WERKSTATT-RATGEBER
Holzschrauben und Vorbohrlöcher
Vorbohrdurchmesser, Rohdichte und Faserrichtung bestimmen den Schraubenhalt. Regeln aus dem Wood Handbook mit Rechenbeispielen.
Schaft, Gewindekern und Vorbohrloch
Eine Holzschraube hat einen glatten Schaft und einen Gewindeteil mit einem sogenannten Gewindekern. Laut Wood Handbook beträgt der Kerndurchmesser der meisten Holzschrauben im Mittel etwa zwei Drittel des Schaftdurchmessers. Die Gleichung für den Ausziehwiderstand setzt Vorbohrlöcher von etwa 70% des Kerndurchmessers in Nadelholz und etwa 90% in Laubholz voraus.
Die Tabelle wendet diese Verhältnisse auf gängige US-Schraubengrößen an, mit den Schaftdurchmessern aus Tabelle 8-9 des Wood Handbook. Tatsächliche Schrauben unterscheiden sich je nach Hersteller und Gewindeart. Miss deshalb den Gewindekern deiner Schraube, wenn es auf die Passung ankommt. Selbstbohrende Schrauben mit Bohrspitze sind dafür ausgelegt, das Vorbohren entbehrlich zu machen.
| US-Schraubengröße | Schaft | Gewindekern (ca.) | Vorbohren, Nadelholz (70%) | Vorbohren, Laubholz (90%) |
|---|---|---|---|---|
| #4 | 2,8 mm | 1,9 mm | 1,3 mm | 1,7 mm |
| #6 | 3,5 mm | 2,3 mm | 1,6 mm | 2,1 mm |
| #8 | 4,2 mm | 2,8 mm | 1,9 mm | 2,5 mm |
| #10 | 4,8 mm | 3,2 mm | 2,3 mm | 2,9 mm |
Rohdichte und Ausziehwiderstand
Der Ausziehwiderstand aus Längsholz steigt mit dem Quadrat der relativen Dichte. Die Versuchsgleichung des Wood Handbook lautet p = 108,25 × G² × D × L in Newton, mit D als Schaftdurchmesser und L als Einschraubtiefe des Gewindes in Millimetern. Doppelte Dichte bedeutet ungefähr vierfachen Halt. Deshalb kann eine Schraube, die in leichter Kiefer ausreißt, in Eiche fest sitzen.
Das sind Bruchlasten aus Kurzzeitversuchen, keine Bemessungswerte. Sehr lange Schrauben bringen in dichtem Laubholz wenig zusätzlichen Halt, weil zuvor die Schraube selbst unter Zug versagt. In Hirnholz eingedrehte Schrauben erreichen im Mittel nur 75% der Ausziehlast in Längsholz, bei stärker streuenden Ergebnissen.
Spanplatte
In Spanplatten versagt meist das Gewinde im Holz durch Ausreißen. Das Wood Handbook nennt für eine Schraube der US-Größe #8 mit 15,9 mm Einschraubtiefe ein maximales Drehmoment von 3,16 + 0,0096 × Rohdichte in N·m: etwa 8,9 N·m bei 600 kg/m³ und 10,8 N·m bei 800 kg/m³. Vorbohrdurchmesser zwischen 50% und 90% des Gewindekerndurchmessers änderten den Ausziehwiderstand nicht wesentlich.
Maßvolles Anziehen bietet den besten Kompromiss zwischen Ausziehwiderstand und Überdrehen. Eine Erhöhung des Anziehdrehmoments von 60% auf 90% des Maximums steigerte die Ausziehlast nur um etwa 3%.
Tipps für die Praxis
Seife als Schmiermittel erleichtert laut Handbuch das Einschrauben in dichte Hölzer und beeinflusst den Ausziehwiderstand kaum. Vorbohren verringert außerdem das Spalten: Bei Nägeln erhöhen Vorbohrlöcher mit etwa 90% des Nageldurchmessers den Ausziehwiderstand leicht und verhindern oder verringern Risse, besonders bei dichten Holzarten.
Eine Schraube der US-Größe #8 (Schaft 4,17 mm) mit 25 mm Gewindeeingriff in Weihrauch-Kiefer (G = 0,51): 108,25 × 0,51² × 4,17 × 25 ≈ 2.935 N. In Weißeiche (G = 0,68): etwa 5.218 N, also rund das 1,8-Fache.