Schrauben

Schrauben gibt es in verschiedenen Formen und Größen für unterschiedliche Zwecke. US-Viertelmünze (Durchmesser 24 mm) maßstäblich abgebildet.

EIN schrauben ist eine Welle mit einer spiralförmigen Nut oder einem Gewinde, das auf seiner Oberfläche ausgebildet ist. Seine Hauptverwendungen sind als Befestigungsmittel mit Gewinde zum Zusammenhalten von Gegenständen und als einfache Maschine zum Umwandeln von Drehmoment in lineare Kraft. Sie kann auch als eine um eine Welle gewickelte schiefe Ebene definiert werden.

Gewindeverschluss

Eine Schraube, die als Befestigungselement mit Gewinde verwendet wird, besteht aus einem Schaft, der zylindrisch oder konisch sein kann, und einem Kopf. Auf dem Schaft ist eine spiralförmige Rippe oder ein Gewinde ausgebildet. Der Faden ist im Wesentlichen eine schiefe Ebene, die um eine Welle gewickelt ist. Das Gewinde passt zu einer komplementären Wendel im Material. Das Material kann mit der passenden Spirale (Gewindebohrer und Schneideisen) hergestellt werden, oder die Schraube kann es beim ersten Eindrehen erzeugen (eine selbstschneidende Schraube). Der Kopf ist speziell geformt, um einen Schraubendreher bzw Schraubenschlüssel (UK: Schraubenschlüssel) um die Schraube beim Eindrehen zu greifen. Es verhindert auch, dass die Schraube direkt durch das zu befestigende Material geht, und sorgt für Kompression.

Schrauben können normalerweise entfernt und wieder eingesetzt werden, ohne ihre Wirksamkeit zu beeinträchtigen. Sie haben eine größere Haltekraft als Nägel und ermöglichen eine Demontage und Wiederverwendung.

Eine Schraube, die im Uhrzeigersinn angezogen wird, hat a Rechtsgewinde . Schrauben mit Linksgewinde werden in Ausnahmefällen verwendet, wenn die Schraube Linkskräften ausgesetzt ist, die ein Rechtsgewinde lösen könnten. Beispiele hierfür sind rotierende Gegenstände wie die linke Schleifscheibe an einem Schleifbock oder das linke Pedal an einem Fahrrad (beide blicken auf das Gerät).

Verbindungselemente mit Gewinde werden traditionell durch eine Schneidwirkung hergestellt, wie sie Gewindebohrer und Matrizen bieten, jedoch ermöglichen jüngste Fortschritte bei der Werkzeugausstattung, dass sie durch Rollen des Rohlings (eines Stangenabschnitts) zwischen zwei speziell bearbeiteten Matrizen hergestellt werden. Gewindeform und Form des Befestigungsmittels werden auf den Rohling gequetscht. Diese Arbeitsmethode härtet die Gewinde und spart Material. Ein gerolltes Gewinde ist nach der Herstellung offensichtlich, da der Außendurchmesser des Gewindes größer ist als der Durchmesser des Rohmaterials. Fahrradspeichen, die nur sehr lange, dünne Schrauben sind, verwenden aus Festigkeitsgründen immer gerollte Gewinde.

Bolzen

Schraube mit Mutter Eine 87,5 kg (192,9 lb) schwere Mutter und Schraube, eine von sechzehn, die 1942 zum Verbinden von Abschnitten der Generatorwelle eines 75000-kW-Generators am Grand Coulee Dam verwendet wurden

EIN Bolzen ist ein zylindrisches (im Gegensatz zu einem konischen) Befestigungselement mit Gewinde, das durch das Werkstück geht und durch eine Mutter oder ein Gewindeloch auf der anderen Seite festgehalten wird. Dies ist eine sehr verbreitete Art, temporäre und dauerhafte Konstruktionen zusammenzuhalten. Ein Loch ohne Gewinde wird als a bezeichnet klar Loch. Das Gewinde eines Bolzens nimmt manchmal nur einen Teil des Schafts ein, während der Rest des Schafts frei ist; Wenn sich der Faden bis zum Kopf fortsetzt, wird er als 'Satz' bezeichnet.

Siehe auch den Artikel über den Schraubenherstellungsprozess.

Andere Befestigungsmethoden

Wenn Schrauben und Bolzen nicht verwendet werden können, Nageln, Nieten, Spannstifte, verstiftete Wellen, Schweißen , Löten, Hartlöten, Kleben und Klebeband (Klebeband) sind einige Alternativen.

Materialien und Stärke

Schrauben und Bolzen werden in einer Vielzahl von Materialien hergestellt, mit Stahl vielleicht die häufigste, in vielen Varianten. Wo hohe Witterungs- oder Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, Edelstahl, Titan , Messing oder Bronze verwendet werden, oder eine Beschichtung wie Messing, Zink oder Chrom angewandt. Die elektrolytische Wirkung von unterschiedlichen Metallen kann mit verhindert werden Aluminium Schrauben zum Beispiel für Doppelverglasungsschienen. Einige Arten von Kunststoff, wie Nylon oder Teflon, können mit Gewinde versehen und für Befestigungen verwendet werden, die eine mäßige Festigkeit und große Korrosionsbeständigkeit erfordern, oder zum Zwecke der elektrischen Isolierung. Sogar Porzellan und Glas können geformte Schraubgewinde haben, die erfolgreich in Anwendungen wie Isolatoren für elektrische Leitungen und Einmachgläsern verwendet werden.

Die gleiche Art von Schraube oder Bolzen kann in vielen verschiedenen Materialqualitäten hergestellt werden. Bei kritischen Anwendungen mit hoher Zugfestigkeit können minderwertige Schrauben versagen, was zu Schäden oder Verletzungen führen kann. Bei Schrauben nach SAE-Standard ist ein markantes Markierungsmuster auf den Köpfen eingeprägt, um die Überprüfung und Validierung der Festigkeit der Schraube zu ermöglichen. Es können jedoch kostengünstige gefälschte Befestigungselemente gefunden werden, deren tatsächliche Festigkeit weit unter der von den Markierungen angegebenen liegt. Solche minderwertigen Befestigungselemente sind eine Gefahr für Leben und Eigentum, wenn sie in Flugzeugen, Automobilen, schweren Lastwagen und ähnlichen kritischen Anwendungen verwendet werden.

Mechanische Analyse

Rotierende Schnecke und feste Rinne

Eine Schraube ist eine spezielle Anwendung des Keils oder der schiefen Ebene. Es enthält einen um einen Zylinder oder Schaft gewickelten Keil, der entweder in eine entsprechende schiefe Ebene in einer Mutter passt oder beim Einsetzen eine entsprechende schiefe Ebene im Holz oder Metall bildet. Die technische Analyse (siehe auch Statik, Dynamik) zur Bestimmung von Steigung, Gewindeform bzw. -querschnitt, Reibwert (statisch und dynamisch) und Haltekraft der Schraube ist der Vorhersage des Keilverhaltens sehr ähnlich. Keile werden im Artikel über einfache Maschinen besprochen.

Kritische Anwendungen von Schrauben und Bolzen geben ein Drehmoment vor, das beim Anziehen angewendet werden muss. Das Hauptkonzept besteht darin, den Bolzen zu dehnen und die zusammenzuhaltenden Teile zusammenzudrücken, wodurch eine federartige Baugruppe entsteht. Die in den Bolzen eingeführte Dehnung wird als a bezeichnet vorladen . Wenn externe Kräfte versuchen, die Teile zu trennen, wird die Schraube nicht belastet, es sei denn, die Vorspannkraft wird überschritten.

Solange die Vorspannung niemals überschritten wird, wird sich die Schraube oder Mutter niemals lösen (vorausgesetzt, die volle Festigkeit der Schraube wird ausgenutzt). Wenn nicht die volle Stärke des Bolzens ausgenutzt wird (z Stahl Schraube eingeschraubt Aluminium Gewinde), dann kann ein Schraubensicherungskleber verwendet werden.

Wenn die Vorspannung während des normalen Gebrauchs überschritten wird, wird die Verbindung schließlich versagen. Die Vorspannung wird als Prozentsatz der Streckgrenze der Schraube oder der Festigkeit der Gewinde, in die sie eindringt, oder der Druckfestigkeit der geklemmten Schichten (Platten, Unterlegscheiben, Dichtungen) berechnet, je nachdem, welcher Wert am geringsten ist.

Zugfestigkeit

Schrauben und Bolzen stehen normalerweise unter Spannung, wenn sie richtig montiert sind. In den meisten Anwendungen sind sie nicht dafür ausgelegt, große Scherkräfte zu tragen. Wenn zum Beispiel zwei überlappende Metallstäbe, die durch einen Bolzen verbunden sind, wahrscheinlich in Längsrichtung auseinandergezogen werden, muss der Bolzen fest genug sein, damit die Reibung zwischen den beiden Stäben die Längskraft überwinden kann. Wenn die Stäbe rutschen, kann der Bolzen in zwei Hälften geschert werden, oder die Reibung zwischen dem Bolzen und den rutschenden Stäben kann erodieren und den Bolzen schwächen (sog ärgern ). Für diese Anwendung hochfest Stahl Es werden Schrauben verwendet, die mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden sollten.

Rostige Sechskantschraubenköpfe

Hochfeste Schrauben haben normalerweise einen Sechskantkopf mit einer ISO-Festigkeitsbewertung (sog Eigenschaftsklasse ) auf den Kopf gestempelt. Die am häufigsten verwendeten Festigkeitsklassen sind 8.8 und 10.9. Die Zahl vor dem Punkt ist die Zugfestigkeit in MPa geteilt durch 100. Die Zahl nach dem Punkt ist das 10-fache des Verhältnisses von Zugstreckgrenze zu Zugfestigkeit. Beispielsweise hat eine Schraube der Festigkeitsklasse 5.8 eine nominelle (Mindest-) Zugfestigkeit von 500 MPa und eine Zugfestigkeit von 0,8 mal Zugfestigkeit oder 0,8 (500) = 400 MPa.

Die Zugfestigkeit beträgt M10, die Schraube der Festigkeitsklasse 8.8 kann eine statische Zuglast von ca. 15 kN sehr sicher aufnehmen.

Arten von Schrauben und Bolzen

Typische Kreuzschlitzschraube, die in Computern verwendet wird

• EIN Sechskantschraube hat einen hervorstehenden Sechskantkopf, der für den Antrieb mit einem Schraubenschlüssel oder Schraubenschlüssel ausgelegt ist.
• EIN Innensechskantschraube hat einen Innensechskantantrieb, meist mit zylindrischem Kopf, ist aber auch mit abgerundetem Kopf zu finden Taste Kopf oder Senkkopf eben Kopf. Innensechskantschrauben können fester angezogen werden als andere Antriebe, ohne dass sie abisolieren, und sie sind normalerweise aus einer hohen Festigkeit hergestellt Stahl Legierung.
• EIN Holzschraube hat einen verjüngten Schaft, der es ihm ermöglicht, ungebohrtes Holz oder einen Dübel in Mauerwerk usw. zu durchdringen.
• Zugschraube , Lag-Shop oder Trainer Schraube bezieht sich auf eine große Holzschraube mit Sechskantkopf, die mit einem Schraubenschlüssel und nicht mit einem Schraubendreher angetrieben wird.
• EIN Akkuschrauber hat einen zylindrischen Schaft, der über seine gesamte Länge mit Gewinde versehen ist und in eine Mutter oder ein Gewindeloch passt; ein kleiner Bolzen.
• Selbstschneidende Schrauben oder gewindeschneidende Schrauben haben scharfe Fäden, die in ein Material wie Blech oder Kunststoff schneiden. Sie sind manchmal an der Spitze eingekerbt, um die Spanabfuhr beim Gewindeschneiden zu unterstützen.
• EIN Selbst bohrende Schraube ähnelt einer selbstschneidenden Schraube, hat jedoch eine bohrerförmige Spitze, um das Material ohne vorheriges Bohren zu durchtrennen.
• Gewinderollende Schrauben haben einen gelappten (normalerweise dreieckigen) Querschnitt. Sie bilden Gewinde, indem sie während der Installation nach außen drücken. Sie können Schneidgewinde oder Maschinengewinde haben.
• EIN Schnellbauschraube ist eine spezielle selbstschneidende Schraube, die entwickelt wurde, um Trockenbauwände an Holz- oder Metallpfosten zu binden, aber sie hat sich als vielseitiges Befestigungselement für Konstruktionen erwiesen.
• EIN Feststellschraube , die verwendet wird, um ein Lösen aufgrund von Vibrationen zu verhindern, ist mit Rändelschraube, Vierkantkopf, Sechskantkopf (Einstecknuss) und am häufigsten ohne Kopf (a Gewindestift im englischen Sprachgebrauch so konzipiert, dass sie bündig mit oder unter der Oberfläche des Werkstücks eingesetzt werden). Alternativ definiert als eine Schraube, deren Gewinde den Kopf (falls vorhanden) erreicht, im Gegensatz zu a Bolzen .
• Dübelschraube ist eine Holzschraube mit zwei spitzen Enden und ohne Kopf, die zum Herstellen verdeckter Verbindungen zwischen zwei Holzstücken verwendet wird.
• EIN Zucht ist ähnlich wie ein Bolzen, aber ohne Kopf. Bolzen sind an beiden Enden mit Gewinde versehen. In einigen Fällen ist die gesamte Länge des Bolzens mit Gewinde versehen, während in anderen Fällen in der Mitte ein Abschnitt ohne Gewinde vorhanden ist. Es kann beispielsweise in Beton verankert werden, wobei nur die Fäden an einem Ende freiliegen. (Siehe auch: Schraubanker, Keilanker.)
• EIN Wagenschraube oder Kutschenschraube hat einen gewölbten oder versenkten Kopf, und der Schaft wird von einem kurzen quadratischen Abschnitt unter dem Kopf gekrönt. Es wird in Holz verwendet, wo der quadratische Abschnitt beim Anziehen der Mutter in das Holz gezogen wird, wodurch verhindert wird, dass sich die Schraube dreht. Das Rippenhalsschlittenschraube hat anstelle des quadratischen Querschnitts mehrere Längsrippen, um in ein zu befestigendes Metallteil einzugreifen.
• EIN Herdriegel ähnelt einer Schlossschraube, wird jedoch normalerweise in Metall verwendet. Es erfordert ein quadratisches Loch im zu verschraubenden Metall, um zu verhindern, dass sich der Bolzen dreht.
• Das Superbolt ist eine Form eines sehr großen Befestigungselements, bei dem die Spannung in der Schraube durch eine spezielle Mutter entwickelt wird, die einzelne Druckschrauben enthält. Dies wird in großen strukturellen Verbindungen angewendet, wo Handwerkzeuge oder tragbare Werkzeuge nicht ausreichen, um die erforderliche Spannung einer einfachen Schraube und Mutter zu entwickeln.
• Acme-Schraubenform hat Gewinde, die stärker und breiter sind als Standard-V-Profil-Gewinde, wodurch sie viel besser für die Lastaufnahme, lineare Betätigung (siehe auch Kugelgewindetriebe) und schnelles Einfädeln sind. Es wird oft für Schraubstockschrauben verwendet.

Formen des Schraubenkopfes

(a) Pfanne, (b) Knopf, (c) rund, (d) Fachwerk, (e) flach, (f) oval

• Pfannenkopf : eine niedrige Scheibe mit abgeschrägter Außenkante.
• Taste oder Kuppelkopf : zylindrisch mit abgerundeter Spitze.
• runder Kopf : kuppelförmig, üblicherweise für Maschinenschrauben verwendet.
• Fachwerkkopf : Kuppel mit niedrigerem Profil, um Manipulationen zu verhindern.
• Flachkopf oder versenkt : konisch, mit flacher Außenfläche und spitz zulaufender Innenfläche zum Einsinken in das Material.
• Oval oder Kopf erhoben : versenkt mit abgerundeter Spitze.
• Hornkopf : ähnlich wie versenkt, aber es gibt einen sanften Übergang vom Schaft zum Winkel des Kopfes, ähnlich dem Schalltrichter eines Signalhorns.
• Käsekopf : Scheibe mit zylindrischem Außenrand, Höhe etwa halber Kopfdurchmesser.
• Füllkopf : zylindrisch, aber mit einer leicht konvexen Oberfläche.
• Sockelkopf : zylindrisch, relativ hoch, mit verschiedenen Arten von Stecknüssen (Sechskant, Vierkant, Torx usw.).
• Kopf der Spiegelschraube : Senkkopf mit Gewindebohrung zur Aufnahme einer separaten verchromten Abdeckung zum Anschrauben zur Befestigung von Spiegeln.
• kopflos (Stell- oder Madenschraube): hat entweder eine Buchse oder einen Schlitz an einem Ende zum Antreiben.

Einige Arten von Schrauben werden mit einem abbrechbaren Kopf hergestellt, der abbricht, wenn ein angemessenes Drehmoment aufgebracht wird. Dies verhindert Manipulationen und Demontage und bietet außerdem eine leicht inspizierbare Verbindung, um eine ordnungsgemäße Montage zu gewährleisten.

Arten von Schraubenantrieb

Pozidriv im Vergleich zu anderen Schrauben:
(a) Schlitz, (b) Kreuzschlitz, (c) Pozidriv, (d) Torx, (e) Sechskant, (f) Robertson, (g) Tri-Wing, (h) Torq-Set, (i) Schraubenschlüssel

Moderne Schrauben verwenden eine Vielzahl von Antriebskonstruktionen, die jeweils eine andere Art von Werkzeug erfordern, um sie einzutreiben oder herauszuziehen. Die gebräuchlichsten Schraubenantriebe sind Schlitz- und Kreuzschlitzantriebe; Sechskant, Robertson und TORX sind in einigen Anwendungen ebenfalls üblich. Einige Antriebsarten sind für die automatische Montage in der Massenproduktion von Gegenständen wie Automobilen bestimmt. Exotischere Arten von Schraubenantrieben können in Situationen verwendet werden, in denen Manipulationen unerwünscht sind, wie z. B. in elektronischen Geräten, die nicht von einer Reparaturperson zu Hause gewartet werden sollten.

• Slot Kopf hat einen einzigen Schlitz und wird von einem Schlitzschraubendreher angetrieben. Die Schlitzschraube ist in Holzbearbeitungsanwendungen üblich, wird jedoch nicht oft in Anwendungen verwendet, in denen ein Kraftschrauber verwendet wird, da ein Kraftschrauber dazu neigt, aus dem Kopf zu rutschen und möglicherweise das umgebende Material zu beschädigen.

Phillips gegen Frearson BNAE-Treiberbit

• Kreuzkopf , Kreuzungspunkt , oder kreuzförmig hat einen '+'-förmigen Schlitz und wird von einem Kreuzschlitzschraubendreher angetrieben, der ursprünglich für die Verwendung mit mechanischen Schraubmaschinen entwickelt wurde. Es gibt vier Arten:
  • Das Phillips Schraubendreher hat leicht abgerundete Ecken in der Werkzeugaussparung und wurde so konstruiert, dass der Schraubendreher herausrutscht, oder kam raus , unter hohem Drehmoment, um ein Überdrehen zu verhindern. Die Phillips Screw Company wurde 1933 in Oregon von Henry F. Phillips gegründet, der das Design von J. P. Thompson kaufte. Phillips war nicht in der Lage, das Design herzustellen, also gab er das Patent an die American Screw Company weiter, die es als erste herstellte.
  • EIN Schilf & Prinz oder Frearson Schraubenantrieb ist ähnlich wie a Phillips hat aber eine spitzere 75°-V-Form. Es ist hauptsächlich in Schiffshardware zu finden. Die Werkzeugaussparung ist ein perfektes Kreuz, im Gegensatz zum Kreuzschlitzkopf, der so konstruiert ist, dass er herauskommt. Es wurde von der Reed & Prince Manufacturing Company in Massachusetts entwickelt.
  • EIN ER (Japanischer Industriestandard) Kopf, der häufig in japanischen Geräten zu finden ist, sieht aus wie eine Kreuzschlitzschraube, ist aber so konstruiert, dass er nicht herauskommt und daher von einem Kreuzschlitzschraubendreher beschädigt wird, wenn er zu fest angezogen ist. Die Standardnummer ist JIS B 1012:1985
  • Französische Pause , auch genannt BNAE NFL22-070 für das Bureau de Normalization de l'Aéronautique et de l'Espace, eine französische Normungsorganisation.
• Pozidriv ist patentiert, ähnlich wie ein Kreuzkopf, aber so konzipiert, dass er nicht rutscht oder herausrutscht. Es hat vier zusätzliche Kontaktpunkte und hat nicht die abgerundeten Ecken, die der Kreuzschlitzschraubendreher hat. Phillips-Schraubendreher funktionieren normalerweise in Pozidriv-Schrauben, aber Pozidriv-Schraubendreher rutschen wahrscheinlich aus dem Schraubenkopf oder reißen ihn heraus, wenn sie in Phillips-Schrauben verwendet werden. Pozidriv wurde gemeinsam von der Phillips Screw Company und der American Screw Company patentiert.
• TORX ist ein sternförmiger „Innensechsrund“-Antrieb mit sechs abgerundeten Spitzen. Es wurde entwickelt, um im Vergleich zu anderen Antriebssystemen eine erhöhte Drehmomentübertragung vom Schraubendreher auf den Bohrer zu ermöglichen. TORX ist in der Automobil- und Elektronikindustrie sehr beliebt, da es widerstandsfähig gegen Ausrutschen und eine längere Bit-Lebensdauer ist sowie die Ermüdung des Bedieners verringert, indem die Notwendigkeit minimiert wird, auf das Antriebswerkzeug zu drücken, um ein Ausrutschen zu verhindern. TORX-Schrauben wurden früh gefunden Apple Macintosh Computer, um Reparaturen zu Hause zu entmutigen. TORX PLUS ist eine verbesserte Version von TORX, die die Lebensdauer des Werkzeugs noch weiter verlängert und im Vergleich zu TORX eine größere Drehmomentübertragung ermöglicht. Ein manipulationssicherer TORX-Kopf hat einen kleinen Stift in der Aussparung. Der manipulationssichere TORX wird auch in einer 5-lappigen Variante hergestellt. Diese TORX-Konfigurationen werden üblicherweise in Justizvollzugsanstalten, öffentlichen Einrichtungen und staatlichen Schulen verwendet.

Innensechskantschrauben

• Sechskant (Sechskant) Buchse Kopf hat ein sechseckiges Loch und wird von a angetrieben Sechskantschlüssel , manchmal auch als Inbusschlüssel oder Sechskantschlüssel bezeichnet, oder von einem Elektrowerkzeug mit einem sechseckigen Bit. Es sind manipulationssichere Versionen mit einem Stift in der Aussparung erhältlich. Sechskantnüsse werden zunehmend für moderne Fahrradteile verwendet, da Sechskantschlüssel sehr leichte und leicht zu tragende Werkzeuge sind.
• Robertson Kopf, erfunden 1908 von P.L. Robertson, hat ein quadratisches Loch und wird von einem speziellen Elektrowerkzeug-Bit oder Schraubendreher angetrieben. Die Schraube ist so konzipiert, dass sie das vom Schraubendreher übertragene Drehmoment maximiert und nicht rutscht oder herausrutscht. Aufgrund einer leichten Keilpassung ist es möglich, eine Robertson-Schraube auf einem Schraubendreher-Bit horizontal oder sogar hängend zu halten. Häufig zu finden in Kanada in Tischler- und Holzbearbeitungsanwendungen und in in Kanada hergestellten Elektroinstallationsgegenständen wie Steckdosen und Schaltkästen.
• Quadratischer Antrieb Kopf ist ein amerikanischer Klon des Robertson, der ein quadratisches Loch ohne Verjüngung hat. Aufgrund der fehlenden Verjüngung muss das Loch relativ zum Schraubendreher überdimensioniert sein und reißt viel wahrscheinlicher als der Robertson.
• Tri-Flügel Kopf hat eine dreieckige geschlitzte Konfiguration. Sie wurden von verwendet Nintendo auf seinen Game Boys, um von Reparaturen zu Hause abzuraten.
• Torq-Set oder Kreuz versetzt ist ein ungewöhnlicher Schraubenantrieb, der mit Phillips verwechselt werden kann; allerdings sind bei dieser Antriebsart die vier Schenkel der Kontaktfläche versetzt.
• Schlüssel Laufwerk verwendet zwei gegenüberliegende runde Löcher und ist so konzipiert, dass Manipulationen verhindert werden. Häufig in Aufzügen in der gesehen Vereinigte Staaten .
• Kupplung Typ A oder Standardkupplung Kopf ähnelt einer Fliege. Diese waren in GM-Automobilen der 1940er und 1950er Jahre üblich, insbesondere für Karosserieteile.
• Kupplungstyp G Kopf ähnelt einem Schmetterling. Diese Art von Schraubenkopf wird üblicherweise bei der Herstellung von Wohnmobilen und Freizeitfahrzeugen verwendet.

Kombinationsantriebe

Einige Schrauben haben Köpfe, die so ausgelegt sind, dass sie mehr als eine Art von Schraubendreher aufnehmen können. Am gebräuchlichsten ist eine Kombination aus Schlitz- und Kreuzschlitz. Aufgrund seiner Verbreitung gibt es jetzt Schraubendreher, die speziell für diese Art von Schraubenkopf hergestellt wurden. Andere Kombinationen sind eine Phillips und Robertson, eine Robertson und eine Schlitzschraube und eine Dreifachantriebsschraube, die eine Schlitzschraube, eine Phillips oder eine Robertson aufnehmen kann. Kombikopfschrauben erfreuen sich immer größerer Beliebtheit.

Manipulationssichere Schrauben

Manipulationssicherer TORX-Schraubendreher

Viele Schraubenantriebe, darunter Phillips, TORX und Hexagonal, werden auch in manipulationssicherer Form hergestellt. Diese haben typischerweise einen Stift, der in der Mitte des Schraubenkopfes hervorsteht, was ein spezielles Werkzeug zum Herausziehen erfordert. Die Bits für viele manipulationssichere Schraubenköpfe sind jedoch jetzt leicht in Baumärkten, Werkzeuglieferanten und über das Internet erhältlich. Darüber hinaus gibt es viele häufig verwendete Techniken, um manipulationssichere Schrauben ohne den richtigen Schraubendreher herauszuziehen – zum Beispiel die Verwendung eines alternativen Schraubendrehers, der genug Halt bietet, um die Schraube zu drehen, das Modifizieren des Kopfs, um einen alternativen Schraubendreher aufzunehmen, oder das Formen von Schraubendrehern eigenen Fahrer, indem man ein Objekt in den Kopf einschmilzt, um einen Fahrer zu formen. Somit bieten diese Spezialschrauben nur eine bescheidene Sicherheit.

Einweg-Schlitzschraube

Der Schlitzschraubenantrieb ist auch in einer manipulationssicheren Einwegausführung mit abgeschrägten Kanten erhältlich; Die Schraube lässt sich eindrehen, aber der Bit rutscht in umgekehrter Richtung heraus.

Es gibt Spezialunternehmen für Verbindungselemente, die ungewöhnliche, proprietäre Kopfdesigns herstellen, die passende Schraubendreher enthalten, die nur von ihnen erhältlich sind und nur an registrierte Eigentümer geliefert werden.

Benutztes Werkzeug

Das Handwerkzeug, das zum Eindrehen der meisten Schrauben verwendet wird, wird als Schraubendreher bezeichnet. Ein Elektrowerkzeug, das die gleiche Aufgabe erfüllt, ist ein Akkuschrauber; Bohrmaschinen können auch mit Schraubaufsätzen verwendet werden. Bei entscheidender Haltekraft der Schraubverbindung werden drehmomentmessende und drehmomentbegrenzende Schraubendreher eingesetzt, um eine ausreichende und nicht zu hohe Kraftentwicklung der Schraube zu gewährleisten. Das Handwerkzeug zum Antreiben von Kopfschrauben und anderen Arten wird als a bezeichnet Schlüssel (Verwendung in Großbritannien) oder Schlüssel (US-Verwendung).

Gebrauchsmechanik

Beim Eindrehen einer Schraube, insbesondere wenn die Schraube entfernt wurde und erneut eingesetzt wird, können die Gewinde fehlausgerichtet werden und das Gewinde des Lochs beschädigen oder abstreifen. Um dies zu vermeiden, wird ein leichter Druck ausgeübt und die Schraube rückwärts gedreht, bis die Vorderkanten der Spiralen einander passieren, an welchem ​​Punkt ein leichtes Klicken zu spüren ist (und manchmal zu hören ist). Wenn dies geschieht, wird die Schraube oft eine stärker ausgerichtete Position in Bezug auf das Loch einnehmen.

Unmittelbar nach dem „Klick“ kann die Schraube ohne Beschädigung des Gewindes eingedreht werden. Diese Technik ist nützlich zum Wiedereinsetzen von Schrauben in Holz und Kunststoff und zum Sicherstellen des richtigen Sitzes beim Festschrauben von Platten und Abdeckungen, bei denen eine Ausrichtung schwierig ist.

Schraubenmaße

Es gibt viele Systeme zum Spezifizieren der Abmessungen von Schrauben, aber in weiten Teilen der Welt hat die bevorzugte Serie mit metrischem ISO-Schraubengewinde die vielen älteren Systeme verdrängt. Andere relativ gebräuchliche Systeme umfassen den British Standard Whitworth, das BA-System (British Association) und den SAE Unified Thread Standard.

Metrische Schrauben

Metrische Schrauben werden durch die Normen ISO 261 und ISO 262 spezifiziert. Der Durchmesser einer Schraube der ISO-Vorzugsserie wird in Millimetern (mm) angegeben, denen der Großbuchstabe M vorangestellt ist, wie in 'M6' für eine Schraube mit 6 mm Durchmesser.

Die Steigung metrischer Gewinde variiert je nach Durchmesser, jedoch nicht absolut regelmäßig. Einige Beispiele: Ein M3-Gewinde hat eine Steigung von 0,5 mm, M4: 0,7 mm, M6: 1 mm, M10-12: 1,5 mm, M14-16: 2 mm, M18-22: 2,5 mm. Mit zunehmender Größe ist es wahrscheinlicher, dass alternative Stellplätze verwendet werden; M12 ist in mindestens vier verschiedenen Tonhöhen erhältlich, während M5 nur in zwei erhältlich ist. Wenn eine Teilung angegeben ist (z. B. 'M12 x 1,75'), liegt dies normalerweise daran, dass es sich um eine der nicht standardmäßigen handelt.

Der Durchmesser einer metrischen Schraube ist der Außendurchmesser des Gewindes. Das Gewindeloch (oder die Mutter), in das die Schraube passt, hat einen Innendurchmesser, der der Größe der Schraube minus der Steigung des Gewindes entspricht. Somit wird eine M6-Schraube mit einer Steigung von 1 mm hergestellt, indem ein 6-mm-Schaft mit einem Gewinde versehen wird, und die Mutter oder das Gewindeloch wird hergestellt, indem Gewinde in ein 5-mm-Loch gebohrt werden.

Metrische Gewinde gibt es auch in „fine pitch“-Ausführung, teilweise mehrere Steigungen für einen Durchmesser (Beispiel: M18/fein in 1, 1,5 und 2 mm Steigung). Die Feingewindeserie ist veraltet und wird nicht für die Verwendung in neuen Designs empfohlen. Die feinen metrischen Gewinde waren einst in Geräten aus Fernost zu finden, aber das hat sich mit der Standardisierung der ISO-Vorzugsgewindeserie geändert.

Nicht metrische Schrauben

Bevor das metrische System üblich war, hatten viele Länder und Fachgebiete des Ingenieurwesens ihre eigenen Standardschraubengrößen.

Whitworth

Die erste Person, die einen Standard erstellte (um 1841), war der Englisch Ingenieur Sir Joseph Whitworth. Whitworth-Schraubengrößen werden immer noch verwendet, sowohl für die Reparatur alter Maschinen als auch dort, wo ein gröberes Gewinde als das metrische Befestigungsgewinde erforderlich ist. Whitworth wurde zu British Standard Whitworth, abgekürzt zu BSW (BS 84:1956), und das British Standard Fine (BSF)-Gewinde wurde 1908 eingeführt, da Whitworth-Gewinde für einige Anwendungen etwas grob war. Der Gewindewinkel betrug 55° und eine Gewindetiefe und Gewindesteigung, die mit dem Durchmesser des Gewindes variierten (dh je größer die Schraube, desto gröber das Gewinde). Die Schlüsselgröße wird durch die Größe der Schraube bestimmt, nicht durch den Abstand zwischen den Schlüsselflächen. Die häufigste Verwendung eines Whitworth-Gewindes ist heutzutage das Standard-Fotostativgewinde, das für kleine Kameras 1/4' Whitworth (20 tpi) und für Mittel-/Großformatkameras 3/8' Whitworth (16 tpi) ist.

Schraubengewinde der British Association (BA)

Ein späterer Standard, der in der etabliert wurde Vereinigtes Königreich war das BA-System, benannt nach der British Association for Advancement of Science. Schrauben wurden als '2BA', '4BA' usw. beschrieben, wobei die ungeraden Zahlen selten verwendet wurden. Obwohl sie sich nicht auf metrische ISO-Schrauben beziehen, wurden die Größen tatsächlich in metrischen Begriffen definiert, ein 0BA-Gewinde mit einer Steigung von 1 mm. Dies sind immer noch die häufigsten Threads in einigen Nischenanwendungen. Bestimmte Arten von Feinmaschinen, wie Drehspulzähler, neigen dazu, überall dort, wo sie hergestellt werden, BA-Gewinde zu haben.

Einheitlicher Thread-Standard

Das Vereinigte Staaten verfügt über ein eigenes System, das normalerweise als Unified Thread Standard bezeichnet wird und in dem ebenfalls häufig verwendet wird Kanada und in vielen anderen Ländern der Welt. Eine Version dieses Standards, genannt SAE für die Society of Automotive Engineers, wurde in der amerikanischen Automobilindustrie verwendet. Die SAE wird von der Öffentlichkeit immer noch mit Befestigungselementen auf Zollbasis in Verbindung gebracht, obwohl die US-Autoindustrie (und andere Schwerindustrien, die sich auf SAE verlassen) seit den 1970er Jahren schrittweise auf Befestigungselemente der ISO-Vorzugsserie umgestellt haben, da die globale Teilebeschaffung und das Produktmarketing bevorzugt werden Internationale Standardisierung. In den USA verkaufte Autos enthalten jedoch immer noch einige Zoll-basierte Befestigungselemente (z. B. Radmuttern).

Maschinenschrauben werden als 0-80, 2-56, 3-48, 4-40, 5-40, 6-32, 8-32, 10-32, 10-24 usw. bis Größe 12 beschrieben. Die erste Zahl kann in einen Durchmesser übersetzt werden, die zweite ist die Anzahl der Fäden pro Zoll. Für jede Größe gibt es ein Grob- und ein Feingewinde, wobei das Feingewinde bei dünnen Materialien bevorzugt wird oder wenn seine etwas höhere Festigkeit gewünscht wird.

Die Maschinenschraubennummer kann mithilfe der Formel in ihren äquivalenten Durchmesser in Zoll umgewandelt werden:

D = ((N × 0,013) + 0,060)), wobei N die Maschinenschraubennummer ist.

Beispielsweise hat eine Schraube Nr. 10 einen Durchmesser von (10 × 0,013) + 0,060 oder 0,190 Zoll.

Früher umfasste die Zahlenreihe von Maschinenschrauben ungerade Zahlen (7, 9 usw.) und wurde bis Nr. 16 oder mehr erweitert. Standardisierungsbemühungen im späten 19. und frühen Teil des 20. Jahrhunderts reduzierten das Größenspektrum erheblich. Heutzutage sieht man selten Maschinenschrauben größer als Nr. 10 oder ungeradzahlige Größen außer Nr. 1 und Nr. 3, obwohl Schrauben Nr. 5 und Nr. 12 noch verfügbar sind.

Größen mit 1/4' Durchmesser und größer werden als 1/4'-20, 1/4'-28 usw. bezeichnet, wobei die erste Zahl den Durchmesser in Zoll und die zweite Zahl angibt Fäden pro Zoll . Die meisten Gewindegrößen sind in UNC oder UC (Unified Coarse Thread, Beispiel 1/4'-20) oder UNF (Beispiel 1/4'-28 UNF oder UF) erhältlich.

Andere Standards

Andere Gewindesysteme umfassen Acme-Gewindeform, BSP (britisches Standard-Rohrgewinde, das in einer konischen und nicht konischen Variante existiert; wird auch für andere Zwecke verwendet) und BSC (British Standard Cycle), eine 26-tpi-Gewindeform, CEI (Cycle Engineers Institute), verwendet an Fahrrädern in Großbritannien und möglicherweise anderswo), British Standard Brass ein 26-tpi-Gewinde mit fester Steigung, NPT (National Pipe Thread) und NPTF (Rohrgewinde) und PG (Deutsch: 'Panzer-Gewinde'), verwendet in dünnem Blech, wie z B. für Schalter und Nippel in Elektrogehäusen.

Geschichte

In der Antike die griechisch Dem Mathematiker Archytas von Tarentum (428 – 350 v. Chr.) wurde die Erfindung der Schraube zugeschrieben. Bis zum 1. Jahrhundert v , Holzschrauben wurden häufig in der gesamten verwendet Mittelmeer- Welt in Geräten wie Öl und Wein drückt. Metallschrauben, die als Befestigungselemente verwendet wurden, tauchten in Europa erst im 15. Jahrhundert auf.

Die Metallschraube wurde erst mit der Entwicklung von Werkzeugmaschinen für die Massenproduktion Ende des 18. Jahrhunderts zu einem gängigen Befestigungselement in der Holzbearbeitung. Der britische Ingenieur Henry Maudslay patentierte 1797 eine Schraubendrehmaschine; ein ähnliches Gerät wurde von David Wilkinson in der patentiert Vereinigte Staaten Das nächste Jahr.

Die Standardisierung von Schraubengewindeformen wurde währenddessen beschleunigt Zweiter Weltkrieg damit austauschbare Teile von jedem der alliierten Länder hergestellt werden konnten.

Obwohl keine Schrauben, sehen Sie vielleicht auch Splint- oder Stiftbolzen und 'Clinch-Bolzen' (jetzt Nieten genannt), die vor der Mitte des 19. Jahrhunderts im Schiffsbau verwendet wurden.

Rechtsfragen

Der Unterschied zwischen einer Schraube und einem Bolzen scheint für Regierungen nicht sehr interessant zu sein. In den Vereinigten Staaten haben die beiden jedoch unterschiedliche Einfuhrzölle. Der Unterschied zwischen ihnen ist daher für Importeure und Zollbehörden von großem Interesse.

Dies war Gegenstand eines Gerichtsverfahrens Rocknel Fastener, Inc. gegen die Vereinigten Staaten: 34-seitiges PDF. Die Position wird in einem aktuellen Dokument der US-Regierung dargestellt, das Bolzen von Schrauben unterscheidet: 21-seitiges PDF.