewinde von Millimeter zu Millimeter machen. In der Regel werden aber nur ganz bestimmte Größen verwendet: M 5, M 6, M 8, M 10, M 12, M 16, M 20, M 24, M 30… Die Abstände zwischen den Größen werden immer größer. Das liegt daran, dass der Unterschied im Durchmesser zwischen 5 und 6 mm im Verhältnis größer ist als der zwischen 24 und 25 mm. Wenn eine M 24er zu schwach ist, wäre eine M 25er oder M 26er auch nicht viel stärker.

Beim Schrauben am Motorrad ist es mir noch nicht aufgefallen, aber bei Autos: Hier werden manchmal perverse Größen verwendet. So war zum Beispiel die Ölwanne des R 20 von Renault mit Schrauben M 7 befestigt. Das hat vermutlich den Hintergrund, dass bei der Herstellung von Autos mit extrem spitzen Bleistift gerechnet wird. Wenn man nämlich die Schrauben mit M 7 überhaupt bekommt, wären sie vermutlich sehr teuer. Nicht aber für die Autoindustrie. Ein Autohersteller nimmt die Schrauben in so großen Stückzahlen ab, dass der Hersteller sie offenbar genauso billig fertigen kann, wie die Allerweltsgrößen.

Die Schlüsselweiten der Sechskantschrauben sind nun in der DIN 931, DIN 933 bzw. ISO 1014 und ISO 1017 den Gewindedurchmessern fest zugeordnet. Bei europäischen Autos und Motorrädern gehört daher zu einer M 8er Schraube die 13er Schlüsselweite. Bei japanischen braucht man den 12er Schlüssel. Manchmal auch den 14er. Vermutlich weil 13 eine Unglückszahl sein soll. Mag sein, dass Rücksicht auf den amerikanischen Markt dahintersteckt. Dort wird ja die 13 möglichst vermieden. Wenn das tatsächlich so ist, ist das ein weiteres Beispiel dafür, dass sich die Japaner hinsichtlich ihrer Kunden so einiges denken.

Zollgewinde

Bisher haben wir nur über metrische Gewinde und Schrauben am Motorrad gesprochen. Die kommen an europäischen und japanischen Fahrzeugen vor. Und die heißt es aufpassen: Es gibt nämlich zwei Arten von „Zollgewinden“, englische und amerikanische. Die englischen sind nach BSI genormt. Das BSI ist sozusagen das DIN des UK. Die britischen „Zollgewinde“ haben einen Flankenwinkel von 55°. Das Regelgewinde heißt BSW für „British Standard Whitworth“ und wird so verwendet wie unser metrisches Regel-Spitzgewinde. Braucht der Brite ein Feingewinde, greift er auf das BSF zurück, was für „British Standard Fine“ steht.

Die Nenndurchmesser der britischen Gewinde werden natürlich in Zoll und nach alter Väter Sitte in Bruchteilen davon angegeben: 3/8“, 7/16“, 1/2“ usw. Die Steigungen der britischen Gewinde werden in Gängen pro Zoll angegeben. Diese Gewinde finden wir an alten englischen Motorrädern. Die Briten stellen ja auch auf das metrische System um und so werden neue englische Motorräder - zumindest überwiegend - von metrischen Schrauben zusammengehalten.

Die Schlüsselweiten sind auch hier den Gewindedurchmessern zugeordnet und werden ebenfalls als Zoll-Brüche angegeben. Noch mal eine andere Baustelle sind die amerikanischen Zollgewinde, genormt nach ANSI-Normen (American National Standards Institute). Sie haben wie die DIN- bzw. ISO-Gewinde einen Flankenwinkel von 60°. Die Maße sind aber zöllig. Es gibt hier das „Unified National Coarse Thread“, kurz UNC, als Regelgewinde und das UNF, „Unified National Fine Thread“ als Feingewinde. Es gibt auch noch eine Extra-Feingewinde, das UNEF („Unified Extras Fine). Verbaut werden amerikanische Gewinde und Schrauben am Motorrad wo wohl? Natürlich bei den Guffeln aus Milwaukee. Und vermutlich auch bei Indian.

Festigkeitsklassen

Selbst wenn zwei Schrauben im Durchmesser und der Steigung gleich sind sowie auch den gleichen Kopf besitzen, müssen sie nicht gleich sein. Je nachdem, aus was für einem Werkstoff eine Schraube ist, hält sie unterschiedlich viel aus. Wie viel sie aushält, geht aus ihrer Festigkeitsklasse hervor. Die heute hauptsächlich übliche Bezeichnung der Festigkeitsklassen besteht aus zwei Zahlen, die durch einen Punkt getrennt sind. Die Zahl vor dem Punkt gibt Aufschluss über die Mindestzugfestigkeit des verwendeten Werkstoffs. Aus der untersten Schublade des Festigkeitsregals: Eine DIN 931 bzw. ISO 4014 der Festigkeitsklasse 4.6.

Die am Motorrad verbauten Schrauben müssen bestimmte Festigkeitsklassen besitzen damit die "Karre" auch zuverlässig zusammengehalten wird. Im Maschinen-und Fahrzeugbau werden meistens Schrauben der Qualität 8.8 verwendet, die Bezeichnung 8.8 wird auf dem Schraubenkopf eingeprägt. Bei Motorrädern aus europäischer Produktion findet man auch diese Kennzeichnung wieder, bei japanischen allerdings nicht. Allerdings gibt es auch Bauteile wo eine höherwertigere Qualität verlangt wird z. B. 10.9.

Festigkeitsklassen bei Schrauben ist, glaube ich nur relevant, wenn man 'ne Schraube locker hat...Bei mir ist alles fest; ergo uninteressant für mich. Aber manche brauchen das wohl... Im Prinzip handelt es sich dabei um Konstruktionsdaten. Ob die Festigkeit der verwendeten Schrauben in den Werkstatthandbüchern angegeben ist, weiss ich leider nicht. Ich vermute es gibt eine Globalangabe (z.B. mindestens 8.8) und nur in den Ausnahmefällen, in denen eine höhere Festigkeit notwendig ist eine spezielle Angabe vorhanden.

Ggfs löst Honda so ein Problem auch über ihr Beschaffungswesen. Bei Honda Händlern sollte der Bezug von Ersatzteilen (wozu auch Schrauben gehören) zentral über Honda laufen. Wird bei der Konstruktion darauf geachtet nur in absoluten Ausnahmefällen Sonderschrauben einzusetzen lässt sich mit einer Einheitzsfestigkeit (z.B. 8.8) der Großteil der Schrauben abfrühstücken. Das hat deutliche logistische Vorteile, weil man sonst nicht nur unterschiedliche Schraubengrößen (Länge, Gewinde, Kopf etc.) vorhalten müsste sondern hinzu kämen auch noch variierende Festigkeiten.

Da müsste Honda dann einen ganzen Schraubenzoo weltweit verfügbar halten. Ich denke auch, daß am Motorrad standardgemäß nur 8.8 Qualität verbaut wird, auch bei Schraubverbindungen die mit geringer Beanspruchung sind, einfach um "Kuddelmuddel" zu vermeiden. Anzunehmen ist, dass im Motor evt. Was bedeutet den 8.8 ? Ist das eine Dimensionslose Zahl? Gibts da noch ne Einheit dazu -irgendeine Zugkraft oder so? Oder ist folglich einer 8.8 schraube eine 08.15 Schraube überlegen?:-)) Der musste jetzt einfach sein.

Hallo Kai, die erste Zahl mal 100 = Zugfestigkeit in N/mm² die zweite Zahl/10 ist der Multiplikator zur Ermittlung der Streckgrenze.Beispiel 10.9 10 x 100 = 1000 N/mm² Zugfestigkeit - > bei dieser Spannung versagt die Schraube 1000 x 0.9 = 900 N/mm² Streckgrenze -> bis zu dieser Spannung entsteht keine bleibende Verformung und kein direkter Schaden an der Schraube.

Ganz so simpel ist die Sache nicht, zB. kenne ich 10.9 er Schrauben,die brauchen 4.500 (viertausendfünfhundert) Nm ... ich will mir passende Nüsse für die BMW Schrauben kaufen, bspw. für die Lenkerklemmung. Kann mir noch jemand Tipps geben bzgl. Kein Spalt heißt, daß da auf Block angezogen wird. ein ganzer Satz. Die verbauten Größen sollten im Bordwerkzeug sein. Darüberhinaus habe ich mir von Proxxon den Torx-Satz #23102 gekauft. Kostet im Fachhandel 35-40€ und deckt alle gängigen Größen ab. Wenn Du nicht weiß, welche Seite ohne Spalt ist: Lege Ober- und Unterteil auf einander und drücke sie mit den Fingern zusammen (ohne Lenker dazwischen). evtl. Danke Leute, den Lenker hatte ich schon mit geliehenem Werkzeug wie von juekl beschrieben umgebaut.

vor einigen Jahren gab es im 'Motorradfahrer' oder in der 'Motorrad News' mal einen Artikel zu genau diesem Thema. 7 könnte 8.8 sein oder so ähnlich. Jedenfalls waren die Zahlen auf den japanischen Schraubenköpfen deutlich niedriger als ihre deutschen Pendants ... die deutschen Bezeichnungen beruhen auf der DIN-Norm. nachzulesen in jedem Tabellenhanndbuch. Die japanischen Schrauben auf der JIS-Norm (Japanische Industrie Standart- Norm). Da gibts anscheinend wie bei uns die DIN auch Tabellen. Das Ganze wird somit vergleichbar. Neugierig hab ich mal nach weiterführenden gesucht und wurde im Technikerforum fündig. Der zweite Link, auch nicht uninteressant.

Diese Angaben stammen allerdings aus Foren. ist denn inzwischen eine verläßliche Tabelle aufgetaucht? Auf den Fahrwerksschrauben meiner Domi steht ab M8 eine "10" (nicht alle Japaner haben Butterschrauben ) ... müßte also sowas mit 11.4 sein? Nov 2018 Nach meinen Beobachtungen handelt es sich bei den "4" und"7" markierten Schrauben um punktierte Schrauben der höheren Festigkeitsklassen. Hmmm - was bitte sind punktierte Schrauben? Das hab ich noch nie gehört/gelesen...

Normen im Überblick

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Normen für Schrauben zusammen:

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