26. Oktober 2021, 19:20 Uhr

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Wenn Sie selbst die Autoreifen wechseln, kennen Sie das: Jedes halbe Jahr wieder den gleichen Ärger mit zu fest sitzenden Radmuttern.
26. Oktober 2021, 19:20 Uhr
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Aus der Redaktion
Wenn man weiß wie, muss man sich nach einem halben Jahr nicht über zu fest sitzende Schrauben ärgern. FOTO: DPA

Richtig Radwechseln

Natürlich: Radmuttern oder Radschrauben müssen richtig knallhart und so fest wie möglich angezogen sein! Wenn Sie jetzt bei Ihrem Auto die Winterreifen aufziehen, nehmen Sie einen Schraubenschlüssel (z. B. einen M14er) oder einen Kreuzschlüssel, stecken ihn auf die Mutter oder die Schraube und ziehen ihn mit aller Kraft an. Hmm, wirklich? Nächsten Frühling, wenn Sie wieder die Sommerreifen montieren wollen, haben Sie den Ärger: Viel zu fest sitzende Schrauben, ausgefranste Schraubenköpfe oder beschädigte Gewinde. Jedes Mal kommen Sie erneut ins Grübeln: Wie fest soll man eigentlich so eine Schraube anziehen?

Eine Schraube darf natürlich nicht zu locker sein, damit sie sich bei Beanspruchung nicht von selbst löst. Sie darf aber auch nicht zu fest sein, damit man sie später ohne Schaden auch wieder lösen kann. Wie fest eine Schraube angezogen wird, hängt von der Länge des Schraubenschlüssels ab und von der Kraft, die man einsetzt. Beim Lösen einer Schraube reicht manchmal die eigene Muskelkraft nicht aus. Dann kann man ein Rohr über den Schraubenschlüssel stecken und damit dessen Länge vergrößern. Man sitzt dann sprichwörtlich »am längeren Hebel« und kann damit mehr wirksame Kraft an der Schraube ausüben. Wenn man die ausgeübte Kraft mit der Länge des Hebels multipliziert, erhält man die zum Anziehen (oder zum Lösen) wirksame Kraft. Das nennt man dann das »Drehmoment«. Um das gleiche Drehmoment und damit die gleiche Anzugsfestigkeit einer Schraube zu erzielen, kann man entweder viel Kraft bei einem kurzen Hebel oder wenig Kraft bei einem langen Hebel aufwenden.

Mit viel Armmuskelkraft und Einsatz des ganzen Körpers kann man Kräfte von etwa 600 Newton (N) aufbringen. Zieht man damit an einem 0,5 Meter langen Hebel (z. B. einem Schraubenschlüssel), so ergibt das ein Drehmoment von 300 Newtonmeter (Nm). Dasselbe erhält man auch für eine Kraft von 300 N und 1 Meter Hebellänge. Newtonmeter ist die Einheit für das Drehmoment.

Es gibt spezielle Schraubenschlüssel, mit denen man ein bestimmtes Drehmoment einstellen kann, sogenannte Drehmomentschlüssel. Für eine M14-Radschraube ist z. B. ein Drehmoment von 120 Nm notwendig. Stellt man diesen Wert ein und zieht damit die Schraube fest, dann weiß man: Die Schraube sitzt! Nicht zu locker und nicht zu fest.

Auch andere wirksame Kräfte bei Drehbewegungen werden durch ihr Drehmoment gekennzeichnet. Ein Elektromotor in einem E-Auto liefert z. B. ziemlich konstant etwa 250 Nm. Das ist eine praktische Sache, wenn einen die Leistung des E-Autos interessiert. Diese wird nämlich durch das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) des Motors bestimmt. Bei einer Drehzahl von 12 000 Umdrehungen pro Minute bzw. 200 Umdrehungen pro Sekunde ergibt sich die Motorleistung einfach aus der Multiplikation: 250 Nm mal 200 pro Sekunde ist gleich 50 000 Watt (W) oder 50 Kilowatt (kW).

Noch ein schönes Beispiel: Die Rotoren einer Windkraftanlage bringen ein enormes Drehmoment von 1 Million Nm. Bei einer Umdrehung pro Sekunde ergibt das eine Leistung von 1 Million Watt, also 1 Megawatt (MW). Das ist der Dreh mit dem Drehmoment!

Prof. Breckow ist Experte für Medizinische Physik und Strahlenschutz an der THM Gießen.



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