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Jede Metalband braucht einen Sänger, Gitarristen, Bassisten und Schlagzeuger. Der allgemeine Name “Metal” bezieht sich auf eine Musikrichtung mit einem schnelleren Rhythmus als der des klassischen Rock. Die bekanntesten Vertreter des Heavy Metal sind unter anderem Iron Maiden, Dio, Judas Priest oder Black Sabbath. Ok, Schluss mit den Witzen. Wir sind uns bewusst, dass einige unserer Leser, vor allem diejenigen, die schwere Musiktöne bevorzugen, diese etwas humorvolle Einführung genossen haben. In diesem Text wollen wir aber nicht die beste Hitliste für Heimwerker beschreiben, sondern etwas ganz anderes. Und was? Das erfahrt Ihr gleich.
Wir wollen uns heute mit einem anderen metallischen Problem befassen, das oft nicht nur Hobby Heimwerkern Schwierigkeiten bereitet. Eisenwaren und Metallwaren sind sicherlich weniger bekannt als die charismatischen Leadsänger. Produkte wie Schrauben, Klemmen, Dübel oder Spannschlösser spielen oft eine der wichtigsten Rollen im Verbinden von verschiedenen Baumaterialien. Ob große oder kleine Projekte, überall finden wir die kleinen Helfer aus Metall.
Das Erfolgsgeheimnis von Metall
Man könnte lange überlegen, warum gerade Metall eine solche Popularität erlangt hat und in verschiedenen Industriezweigen, technischen Konstruktionen oder vielen nützlichen und ästhetischen Gegenständen so weit verbreitet ist.
Was ist das Erfolgsgeheimnis von Metall? Wir werden versuchen, es kurz zu erklären, aber zunächst widmen wir uns der Frage: “Was ist eigentlich Metall?” Die beste Antwort, wenn auch nicht für alle zufriedenstellend, ist “Es kommt darauf an”.
Chemisch gesehen sind es Elemente, die ein kristallisiertes Netzwerk von freien Elektronen besitzen. In der Physik bezeichnet man so Substanzen, die eine Fähigkeit besitzen, Elektrizität zu leiten. Im Bereich der Materialwissenschaft ist es einfach ein formbarer, geschmiedeter Rohstoff, das sich durch seinen Glanz und seine gute Strom- und Wärmeleitfähigkeit auszeichnet.
Das Potenzial von Metall war bereits in der Antike, viele tausend Jahre vor Christus, bekannt (wenn es präziser sein sollte, laut Archäologen war es ungefähr 7.000 Jahre v. Chr.) Das erste Metall, welches in Zypern abgebaut wurde, war Kupfer. Dieser Rohstoff war sehr weich und eignete sich überhaupt nicht für die Produktion von festen und robusten Werkzeugen. Deshalb auch war Kupfer für die Produktion von Geschirr und Dekoration vorgesehen.
Die richtige Revolution begann aber erst dann, als die antiken Handwerksleute begonnen haben verschiedene Metallmischungen zu schmelzen. Heute bezeichnet man solche Mischungen aus Metall Legierungen.
Dies ist, wie schon mehrmals in der Geschichte, durch Zufall gelungen. Kupfererze wurden oft in Begleitung von Zinn abgebaut. Während des Erhitzens konnten sie sich leicht verbinden. Das erhaltene Material nannte man Bronze. Es war viel fester und härter als Kupfer, deshalb wurde es schnell für die Herstellung von Waffen, Werkzeug und sogar Schmuck verwendet
Eine Kupfer-Zinn-Legierung erleichterte den Menschen das Leben sehr lang, bis die Bronze durch eine neue Entdeckung verdrängt wurde – das Eisen… Somit schließt sich der Kreis der Geschichte, wenn es um neue Rohstoffe aus Metall und seine Legierungen geht. Jede Entdeckung brachte neue technologischen Entwicklungen und neue Möglichkeiten mit sich. Es ist heutzutage schwer vorstellbar, wie alle Elektrogeräte ohne Metall funktionieren sollten. Um auf die vorher gestellte Frage zurückzukommen. Der Erfolg von Metall liegt vor allem in seinen Eigenschaften (Festigkeit, Formbarkeit, gute Wärme- und Stromleitfähigkeit, Glanz), die Möglichkeit Legierungen zu schaffen und die Eigenschaften somit an individuelle Bedürfnisse anzupassen. Das alles spricht von einer enormen Vielseitigkeit des Metalls.
Metallarten, Legierungen, und Verwendung
Wie viele Metalltypen wir haben, zeigt uns die aus dem Chemieunterricht bekannte Mendeléev-Tafel. Die Möglichkeit verschiedene chemischen Elemente miteinander zu einer Legierung zu verbinden, gibt uns eine Unmenge von Material, die wir Euch hier beschreiben könnten, also nehmen wir uns nur die bekanntesten unter die Lupe.
Eine separate Gruppe beinhaltet Edelmetalle, die eine sehr geringe chemische Reaktivität aufweisen. Einfacher gesagt sind es Substanzen, die in keine Reaktion mit anderen chemischen Elementen eingehen, also widerständig gegen Säuren, Basen oder das einfache Wasser sind. Dank dessen sind sie in vielen Fällen absolut Korrosionsfrei. Hierzu zählen wir vor allem Gold, Silber, Platin oder Palladium. Wegen ihrer Eigenschaften werden die Edelmetalle vor allem in der chemischen Industrie verwendet. Aber Edelmetall ist vor allem für ihre Schmuck- und Zieranwendung bekannt.
Aluminium – gilt als eines der ziemlich jungen Metalle. Zeichnet sich vor allem durch geringe Dichte, was es zu einem der leichtesten Metalle macht. Aluminium charakterisiert sich weiterhin durch eine hohe Formbarkeit und eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit. Es wird im Lebensmittel Sektor verwendet und zu Alufolie oder Dosen verarbeitet.
Aluminium ist an sich nicht besonders fest, deshalb muss man es oft verschiedenen Legierungen unterziehen. Mit einem Zusatz von Magnesium oder Mangan wird Hydronalium hergestellt, das z.B. in keine Reaktion mit Salzwasser eingeht. Dank dessen zeichnet sich dieses Material durch einen hohen Korrosionsschutz. Stattdessen Silumin, eine Aluminium Legierung mit Zusatz von Silizium, zeichnet sich durch gute Gießeigenschaften und geringe Rissneigung aus.
Kupfer – die wichtigste Eigenschaft von Kupfer, über die die alten Handwerker nicht allzu viel wissen konnten, ist seine hervorragende elektrische Leitfähigkeit. Kupfer steht auf dem Podium auf dem zweiten Platz, direkt hinter Silber. Deshalb auch findet dieses Metall ein breites Einsatzspektrum in Elektroleitungen und verschiedenen Kabeln. Es ist auch gut zu wissen, dass Kupfer auch biostatische Eigenschaften aufweist, d.h. es verhindert das Wachstum von Bakterien. Weiterhin ist es korrosionsbeständig und recycelbar.
Kupfer ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Metall-Legierungen. Die erste Legierung, die schon vorher erwähnt wurde, ist die allbekannte Bronze. Die Zugabe von Zink für die Mischung aus Kupfer und Zinn führt zu dem Erhalt von Rotguss. Eine weitere bekannte Kupferlegierung ist Messing, es ist ebenfalls eine Kombination aus Kupfer und Zink, manchmal mit Zusätzen von anderen Metallen. Es wird vor allem zum Bau von Glocken und Kanonen verwendet. Früher wurde diese Legierung in Gewichten und Messgeräten verwendet. Heutzutage wird es für die Herstellung von Schiffsschrauben oder Patronenhülsen verwendet.
Eisen – eines der am häufigsten auf der Erde vorkommenden Metalle, allerdings ist es in seiner einheimischen Form sehr selten (reines Eisen wurde in Grönland gefunden). Ursprünglich wurde Eisen aus den auf dem Boden gefundenen Meteoriten gewonnen, daher wurde es auch “Kupfer des Himmels” genannt. Eisen zeichnet sich durch eine hohe chemische Aktivität und Glanz aus. Es ist ein relativ schweres und hartes Metall.
In seiner reinen Form ist Eisen sehr schwer zu verwenden aber in einer Legierung zeigt es, was es wirklich kann. Eisen in Verbindung mit Kohle und einem Zusatz von ein paar chemischen Elementen bildet eine sehr bekannte Legierung – Stahl. Als Ergebnis erhielt man ein extrem vielseitiger und harter Werkstoff, der widerstandsfähig gegen dynamische Belastungen und gleichzeitig flexibel und zugfest ist. Solche Eigenschaften haben bewirkt, dass Eisen sehr beliebt in vielen Industriezweigen ist: Bauwesen, Herstellung von Transportmitteln: Autos, Boote und sogar Raumschiffe. Für Netzinfrastrukturen, zur Herstellung von Konservendosen und anderen verschiedenen Zubehörteilen, die das einwandfreie Funktionieren im Alltag ermöglichen: Nägel, Schrauben, Drähte, Seile, Kauschen, Seilklemmen und Haken.
Die Definition einer Schraube
Dieser kleine und fast unscheinbare Gegenstand ist ein wahrer Spezialist, wenn es um das Verbinden von verschiedenen Bauelementen geht. Die Schraube ist nicht kompliziert in ihrer Konstruktion. Sie besteht in der Regel aus einem Schaft und einem Kopf, aber diese beiden Teile können unterschiedliche Formen annehmen und deshalb auch viele Bezeichnungen haben: Metallschrauben, Holzschrauben, Spanplattenschrauben, Selbstschneidende, mit Bohrspitze, mit metrischem Gewinde, Rundkopf, Sechskantkopf u.v.m. Bei der Auswahl einer Schraube können wir auf seltsame unverständliche Zahlen- und Buchstabenfolgen stoßen. Die Entschlüsselung dieser Zahlen ermöglicht, die Eigenschaften zu verstehen. Nehmen wir z.B. solche Schraubenbezeichnung: “DIN 933 8.8 M12x16 VZ”:
– DIN 933 beschreibt die Schraubenart. Laut der DIN-Norm ist es eine Schraube mit einem Sechskantkopf und einem Vollgewinde bis zum Schraubenkopf. Außer der DIN-Norm wird in verschiedenen Ländern auch PN oder ISO-Norm verwendet.
– 8.8 beschreibt die Festigkeitsklasse der Schraube. Je höher der Wert desto größer die Schraubenhärte aber auch gleichzeitig größer die Sprödigkeit einer Schraube. Im Fall von Edelstahl gelten die Festigkeitsklassen 70 und 80.
– M12x16 es ist die Beschreibung des Gewindes. Der geheimnisvolle Buchstabe M ist nichts anderes als das in Deutschland angewendete metrische Gewinde. Öfters gibt es auch ein UNC, d.h. ein Zollgewinde. Der Unterschied zwischen ihnen liegt in den unterschiedlichen Umrissen des Gewindes (Winkel zwischen den “Zähnen” auf dem Gewinde), im Fall des metrischen Gewindes ist es 60˚ und im Fall des Zollgewindes 55˚. Die Zahlen geben den Gewindedurchmesser (12 mm) und seine Länge (16 mm) an. Man sollte beachten, dass die Länge bis zu dem Punkt gemessen wird, an dem Schaft und Kopf verbunden sind.
– VZ gibt das verwendete Material an, in diesem Fall ist es verzinkter Stahl, im Falle von Edelstahl werden A2 und A4 verwendet.
Schraube ist nicht gleich Schraube – wo liegt der Unterschied?
Wahrscheinlich fragen sich mehr erfahrene Heimwerker mit einem leichten Lächeln, warum man es erklären sollte, wenn es doch sonnenklar ist. Jedoch wahrscheinlich nicht für jeden, denn es ist üblich, dass alle Verbinder mit einem Gewinde als “Schrauben” bezeichnen werden. Darüber hinaus kann auch das Werkzeug verwirren, das zum Schrauben verwendet wird, das allgemein als “Schraubenzieher” bezeichnet wird, in Wirklichkeit aber ein “Schraubendreher” ist.
Häufig wird versucht, die Schrauben nach dem Material zu bezeichnen, für das die Verbindungselemente verwendet werden (Metall-Schraube, Holzschraube, Spanplattenschraube usw.). Sie werden sowohl nach der Form ihres Kopfes benannt (Schraube mit Sechskantkopf, Schraube mit Kegel- Kugel- oder Rundkopf) als auch nach dem Anziehverfahren (Schlitz-Schrauben, Steckschlüssel-Schrauben oder Drehschlüssel-Schrauben) unterteilt. Aufgrund der sehr breiten Palette von Schraubenarten gibt es wie immer Ausnahmen, die eine Unterscheidung erheblich erschweren.
Der vielleicht beste Weg, zu bestimmen, welche Schraube zu welchem Material passt, ist es, darauf zu schauen, wie das Schaftende der Schraube aussieht. Wenn unsere Schraube ein scharfes Ende besitzt, wird es wahrscheinlich für Holz verwendet oder benötigt einen Dübel in der gleichen Größe. Wenn der Schaft am Ende flach ist, bedeutet das, dass wir eine Schraubenmutter und wahrscheinlich eine Unterlegscheibe zum Festschrauben benötigen. Meistens sind es dann Metallschrauben oder Schrauben die z.B. an Beton befestigt werden. In dem Fall müssen Löcher vorgebohrt werden.
Scheinbar triviale Unterschiede können schwieriger sein als erwartet. Wenn es aber passiert und wir verwechseln die Schrauben ist es eigentlich kein großes Problem. Eine erfahrene Person wird uns sicherlich immer verbessern und es wird nichts Schlimmes passieren, zumal, dass in vielen anderen Ländern alles recht gut funktioniert, auch wenn sie keine anderen Namen für Schrauben verwenden.
Spannschloss, Ring- oder eher Schmetterlingsschraube – verschiedene Typen von Schrauben Stiften und Bolzen
Schrauben unterscheiden sich voneinander vor allem in der Größe, durch die verschiedene Kopfart, sowie durch ihre Anwendung. Die Auswahl ist so groß, dass jeder für sich etwas Passendes finden kann.
Sechskantschraube – wird wohl am häufigsten verwendet da sie sehr fest und widerständig ist. Sie wird für verschiedene Mechanismen verwendet, vor allem für solche mit hohen Belastungen.
Ringschraube – wird oft auch Augen- oder Ösenschraube genannt. Sie ist, wie der Name schon verrät, am Kopf mit einer Öse ausgestattet, an dem man verschiedene Elemente befestigen kann, z.B. eine Drahtseilschlaufe.
Schmetterlingsschraube – ist mit einer speziellen Mutter mit Stahlklingen ausgestattet, die das Lösen und Schrauben erheblich erleichtert. Diese Schrauben werden am häufigsten in Mechanismen verwendet, die eine Verstellung des Winkels oder der Höhe der Elemente ermöglichen, z.B. in Stativen oder speziellen Lampen für Grafiker und Zeichner.
Gewindestift – wird auch oft Maden- oder Wurmschraube genannt. Es ist eine Schraube ohne Kopf. Stattdessen besitzt das freie Ende der Schraube einen Schlitz oder ein Loch mit Innensechskant oder Innensechsrund zum Ansetzen eines Schraubenziehers. Der Gewindestift wird hauptsächlich zur Sicherung der Lage von Teilen nach der Montage verwendet.
Spannschloss – auch als Drahtseilspanner bezeichnet. Eignet sich zum Verbinden von Bauelementen, etwa zum Spannen oder Zurren von Stahlseilen und wird äußerst vielseitig eingesetzt z.B. in der Transportsicherung, im Segelsport im Straßen- und Tiefbau, im Garten- und Landschaftsbau, bei der Verbindung von Bodenplatten, Decken- und Wandelementen, um nur einige zu nennen.
Ankerbolzen – Verbinder für Spezialaufgaben
Es gibt Projekte, in denen eine Schraube zu wenig ist. In solchen besonderen Fällen brauchen wir ein Spezialwerkzeug. In Situation, wenn Bauelemente in einer Konstruktion miteinander verbunden werden sollten, sind Ankerbolzen aus Metall unabdingbar.
Es handelt sich hier um extrem haltbare und feste Metallstifte, die mehrere Schichten einer Konstruktion befestigen und wirksam gegen Verbiegen schützen. Ankerbolzen erfüllen auch noch eine andere wichtige Aufgabe. Sie ähnelt einer Schraube mit einem Dübel und wird für das Aufhängen verschiedener Elemente genutzt. Jedoch unterscheidet sich der Ankerbolzen von dem Dübel durch das Material. Ankerbolzen wird ausschließlich aus Stahl gefertigt, wo der Dübel oft aus Plastik gefertigt wird. Natürlich wird die Widerstandskraft eines Ankerbolzen dadurch erheblich höher.
Um die Haltbarkeit zu erhöhen, ist ein stärkeres Material erforderlich, in dem es verankert ist, daher ist es keine sehr gute Idee, einen Ankerbolzen in eine Gipsplatte einzubauen. Ankerbolzen werden oft Hammerkopfschrauben genannt. Es gibt verschiedene Arten von mechanischen Verankerungen: Zugbänder, ummantelte, eingeschraubte.
Es gibt auch Ankerbolzen zum Einkleben. Für die diese brauchen wir unbedingt einen Klebstoff während der Montage. Oft wird dazu ein spezielles Bindemittel, wie z.B. Harz verwendet. Diese Substanz füllt effektiv alle Lücken zwischen dem Stift und dem Baumaterial aus. Diese Fixierung vermeidet die Spannungen, die bei einer mechanischen Verankerung auftreten. Dadurch können die eingeklebten Bolzen sehr nah beieinander positioniert werden. Hierzu ist es unbedingt zu beachten, dass das Montageloch gründlich von Staub und anderen Verunreinigungen zu reinigen ist.
Eine perfekte Verbindung – Das Seil und sein Zubehör
Praktisch jedes Projekt, bei dem Seile verwendet werden, erfordern zusätzliches Zubehör. Insbesondere im Fall von Drahtseilen, da diese wesentlich weniger flexibel sind als natürliche oder synthetische Seile. Aus diesem Grund ist es sehr schwierig, einen Knoten am Ende des Seils zu machen, so dass man nach geeigneten Metallbeschlägen greifen muss, um die richtige Verbindung eines Seils mit anderen Elementen zu gewährleisten.
Das Angebot ist so vielfältig, dass die Benennung des Zubehörs etwas verwirrend sein kann, wenn man sich mit diesen Gegenständen noch nicht befasst hat.
Seilklemme, Kauschen, Schäkeln, Karabinerhaken – Lösung für ein ideales Seilende
Das Stahlseil muss in etwas eingehakt werden, deshalb ist es notwendig, an seinen Enden Schlaufen zu machen. Wir benötigen also ein Zubehörteil, dass uns ermöglicht Ösen oder Schlaufen zu machen, damit alles fest zusammenhält und nicht bei der ersten Seilspannung zusammenbricht. Hierzu helfen Seilklemmen. Es sind kleine Metallelemente, mit denen die beiden Schlaufen an Seilenden mit Muttern oder Schrauben geklemmt werden.
Bügelklemme – besteht aus einem U-Bügel und einer Klemmbacke, die zwei Seilabschnitte mit zwei Muttern zusammenklemmt.
Simplex und Duplex Seilklemme – besitzt ein speziell geformtes Gehäuse, um das Verrutschen eines Seils zu verhindern. Eine Unterlegscheibe aus Metall sowie eine Mutter sichert das Ganze fest. Diese Art von Seilklemme ist in zwei Ausführungen erhältlich: einfach (Simplex) und doppelt (Duplex).
Drahtseilklemme in Eiform – Zwei Klemmeile befestigen das Seil von oben und unten. Das Ganze ist mit einer Schraube verbunden. Ein unbestreitbarer Vorteil einer Seilklemme in Eiform ist die Tatsache, dass nach der Montage keine Elemente aus der Konstruktion herausragen.
Die Seilschlaufe kann auch mit einer Alu-Pressklemme befestigt werden. Dies ist eine etwas andere Art von Klemme, da keine Muttern oder Schrauben zur Befestigung benötigt werden, sondern nur Spezialwerkzeuge, wie z.B. eine Presszange.
Falls die Schleife dem Scheuern oder Reiben gegen andere Elemente ausgesetzt ist, lohnt es sich, eine Kausche zu verwenden.
Es handelt sich hier um einen speziell geformtes Seilzubehör aus Metall in Form einer Träne oder Herzens. Das Seil wird an das Kauschherz gebunden. Somit ist das Seil zusätzlich vor Beschädigungen oder Rissen geschützt. Das so vorbereitete Seilende lässt sich leicht in andere Teile einhaken.
Wenn wir für ein Projekt ein Seil z.B. an eine Ringschraube montieren müssen, benötigen wir ein zusätzliches Befestigungsmittel. Hier werden besonders zwei andere Gegenstände nützlich sein:
Schäkel – eine u-förmige Klammer aus Stahl, die mit einer speziellen Schraube geschlossen wird. Wird vor allem als ein wichtiges Anschlagmitteln in der Hebetechnik benutzt.
Karabinerhaken – ein Metallring (kann verschiedene Formen haben), mit Gehäuse, Arm und Schloss. Der größte Vorteil eines Karabiners ist, dass er bei Bedarf einfach und schnell an- und ausgezogen werden kann.
Darüber hinaus kann das Seil auch mit einem Spannschloss befestigt werden. Dies ist nicht nur eine feste Verbindung, sondern auch eine perfekte Möglichkeit, die Seilspannung zu regulieren. Diese Lösung ist ideal für die Erstellung von Geländern oder Brüstungen mit Drahtseilen, über die wir HIER geschrieben haben.
Auf die Plätze, fertig, Los – die notwendigen Elemente, um das Seil in Bewegung zu setzen
Ein stabil befestigtes Seil haben wir schon, aber manchmal braucht man ein Element, das eine Bewegung des Seils gewährleistet. Dafür sind Seilrollen gedacht. Einfache Gegenstände, die aus einem Stahlmantel und einer Seilrolle bestehen, auf der sich das Seil frei drehen kann. Man sollte unbedingt beachten, dass Seilrollen aus Nylon nicht für Drahtseil geeignet sind, da sie durch hohe Seilreibung während des Betriebs beschädigt werden können.
Der haltbare und größere Vertreter von Seilrollen ist hier die Umlenkrolle mit Haken. Oft wird es als Seilzug bezeichnet. Im Gegensatz zu der Seilrolle wird die Umlenkrolle, wie der Name schon sagt, mit einem Haken abgeschlossen. Ihr rohes, fabrikähnliches Aussehen veranlasst Architekten oft, die Umlenkrolle für Designprojekte, wie z.B. zum Aufhängen von Industrieleuchten zu verwenden.
Es wird nicht so heiß gegessen, wie es gekocht wird
Wir hoffen, dass dieser Beitrag die schwierige Benennung von manchem Metallzubehör zumindest ein wenig aufgeklärt und ihre Verwendung erläutert hat. Weiterhin hoffen wir, dass es Heimwerk Anfängern erleichtert in das neue Hobby einzusteigen und wünschen allen viele erfolgreiche DIY-Projekte.
