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IsolierteVerschraubung.png

Hallo miteinander,

ich stehe vor einem Problem, bei dem ich mir unsicher bin, wie man es fachgerecht und zukunftssicher (z. B. auch im Hinblick auf spätere Prüfungen) löst.

Ausgangslage:
Ich möchte zwei kleine Bronzeblöcke miteinander verschrauben. Beide Blöcke stehen jedoch unter Spannung und dürfen sich elektrisch nicht berühren. Zwischen ihnen befindet sich daher ein Isolator mit 1 mm Dicke.

Mein Plan war, in den einen Block eine Tasche zu fräsen und im anderen das Gewinde unterzubringen. Allerdings hatte ich bei der ersten Verschraubung direkt einen Kurzschluss – vermutlich, weil die Schraube Kontakt zwischen beiden Blöcken hergestellt hat.

Daraufhin habe ich nach Isolierhülsen gesucht und auch welche gefunden: Diese bestehen meist aus einer Art Unterlegscheibe mit aufgesetzter Hülse, durch die die Schraube geführt wird und die ins Gewinde greift.

Meine Fragen:

* Reicht eine solche Isolierhülse aus, um die elektrische Trennung sicherzustellen?
* Oder muss auch der Schraubenkopf komplett isoliert werden, z. B. durch eine zusätzliche Hülse oder Kappe?
* Gibt es bewährte Methoden oder Normen, an die man sich bei so etwas halten sollte?

Ich habe zur Verdeutlichung ein grobes Beispielbild angehängt (nicht maßstabsgetreu).

Freue mich über jeden Tipp – gerne auch mit Hinweisen zu Bezugsquellen für passende Isolierteile.

Gruß
Mücke

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[Inventor Professional 2023] - [WIN 10]

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Moin!

Natürlich verursacht eine Schraube in der Situation einen Kurzschluss, hat Dich das etwa überrascht?

Hinsichtlich der Maßnahmen zur Isolierung sind zwei Dinge zu bedenken.

Zum einen die elektrische Spannung.
Die scheint mir hier nicht allzu hoch zu sein, also weniger als 48 V; da reicht eine isolierende Zwischenlage von 1 oder 0,5 mm aus, wenn sie stabil und nicht porös ist. Natürlich auch an der Schraube! Beim Befestigen von Leistungstransistoren auf Kühlkörpern ist das seit Langem Stand der Technik und entsprechende Isolierhülsen und auch Isolierplatten sind handelsgängig. Das wären dann auch die Stichwörter zum Suchen von Bezugsquellen. Auch Kunststoffgleitlager mit Bund könnten geeignet sein, aber Vorsicht, es gibt welche mit Beimischungen von Grafitpulver o. ä., und das wäre schlecht.

Ebenso wichtig ist die Betrachtung der mechanischen Situation.
Die Zwischenlagen müssen den zu erwartenden Betriebskräfte standhalten.
Und sie müssen irrtümliche Kurschlüsse durch Werkzeug oder lose Metallteile verhindern. (Beim Anziehen von Schrauben entstehen gelegentlich auch kleine Metallspäne, oder sie werden an magnetisch gewordenem Werkzeug hängend eingeschleppt.) Insofern ist der Gedanke, die Zylindersenkungen ebenfalls isolierend auszukleiden oder zusätzlich auch Abdeckkappen vorzusehen, nicht verkehrt.

Doppelte Sicherheit gegen Kurzschluss brächte, die Schraube(n) mittels Mutter und ebenfalls Hülsen auf der Gegenseite komplett von den elektrischen Bauteilen zu isolieren.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

[Diese Nachricht wurde von Roland Schröder am 07. Jul. 2025 editiert.]

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Servus,

Überrascht? Nee, nicht wirklich – deshalb frage ich ja, bevor ich's einfach mache 😉. Einen Kurzschluss gab’s zum Glück noch nicht – außer in meinen Gedanken, immer wieder mal 😄.

Die elektrische Spannung ist recht niedrig: 2–3 V bei 80–120 A (Wechselstrom).

Ich hatte an eine Isolierschicht von ca. 1 mm gedacht – lag also gar nicht so schlecht mit meiner Schätzung.

Genau mit dem Suchbegriff „Isolierhülsen für Schrauben“ habe ich gesucht, aber meistens nur welche mit Bund gefunden. Hatte schon überlegt, ob ich einfach eine Kappe über den Schraubenkopf mache, damit auch der isoliert ist.

Das ist nämlich genau das Problem, das ich mir im Kopf ausgemalt habe: Zwischen Schraubenkopf und Bronzeblock sammelt sich Schmutz, was irgendwann zu einem Kurzschluss führen kann.

Gibt’s solche „Isolierhülsen“, die auch den Schraubenkopf mit abdecken, marktüblich zu kaufen?

VG
Mücke

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[Inventor Professional 2023] - [WIN 10]

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https://www.ettinger.de/en/electromechanical-components/insulating-bushings-insulating-washers/insulating-bushings/

Roland
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

[Diese Nachricht wurde von Roland Schröder am 07. Jul. 2025 editiert.]

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Screenshot2025-07-07161432.png

Das ist der Schraubenschaft und der Bund, aber kein Schraubenkopf, oder habe ich da was übersehen?

Ich dachte an so etwas.
Bild =>

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[Inventor Professional 2023] - [WIN 10]

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Hallo Mücke,

es fehlen alle Randbedingungen zu deinem Problem.
Welche Spannung, welche Schrauben, welche Kräfte.

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Zitat:

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Original erstellt von Muecke.1982:
... so etwas. Bild ...

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... gibt es eher selten fertig zu kaufen, aber ein bisschen länger suchen schadet ja nicht.
- Nörpel
- Pöppelmann
- Essentra
- mouser
- keystone

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Die Spannung wurde schon genannt.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

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@Hochvakuum:
Mir geht es in erster Linie darum herauszufinden, ob es solche Teile zu kaufen gibt.

Zitat:

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Original erstellt von Muecke.1982:
Die elektrische Spannung ist recht niedrig: 2–3 V bei 80–120 A (Wechselstrom).

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Schraube: Ich schätze M3, eventuell auch nur M2 – je nachdem, wie viel Platz vorhanden ist.
Anzugsdrehmoment: Handfest.

Zitat:

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Original erstellt von Roland Schröder:
... gibt es eher selten fertig zu kaufen, aber ein bisschen länger suchen schadet ja nicht. ...

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Öhm, ja – ich suche tatsächlich schon immer mal wieder, da ich das Problem schon länger mit mir herumschleppe.
Ich hatte gehofft, dass ich einfach nur den falschen Begriff dafür verwende.

Deine Liste werde ich mir auf jeden Fall mal in Ruhe anschauen – danke dafür!

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[Inventor Professional 2023] - [WIN 10]

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Bei mir grad ähnliches Problem, allerdings 100kV und 300kV. Da beträgt die Funkenstrecke über Luft schon locker 8 und 25cm.

Hat man zufällig ein Auto mit klassischem Verbrennungsmotor? 12V und ähnliche Stromstärken hat es bei Lichtmaschine und Anlasser.

Wenn die Blöcke so zusammengeschraubt sind, wie im Bild, bilden die Blöcke schon einen Kurzschluss, dann braucht es die isolierte Schraube nicht.

Hir sieht man links oben eine gute Darstellgung und es sind auch Materialien angegeben.

https://www.agk.de/html/bauteile/schraubenisolierung.htm

Kunststoffe können keine so hohe Flächenpressung ab, daher bei den Unterlegschreiben lieber großzügig sein.

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Kunststoff unverstärkt nur mit Unterlegscheibe. 
Sonst drückt sich der Schraubenkopf in den Kunststoff.
Würde immer Unterlegscheiben verwenden und zwar Große , schon um die Schrauben fest anzuziehen.

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Klaus

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Schaue dich mal bei Igus um.
Ich habe das Problem schon mal, vor Ewigkeiten, mit Bundbuchsen gelöst. Hat astrein funktioniert.

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Isolierhulsen.png

@murphy:
Die Werte, die Du genannt hast, sind ja eine ganz andere Liga – da ist das, was ich hier habe, ja fast schon Kindergarten dagegen. 😄

Du hast recht – auf meiner Skizze habe ich tatsächlich den Isolator zwischen den Blöcken vergessen. Der kommt aber natürlich mit rein und wird im 3D-Druckverfahren aus 3301PA Nylon hergestellt, mit einer Stärke von 1 mm.

Das Thema Flächenpressung ist auf jeden Fall wichtig – wäre echt ungünstig, wenn sich die Schraube unerwartet löst oder nicht genug Druck aufbauen kann.

Ich überlege, die Isolierhülsen ebenfalls aus 3301PA Nylon fertigen zu lassen. Bin mir nur nicht sicher, ob das Material dafür wirklich geeignet ist. Preislich läge das bei etwa 0,80 € pro Stück.
=> Bild

Die Gleitlager von Igus (z. B. diese hier) sehen aber auch nicht schlecht aus – in Kombination mit einer Kappe auf dem Schraubenkopf wäre das Ganze dann auch gut geschützt.

Der Platz ist bei mir leider sehr begrenzt. Ich überlege schon, wie ich die Schrauben setzen kann, sodass ich wenigstens noch Unterlegscheiben mit unterbekomme – einfach um die Kraft besser zu verteilen.

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[Inventor Professional 2026] - [WIN 11]

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Die Materialien für den 3D Druck haben meistens eine niedrige Temperaturbeständikeit. 
Polyamid ist aber bis ca. 60° C in Ordnung.

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Klaus

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