Dehnschrauben

Was sind Dehnschrauben?

Dehnschrauben sind speziell ausgelegte Verbindungselemente, deren Schaft bewusst über eine bestimmte Länge im Durchmesser reduziert ist. Dieser sogenannte Dehnschaft ist meist dünner als der Kerndurchmesser des Gewindes und ermöglicht es der Schraube, sich unter Last elastisch zu längen. Dadurch wirkt die Schraube wie eine vorgespannte Feder und hält die Vorspannkraft in der Verbindung auch unter wechselnden Betriebsbedingungen zuverlässig aufrecht.

Im Gegensatz zu einer Standardschraube, die ihre Belastung überwiegend starr aufnimmt, verteilt die Dehnschraube Lastspitzen über ihre elastische Dehnung. Das macht sie zur bevorzugten Lösung überall dort, wo hohe und dynamische Kräfte sicher und dauerhaft übertragen werden müssen.

Aufbau und Funktionsweise

Das zentrale Merkmal einer Dehnschraube ist der reduzierte Schaftquerschnitt zwischen Kopf und Gewinde. Durch diesen verringerten Querschnitt sinkt die Federsteifigkeit der Schraube gezielt ab, während die zu verspannenden Bauteile vergleichsweise steif bleiben. Dieses Verhältnis ist entscheidend für die Funktion.

Das Prinzip der elastischen Vorspannung

Beim Anziehen wird die Schraube elastisch gelängt und speichert dabei Energie wie eine Feder. Diese gespeicherte Vorspannkraft hält die Verbindung zusammen. Setzt sich die Verbindung im Betrieb geringfügig (zum Beispiel durch Einebnen von Oberflächenrauheiten), verliert eine starre Schraube überproportional viel Vorspannung – eine Dehnschraube dagegen kompensiert diesen Setzbetrag durch ihre größere elastische Nachgiebigkeit weitgehend.

Verhalten unter dynamischer Last

Bei schwingender Belastung nimmt die nachgiebige Dehnschraube nur einen kleinen Anteil der zusätzlichen Betriebskraft als Ausschlag auf. Die Folge ist eine deutlich geringere dynamische Spannungsamplitude im Schraubenquerschnitt, was die Dauerfestigkeit der Verbindung erheblich verbessert.

Eigenschaften und Vorteile

Dehnschrauben bieten gegenüber konventionellen Schrauben mehrere konstruktive Vorteile: Sie halten die Vorspannkraft auch bei Setzerscheinungen und Temperaturschwankungen stabiler, sie erhöhen die Ermüdungsfestigkeit unter dynamischer Last und sie verringern das Risiko des selbsttätigen Lösens. Damit eignen sie sich besonders für hochbeanspruchte, sicherheitsrelevante Verbindungen.

Typische Anwendungsgebiete

Eingesetzt werden Dehnschrauben vor allem dort, wo hohe, oft wechselnde Kräfte zuverlässig übertragen werden müssen. Typische Beispiele sind Pleuel- und Zylinderkopfverschraubungen im Motorenbau, Verbindungen in Turbinen und Kompressoren, Schwerlastflansche im Anlagenbau sowie hoch beanspruchte Verbindungen im Maschinen- und Getriebebau.

Werkstoffe und Normen

Dehnschrauben werden überwiegend aus hochfesten Vergütungsstählen gefertigt, deren Festigkeitsklasse auf die jeweilige Anwendung abgestimmt wird. Je nach Einsatzbereich kommen auch warmfeste oder korrosionsbeständige Werkstoffe zum Einsatz. Geometrie, Toleranzen und Festigkeit orientieren sich an den einschlägigen Normen sowie an den konstruktiven Vorgaben aus der jeweiligen Kundenzeichnung.

Montage und Anzugsverfahren

Damit eine Dehnschraube ihre Vorteile ausspielen kann, ist das richtige Anziehverfahren entscheidend. Da es auf eine definierte elastische Längung ankommt, werden Dehnschrauben häufig drehwinkelgesteuert oder streckgrenzgesteuert angezogen statt rein drehmomentgesteuert. So lässt sich die Ziel-Vorspannkraft reproduzierbar und unabhängig von Reibungsschwankungen einstellen.

Abgrenzung zur Standardschraube

Während eine Standardschraube auf maximale Steifigkeit und einfache Montage ausgelegt ist, ist die Dehnschraube bewusst nachgiebiger konstruiert. Diese gezielte Elastizität ist kein Nachteil, sondern die eigentliche Funktion: Sie sorgt für eine stabile, dauerfeste Verbindung unter genau den Bedingungen, bei denen Standardschrauben an ihre Grenzen stoßen.

Dehnschrauben von PATTBERG

Wir fertigen Dehnschrauben als Sonderschrauben exakt nach Ihrer Zeichnung – abgestimmt auf Werkstoff, Festigkeitsklasse und Geometrie Ihrer Anwendung. Weitere Informationen finden Sie in unserem Produktbereich Sonderschrauben nach Zeichnung.

Häufige Fragen

Wann ist eine Dehnschraube sinnvoll?

Immer dann, wenn hohe dynamische Lasten, Setzgefahr oder strenge Anforderungen an die Betriebssicherheit der Verbindung bestehen und eine konstante Vorspannung über die Lebensdauer gewährleistet sein muss.

Kann ich Dehnschrauben nach eigener Zeichnung fertigen lassen?

Ja. Geometrie, Dehnschaftlänge, Werkstoff und Festigkeitsklasse lassen sich auf Ihre Anwendung abstimmen. Senden Sie uns hierzu einfach Ihre Zeichnung oder Ihr Muster.