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Gewinde [1]

[486] Gewinde, die auf dem äußeren Mantel eines Zylinders (selten eines Kegels) bezw. dem inneren Mantel eines Hohlzylinders (selten eines Hohlkegels) schraubenlinig umlaufenden vorragenden Windungskörper.

Je nach der Richtung der Windung werden rechts- und linksgängige Gewinde unterschieden; rechtsgängiges Gewinde schraubt man vor sich mit Rechtsdrehung, im Sinne der Uhrzeigerbewegung, fest. Die gebräuchlichen Gewinde sind rechtsgängige; linksgängige werden nur zu besonderen Zwecken hergestellt. Besteht das Gewinde aus einem gewundenen Körper, so heißt es eingängig; besteht dasselbe aus zwei Körpern, die zwei parallelen Schraubenlinien entsprechend verlaufen, so heißt es zwei- oder doppelgängig; ebenso gibt es drei- und mehrgängige Gewinde. Der Winkel, welcher der Entstehung der schraubenlinigen Windung zugrunde liegt, heißt der Steigungswinkel. Die parallel zur Zylinderachse gemessene Entfernung je zweier Windungen heißt Ganghöhe s. Der Abstand vom Kopf zur Basis des Profils des Windungskörpers heißt Gangtiefe t.

Je nach der Profilform des Windungskörpers werden unterschieden: scharfgängiges Gewinde mit dreieckigem Profil, Fig. 1; flachgängiges Gewinde mit rechteckigem Profil, Fig. 2; ein zwei- oder doppelgängiges Flachgewinde zeigt Fig. 2a; trapezförmiges Gewinde, auch halbiertes Gewinde genannt, mit trapezförmigem Profil, Fig. 3, oder in abgeänderter Form mit Abrundungen nach Fig. 4; rundes Gewinde nach Fig. 5.

Scharfgängiges Gewinde wird fast ausschließlich bei Befestigungsschrauben (s. Schraube) verwendet, flachgängiges, trapezförmiges und rundes Gewinde der geringeren Reibung wegen bei Bewegungsschrauben (s. Schraube), wobei an trapezförmigen Gewinden der Druck nur in einer Achsenrichtung auf den mit solchem Gewinde versehenen Kern wirken darf. Das quadratische Gewinde (Fig. 6) ist ein flachgängiges, dessen Ganghöhe s = 0,17 · d + 2 mm gemacht werden kann und dessen Gangtiefe t = 0,5 · s ist, wobei im Mittel d₁ = 0,8 · d wird. Das trapezförmige Gewinde, Trapezgewinde, Fig. 3 bezw. 4, eignet sich wegen seiner geringen Ganghöhe und wegen der für einseitige Kraftrichtung starken Zahnform mit etwa 45° Neigung der Rückenflanke für Preßspindeln mit hoher Uebersetzung. Das runde Gewinde (Fig. 5) ist, weil scharfe Kanten fehlen, weniger der Abnutzung unterworfen, z.B. durch Dampf an Schieber- und Ventilspindeln oder durch Staub an Eisenbahnwagenkupplungen. Während[486] bei diesen Gewindeformen die Abmessung des Profils im Ermessen des einzelnen liegt, kommen bei dem scharfgängigen Gewinde folgende Gewindesysteme in Betracht:

Whitworthsches Gewinde (englisch), Fig. 7; demselben liegt als Profil ein gleichschenkliges Dreieck mit einem Kantenwinkel von 55° zugrunde; die Spitze ist um ¹/₆ der Höhe des Dreiecks abgerundet, der Grund des Gewindes hat eine Ausrundung von gleicher Größe. Hierbei ist der Halbmesser der Abrundung r = 0,13733 · s, unter s die Steigung des Gewindes verstanden.

Sellersches Gewinde (amerikanisch), Fig. 8; demselben liegt als Profil ein gleichseitiges Dreieck (Kantenwinkel 60°) zugrunde mit Abflachung der Spitze wie des Grundes je um ¹/₈ der Dreieckhöhe.

S.J.-Gewinde (System International), Fig. 9; im Oktober 1898 in Zürich [1] von deutschen, schweizerischen, französischen und belgischen Ingenieuren vereinbart. Dem Gewindequerschnitt liegt als Profil ein gleichseitiges Dreieck (Kantenwinkel 60°) zugrunde mit Abflachung an der Spitze um ¹/₈ und Ausrundung am Grunde um ¹/₁₆ der Dreieckhöhe, so daß die wirkliche Gangtiefe einschließlich des Spielraums ¹³/₁₆ der Dreieckhöhe beträgt. – Ueber Abmessungen normaler Gewinde s. Tabellen unter Schraube.

Feingewinde mit geringer Ganghöhe und Gangtiefe zur geringeren Schwächung des Materials. Für Mutterschrauben mit Feingewinde wird im Taschenbuch der »Hütte« empfohlen:

Gasgewinde, Gasrohrgewinde, vorgeschlagen vom Verein deutscher Ingenieure, vom Verein deutscher Gas- und Wasserfachmänner, vom Verein deutscher Zentralheizungsindustrieller und vom Verbände deutscher Röhrenwerke, 1903.

Das äußere Maß des Gewindes entspricht dem äußeren Durchmesser des Rohres. Die Form des Gewindes ist die von Whitworth angegebene mit einem Winkel von 55° und abgerundeten Spitzen.

Das metrische Gewinde für Feinmechanik und Elektrotechnik, Löwenherzgewinde (Fig. 10), hat 53° 8' Spitzenwinkel, weil s = h ist, und Abflachung an der Spitze und am Grunde um ¹/₈ der Dreieckhöhe, so daß die Gangtiefe t = 3h/4 ist.

Für Uhrmachergewinde wird die Herstellung nach einheitlichen Gesetzen seit 1878 angestrebt, da infolge der großen Zahl der verschiedenen Gewindesysteme die Einführung eines Normalgewindes zu einem dringenden Bedürfnis wurde. Da die Anwendung des metrischen Maßes an Stelle der bis dahin in der Schweiz, Frankreich und Deutschland üblichen Linien und Zwölftellinien sich allmählich einbürgerte, lag es nahe, das neu zu schaffende Gewindesystems auf metrischen Maßen zu begründen.

Das auf Grund der Gewinde von Latard und Bourgeaux und andrer minder wichtiger Systeme aufgestellte Schweizer Normalgewinde ist nach der Formel D = 6 · P⁵/₆, worin P = 0,9ⁿ ist, entwickelt; n ist die Nummer des Gewindes. In England hat Whitworth 1881 ein System ausgebildet, bei dem der äußere Durchmesser, in Tausendsteln englischer Zolle angegeben, die Nummer des Gewindes angibt.[487]

Literatur: [1] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1893, S. 515, 1324, 1440; 1898, S. 483; Zeitschr. für Werkzeugmaschinen und Werkzeuge 1897/98, Heft 12, 13.

Dalchow.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 2a.

Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5., Fig. 6.

Fig. 7., Fig. 8., Fig. 9., Fig. 10.