Mit Bordmitteln

Gewinde reparieren

Mit Bordmitteln

# 90 | 29.01.2015 | JEM

Wenn Krümmer röhren, Türen schlackern oder der Auspuff auf der A7 Funken schlägt, kann dahinter ein kaputtes Gewinde stecken. Diese Folge zeigt die Gewinde-Reparatur mit Bordmitteln.

1Gewinde kaputt?

Gewinde können auf unterschiedliche Art und Weise ihren Taug verlieren. Und üblicherweise passiert das genau dann, wenn die Schraubverbindung schnell, rasch und kurz vor Feierabend ihren Dienst tun soll. Grand Malheur! Diese Artikelreihe beschreibt in drei Teilen, wie man beschädigte Gewinde wieder hinkriegt oder wenigstens notdürftig flickt, um ein Bauteil wieder fit zu machen.
 
In diesem Teil geht es um Reparatur mit Bordmitteln, in den beiden nächsten um Gewindereparatur mit Helicoil und Ensat. Vor aller Reparatur auch hier ein kleiner Exkurs in die Theorie der Schraubverbindungen, wobei schon in der letzten Folge Regel- und Feingewinde ihr Debüt hatten. Nicht behandelt wurden hingegen die Materialien, aus denen das Gewinde besteht.
Der Stoff, aus dem die Windung ist, kann nämlich butterweich oder knüppelhart und zäh sein. Unglücklicherweise sind grade am geliebten KFZ oft harte und weiche Materialien miteinander verschraubt - unschwer zu erraten, was zuerst ausschlackert und den Geist aufgibt.

2Festigkeitsklassen

Auf den Köpfen aller gängigen Schrauben finden sich neben dem Namen, Logo oder Kurzzeichen des Herstellers auch eine Zahlenkombination, die dem geneigten Benutzer Aufschluss über die Festigkeit oder Härte der Schraube und ihres Gewindes gibt. Bei dieser Zahlenkombination ist vor allem die erste Zahl von Interesse; grob gesagt verbirgt sich dahinter die Zugfestigkeit des Schraublings, die man in Newton pro Quadratmillimeter misst.
 
Für Schrauben und Muttern sind vor allem die Festigkeitsklassen 3.6 / 4.6 / 4.8 / 5.6 / 5.8 / 6.8 / 8.8 / 9.8 / 10.9 und 12.9 gebräuchlich. Die erste Zahl gibt an, wie viele Newton an einem Quadratmillimeter Schraubenquerschnitt ziehen können, bis das Ding auseinanderreisst.
Das ist arg vereinfacht, weil sich Schrauben erst elastisch dehnen und danach plastisch und dauerhaft verformen.
Bei einer Schraube 4.6 ist die Zugfestigkeit 400 Newton, bei einem Bolzen 8.8 beträgt sie 800 Newton pro Quadratmillimeter. Im Fall 10.9 steht die 10 für eine Zugfestigkeit von 1000 Newton pro Quadratmillimeter Schraubenfleisch.
 
Das sind immerhin rund 100 Kilo, die man einen Quadratmillimeter ranhängen kann. Und bei einer Regelgewindeschraube M10 hat man reichlich Fleisch: so eine Schraube kann man unter Laborbedingungen mit wenigstens 4,8 Tonnen belasten, bevor sie sich dauerhaft verformt oder sogar abreißt. Ein Vergleichsexemplar von 4.6 kann hingegen nur rund 1,3 Tonnen ab.
 
Diese Tonnen hören sich doll an und taugen tatsächlich, ein Auto bei "Wetten, dass?" an einem Schräubchen über den Haribo-Mann schweben zu lassen. Allerdings sind 1,3 Tonnen auch schnell erreicht, wenn man das Drehmoment betrachtet, das man mit einer Gewindesteigung von 1,5 Millimetern und einem Ringschlüssel mit Verlängerung hinkriegt.

3Weichlinge

Schrauben und Muttern mit Festigkeiten von weniger als 8.8 kommen an Auto und Motorrad kaum vor - wohl aber in Haus, Hof und Holzbau.
4.6 ist nämlich immer noch härter als Mahagoni und dem Holzwurm deshalb willkommen. Für die Verwendung am Kraftfahrzeug ist das allerdings gänzlich ungeeignet, weil zu weich.
Werkert man also auch mit Holz herum, lohnt sich ein Blick auf die Mutter oder Schraube, bevor das Ding an Auto oder Motorrad wandert - möglicherweise ist es ein weiches Exemplar aus der Holz-Ecke.
 
Weil hochwertige Schrauben auch hochwertiges Geld kosten, lässt sich unschwer erraten, was böse Internet-Handelsbuben gerne mit solchen Weicheisen-Schrauben oder -Muttern veranstalten.
Genau: Mit dem Kinderpost-Stempelsystem zu 12.9-Material machen. Bei Schrauben, die zu spottbilligen Ersatzteil-Sets gehören, ist deswegen gesundes Misstrauen angesagt.
 
Je höher also die Zahl, desto fester die Schraube. Und auch härter: eine Schraube 12.9 ist unerbittlich und zerdrückt jedes Gewinde in Leichtmetall, bevor es selbst aufgibt und die Gewindegänge von sich streckt.
Wenn so ein Gewindesalat passiert, muss das aber nicht zwangsläufig daran liegen, dass die Schraube zu hart war; diese Härte hat in aller Regel seinen Sinn.

4Ursachenforschung

Motoren von heute sind aus Leichtmetall und damit leichter und leistungsfähiger als die Exemplare der Graugussära von Käfer, Strichacht und Opel Admiral (Ja, der Käfermotor war nicht aus Guss, sondern ebenfalls aus Leichtmetall...).  In jedem Fall reißen die Gewinde in weichem Werkstoff schneller aus - vor allem deswegen, weil nahezu alle in den Block oder Kopf gedrallerten Schrauben härter sind als die üblichen Aluminium-Magnesiumlegierungen des modernen Motorenbaus.
Dass Schraubenverbindungen überhaupt kaputtgehen oder ausreißen, sollte eigentlich nicht vorkommen. Eigentlich. Denn uneigentlich kann so eine Verbindung entweder
 
a. falsch dimensioniert sein
b. falsch montiert oder behandelt sein oder
c. überlastet worden sein.
 
Weil Konstrukteure zumindest in Deutschland, Japan und Korea ganz anständig ausgebildet werden, fällt die verkehrte Dimensionierung meist aus. In aller Regel geht Gewindesalat deswegen auf Fehlbehandlung durch anabolikaverstärkte Nobelpreisträger zurück. Ärgerlich also, wenn man es selbst war.
Schließlich wird man auch mit Gefühl und wachem Verstand mitunter ein Opfer des "nach Fest kommt App!" und steht dann vor einem ganz oder teilweise zerstörten Gewinde.

5Gewindeanfang kaputt

Selbst Leichtmetall benötigt ein erhebliches Drehmoment, um das Gewinde komplett zu vermurksen. Meist ist die schiefe Ebene deswegen nur am Gewindeanfang zerstört, zerdrückt oder ausgefranst. 
 
Ein klarer Fall für die Reparatur durch die Hintertür: Hier muss man lediglich von hinten an das kaputte Gewinde rankommen. Das gilt sowohl für Innen- als auch Außengewinde.
 
Mit einem Gewindebohrer oder Schneideisen lassen sich kaputte Gewindeanfänge auf diese schlichte Weise wieder restaurieren. Dazu dreht man den Bohrer oder das Schneideisen von hinten über das heile Gewinde und hat damit schon den Anfang.
Mit Bedacht schraubt man nun weiter und hat - voilá - das Gewinde neu geschnitten. Diese Reparatur ist gut und trügerisch zugleich, weil die überdrehten Gänge am Gewindeanfang extrem schwächlich sind, aber gut aussehen. Bei solchen Wackelkandidaten sollten mindestens 5 Gänge intakt sein und wirklich tragen.
 
Diese Methode eignet sich nur, um einen vermackelten Gewindeanfang wieder herzustellen, wenn der Rest noch intakt ist. Kommt man von hinten nicht ans Gewinde, geht man beim Neuschneiden "von vorne" das Risiko ein, den Gang nicht richtig zu treffen.
Dreht man Scheideisen oder Gewindebohrer munter auf, ruiniert man damit das noch vorhandene Gewinde möglicherweise endgültig. Oft ist diese Methode allerdings die Ultima Ratio vor einem Austausch des Teil oder dem, was jetzt kommt.

6Rettung mit Gewindefeile

Weil ein kompletter Satz Schneideisen das Handschuhfach ausfüllt, hat man den passenden Gewindebohrer nebst Windeisen nur selten dabei, wenn man hat man mit Karacho durch die tibetische Tiefebene, das Hoggar-Hochland oder die mecklenburgische Provinz brettert.
 
Als Wundermittel in der Not bietet sich hier die Gewindefeile an:
Dieses zahnige Ding hat auf seinem Umfang Zähnchen in 8 verschiedenen Steigungen verteilt und repariert damit metrische Gewinde aller möglichen Kaliber.
 
Sie ist quasi das Gegenstück zur Flachstumpffeile und feilt keine Flächen, sondern Gewindeflanken, wenn man das Ding denn mit der richtigen Seite in Anschlang bringt.
 
Diese Gewindefeilerei funktioniert Innen und Außen und braucht nichts weiter als ein wenig Zeit und eben diese Gewindefeile. So ein Ding ist in der Anschaffung nicht ganz billig, ersetzt aber im Zweifelsfall eine ganze Schublade Schneideisen und Gewindebohrer.
Zudem ist dieser Geniestreich der Werkzeugindustrie kompakt und leicht und sollte auf keiner größeren Expedition fehlen. Gut in seinem Schuber eingepackt hält das Teil noch dazu ewig und wäre in einer kubanischen Hinterhofwerkstatt vermutlich der Grundstock einer florierenden Schraubenfabrik.

7Dreikantfeile und Kuchenmesser

Liegt die Gewindefeile noch im Laden, lassen sich Gewinde auch mit den Mitteln wieder zurechtmetzgern, die grade da sind. Zeigt sich nur der Gewindeanfang porös und von vergeistigten Linkshändern vermurkst, hilft möglicherweise schon der Einsatz einer Dreikantfeile.
 
So eine Feile hat zwar nicht den Flankenwinkel eines metrischen Gewindes und ist auch sonst zu breit und grob, kann aber helfen, eine nicht passende Mutter wieder aufzudrehen. Ist auch eine solche Feile nicht vorhanden, kann man das Gewinde einfach wegfeilen, absägen oder abflexen, wenn genug Fleisch vorhanden ist.
Es gibt Zeitgenossen, die kaputte Gewindeanfänge in der Not mit dem Kuchenmesser traktierten, bis sich die Mutter wieder aufdrehen ließ.
 
Ist das Material des Gewindes weich, bieten sich harte Schrauben ebenfalls als Behelfs-Gewindebohrer an. Eine solcherart vergewaltigte Schraube muss hart genug sein, bahnt sich dann aber mit Nachdruck seinen Weg durch das weiche Grundmaterial.

8Schadensanalyse

Vor aller Reparatur steht aber die Schadensanalyse: warum ist das Gewinde ausgerissen? Kommen z.B. Sachen ins Vibrieren, weil eine wichtige Aufhängung flöten gegangen ist, reißt ein Bauteil irgendwann ab und sein Gewinde aus.
Schraubt man nun das Bauteil mit neuen Gewinden ohne Aufhängung wieder an, hält es mit hoher Wahrscheinlichkeit so lange durch wie Harald Juhnke nach der Entziehungskur.
 
Nur wenn die Ursache für die Gewindemalaise klar und ggf. beseitigt ist, sollte man sich an die Reparatur machen. Als Fotomodell in dieser Artikelreihe haben wir einen Leichtmetallkopf eines Chryslerschen Achtenders auf die Bank gewuchtet, dessen Stehbolzengewinde "for show" verstärkt und repariert werden sollen.

9Größer schneiden

Wenn ein Leichtmetallgewinde schlicht zu schwächlich dimensioniert ist, so kann man das Gewinde größer schneiden. Das geht aber nur, wenn man mit einer größeren Bohrung nicht das Bauteil selbst oder irgendetwas anderes kritisch schwächt oder gar einen Öl- oder Kühlmittelkanal streift.
Ist diese Gefahr ausgeschlossen, stellt das Größermachen von Gewindeverbindungen die einfachste und vor allem dauerhafteste Lösung für ausgerissene und vermackelte Verschraubungen dar.
 
Hier im Bild wird das vermeintlich kaputte Regelgewinde M8 gegen den großen Bruder M10 getauscht. Dazu wird mit einem Kernlochdurchmesser von 8,5 Millimeter aufgebohrt und ein Gewindebohrer M10 hinterhergedrallert. Fertig ist die neue Verschraubung. Wichtig bei aller Bohrerei und Schrauberei ist die Sauberkeit: ein noch so winzig Spänchen kann im Motor verheerende Folgen haben und sollte deshalb unter allen Umständen draußen bleiben.
 
Gefährdete Ecken mit einem Lappen abdecken. Geht das schlecht, mit einen Klacks Fett an der Bohrerspitze bohren - so backen die Späne zusammen und lassen sich zusammen mit dem Bohrer herausapplizieren.
Das Größerschneiden ist noch dazu das Mittel der Wahl, wenn einem britisch Maß unter die Flossen kommt und man damit gerade nix anfangen kann oder möchte. Hier ist natürlich zu eruieren, wie weit man aufbohren kann und welches metrische Gewinde anschließend passt.
 
Einen ollen MG oder eine rüstige Triumph indes nur teilweise auf metrisch umzurüsten sollte man sich allerdings überlegen: das ist nicht nur im Hinblick auf Historie und Originalität eine Sünde, sondern treibt einen schlicht in den Wahnsinn, wenn metrisch UND zöllig unkommentiert nebeneinander liegen.
 
Weil es neben "einfach" auch "kompliziert" gibt, zeigt die nächste Folge alles über Helicoil - die Spirale für den Mann.