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Schrauben & Muttern: Befestigungstechnik für Profis

Schrauben und Muttern sind punktförmige Verbindungsmittel zum lösbaren Verbinden von zwei oder mehr Teilen. Sie zeichnen sich durch einfachste Verarbeitbarkeit aus und werden deshalb besonders häufig eingesetzt.

Schrauben gibt es aus zahlreichen Werkstoffen wie Stahl, Edelstahl oder Kunststoff. Für witterungsgeschützte Anwendungen wird häufig Stahl eingesetzt. Verzinkte Schrauben bieten einen gewissen Korrosionsschutz, Schrauben aus Edelstahl A2 sind schwer rostend und Schrauben aus Edelstahl A4 überdies säure- und seewasserbeständig.

Wählen Sie zur geplanten Anwendung und den Werkstücken passende Schrauben aus. Die richtige Schraube erzeugt eine Schraubverbindung, bei der die aufgebrachte Vorspannkraft unter Betriebsbeanspruchung weitestgehend erhalten bleibt. Splinte und andere Sicherungselemente verhindern ein unerwünschtes Lösen von Verschraubungen.

DIN-Normen sorgen bei der Verwendung von Schrauben für Standardisierung durch genormte Bauteile. So definiert etwa die DIN 933 grundlegende Eigenschaften von Sechskantschrauben mit Gewinde bis zum Kopf.


Wie ist eine Schraube aufgebaut?

Eine Schraube besteht aus einem Metallstift mit Kopf und eingefrästen Gewinde. Bei Teilgewindeschrauben befindet sich zwischen Kopf und Gewinde ein glatter Schaft. Bei Vollgewindeschrauben reicht das Gewinde bis zum Kopf.

Die Mutter wird auf das Gewinde der Schraube aufgeschraubt. Dazu ist ihr Gewinde auf das der Schraube abgestimmt. Die Funktion der Mutter kann auch ein in das Werkstück geschnittenes Gewinde übernehmen.

Bei Befestigungsschrauben führt die Drehbewegung zum Vorspannen und Fixieren der verbundenen Bauteile. Im Unterschied dazu heben Bewegungsschrauben beim Anziehen eine Last an und senken diese beim Lösen wieder.

Anziehen lassen sich Schrauben abhängig von Bauart und Antrieb von Hand mit Schraubendrehern, Bits, Schraubenschlüsseln, Drehmomentschlüsseln und motorisch. Je nach Anwendung finden Unterlegscheiben Verwendung.


Welchen Schrauben gibt es?

Schrauben lassen sich nach Gewinde und Verwendungszweck in Kategorien einteilen. Je nach Material werden andere Schraubenarten verwendet.

Holzschrauben und Blechschrauben sind vorne spitz und besitzen ein leicht konisches Gewinde. Sie sind selbstschneidend oder gewindeschneidend. Das bedeutet, Holzschrauben und Blechschrauben benötigen kein Gegengewinde, sondern schneiden dieses beim Eindrehen ins Werkstück selbst. Dadurch sparen Sie bei diesen Modellen einen Arbeitsgang ein. Im Handwerk und der Verarbeitung von Holz sind Senkschrauben der Marke SPAX beliebt. Ihr spezielles Gewinde erleichtert das Eindrehen und bietet guten Halt.

Tipp: Bei Schrauben mit versenkbarem Kopf ist der Antrieb nach dem Eindrehen kaum noch sichtbar.

Metrische Schrauben für den Stahlbau benötigen immer ein Gegengewinde zum Halten. Metrische Schrauben heissen auch Maschinenschrauben oder Metallschrauben und verwenden ein metrisches ISO-Gewinde mit der Bezeichnung M. Die Zahl dahinter steht für den Nenndurchmesser. Bei einer M8-Schraube handelt es sich also um eine Stahlschraube mit 8 mm Nenndurchmesser.


Welche Profile gibt es?

Am Schraubenkopf befindet sich das Schraubenprofil, das auch als Schraubenkopfantrieb oder Motiv bezeichnet wird. Das Profil überträgt die durch das Werkzeug aufgebrachte Drehbewegung beim Festziehen und Lösen auf die Schraube. Die Formgebung des Antriebs verhindert ein Abrutschen des Werkzeugs.

Der Schlitzantrieb ist das Urgestein unter den Schraubenantrieben. Die seitlich offene Konstruktion führt Schraubendreher und Bits mit flacher Klinge allerdings nicht optimal. Effizienter verarbeiten lassen sich Schrauben mit selbstzentrierendem Kreuzschlitzantrieb oder Phillips-Antrieb und seiner Weiterentwicklung, dem Pozidriv- oder PZ-Antrieb. Noch höhere Drehmomente lassen sich beim sternförmigen Innen-Sechsrund übertragen, der unter dem Markennamen Torx bekannt ist. Die aussenliegende Torx-Variante ist der Aussen-Sechsrund. Weitere im Profi-Bereich verwendeten Schraubenmotive sind Torx Plus, MTS-Mortorq, LocTec.

Stahlbauschrauben besitzen üblicherweise einen Sechskantantrieb. Zur Verschraubung werden Sechskantmuttern mit gleichem Durchmesser eingesetzt. Nicht ganz so effizient wie beim Aussensechskantantrieb erfolgt die Kraftübertragung beim Innensechskant oder Inbus-Profil.

Eine Besonderheit sind Schrauben ohne Kopf. Zu dieser Kategorie zählen Gewindestifte, Madenschrauben und Wurmschrauben. Ihr freies Ende besitzt anstelle eines Schraubkopfs meist einen Innensechskant zum Ein- und Ausdrehen.


Was sind gewindeformenden Schrauben?

Gewindeformende Schraubenarten besitzen harte und scharfe Kanten, die sich beim Eindrehen ins verformbare Material fräsen. Dadurch sparen Sie Zeit bei der Verarbeitung, denn ein Vorbohren oder Gewindeschneiden kann entfallen. Holzschrauben, Trockenbauschauben und SPAX zählen zu den bekanntesten gewindeformenden Schrauben.

Im Metallbau und der Montage finden gewindefurchende Schrauben Einsatz. Ihr gehärtetes Gewinde lässt sich ohne Vorschneiden eines Gegengewindes in Werkstoffe aus weicheren Metallen einschrauben. Sie benötigen lediglich ein vorgebohrtes, gestanztes oder gelasertes Schraubloch.


Wie lassen sich Schraubverbindungen sichern?

Durch Belastung und Materialbeanspruchung besteht die Gefahr, dass sich Schrauben und Muttern im Laufe der Zeit selbsttätig lösen. Durch den Einsatz von Sicherungselementen verhindern Sie den Vorspannungsverlust von Verschraubungen und in Folge ein Losdrehen und Auseinanderfallen Ihrer Werkstücke.

Durch die Verwendung von Setzsicherungen, Losdrehsicherungen, Spannscheiben sowie einer Erhöhung der Reibung an den Auflageflächen von Schraube und Mutter oder im Gewinde können Sie Vorspannkraftverlust entgegenwirken.

Muttern und Schrauben mit Klemmteil oder Klemmsicherung verhindern ein Auseinanderfallen.

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