M60x4: Kernloch, Maße und Anzugsmoment

Kernloch für M60x4 bestimmen

Der Kernlochdurchmesser ergibt sich aus der Werkstattregel d − P: Nenndurchmesser minus Steigung. Für M60x4 sind das 60 mm − 4 mm = 56 mm, gebohrt wird mit dem genormten Bohrer 56 mm.

Diese Regel erzeugt rund 76 % Tragtiefe des Gewindes. Das klingt nach wenig, ist aber Absicht: die vollen 100 % brächten kaum mehr Tragfähigkeit — bei einer Verbindung nach VDI 2230 reißt ohnehin eher die Schraube als das Muttergewinde —, würden aber deutlich höhere Schnittkräfte und damit mehr Bruchgefahr für den Gewindebohrer bedeuten.

Beim Gewindefurchen gilt eine andere Regel: hier wird der Werkstoff verdrängt statt geschnitten, das Loch muss deshalb größer sein — 57,8 mm für M60x4. Furchgewinde sind fester, weil der Faserverlauf erhalten bleibt, brauchen aber einen ausreichend zähen Werkstoff.

Alle Werte lassen sich im Gewinde- und Kernloch-Rechner für beliebige Größen nachschlagen.

M60x4 in der Praxis

Mit 1,27° liegt der Steigungswinkel unter dem Reibungswinkel von 6,59° (µ = 0,10 am 60°-Flankenwinkel). Das Gewinde ist damit selbsthemmend: es dreht sich unter ruhender Last nicht von selbst zurück. Gegen Setzen und gegen Querbewegung hilft das nicht — dagegen hilft nur ausreichende Vorspannkraft.

Auf einer Einschraubtiefe von einem Nenndurchmesser liegen bei M60x4 rechnerisch 15 Gänge im Eingriff. Tragen tun sie ungleich: der erste Gang übernimmt den größten Teil der Last, nach etwa sechs Gängen kommt kaum noch etwas hinzu. Deshalb bringt eine Mutter doppelter Höhe fast nichts, während eine zu geringe Einschraubtiefe sofort zum Ausreißen führt.

Auf der Gegenseite sitzt das Durchgangsloch. Nach ISO 273 sind das für M60x4 66 mm in der mittleren Reihe — die, die ohne besonderen Grund genommen wird. Die feine Reihe mit 62 mm ist für Passschrauben und enge Lagezuordnung gedacht, die grobe mit 70 mm für Blech- und Schweißkonstruktionen, bei denen sich Lochabstände verziehen. Wer die grobe Reihe wählt, braucht eine Unterlegscheibe: der Schraubenkopf deckt das Loch sonst nicht mehr vollständig ab.

In dieser Größe wird das Gewinde gedreht oder gefräst, nicht gebohrt. Ein Gewindebohrer müsste den ganzen Querschnitt auf einmal schneiden; das Moment dafür bringt keine übliche Maschine auf, und die Späne fänden keinen Weg aus dem Loch. Gewindefräsen hat hier den weiteren Vorteil, dass ein Werkzeug mehrere Größen abdeckt — bei Stückzahl eins ist das der Unterschied zwischen einem Tag und einer Woche Lieferzeit.

Verbaut wird M60x4 vor allem im Bereich Großflansche, Turmverbindungen, Pressen und Schwermaschinenbau. Der Nenndurchmesser gehört nicht zur Vorzugsreihe 1 der DIN 13-1. Schrauben und Werkzeuge gibt es, aber seltener ab Lager und zu einem spürbar anderen Preis. Wo die Konstruktion es zulässt, ist die nächste Größe der Vorzugsreihe die wirtschaftlichere Wahl; wo nicht — etwa weil der Bauraum oder eine vorhandene Schnittstelle es vorgibt —, gehört der Beschaffungsvorlauf in die Planung.

Gegenüber dem Regelgewinde M60 mit 5,5 mm Steigung: der Spannungsquerschnitt wächst um 5,2 % auf 2484,8 mm², der Steigungswinkel fällt um 0,51° flacher aus, und das Kernloch wandert von 54,5 mm auf 56 mm. Der flachere Winkel ist der Grund, weshalb Feingewinde bei gleicher Vorspannkraft feiner dosierbar sind und sich schlechter von selbst lösen; der Preis ist die geringere Gangtiefe, die in weichen Werkstoffen und bei häufiger Montage schneller ausreißt.