Bei der Konstruktion von Befestigungselementen wird oft ein wesentlicher Aspekt übersehen: die Gestaltung der Schraubenklemmung.
Anders als die Form des Kopfes bestimmt die Art der Klemmung , wie das Drehmoment aufgebracht wird und wie die Schraube in die Verbindung geführt wird. Diese Wahl hat einen direkten Einfluss auf die Leistung, Sicherheit und Haltbarkeit des Verbindungselements.
Der Schraubenkopf ist der Teil der Schraube, auf den die Anzugskraft einwirkt. Die auf dem Kopf eingravierteBuchse (oder Vertiefung) gibt die Art des erforderlichen Werkzeugs an und bestimmt, wie das Drehmoment übertragen wird.
Im Folgenden werden die wichtigsten Klemmtypen und ihre Anwendungen analysiert.
Geschlitzter Kopf
Die geschlitzte Klemmung ist die traditionellste.
Sie zeichnet sich durch einen einzigen geraden Schlitz am Kopf aus und wird mit einem Schraubendreher mit flacher Klinge verwendet.
Sie ist ideal für manuelle Anwendungen und Umgebungen, in denen keine hohen Drehmomente erforderlich sind.
Vorteile:
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Einfach in der Herstellung und Anwendung
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Ideal für häufige Montagen und Demontagen
Nachteile:
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Geringe Drehmomentübertragung
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Neigung zum Rutschen beim Anziehen
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Nicht für die industrielle Automation geeignet
Typische Anwendungen: elektrische Komponenten, leichte Mechanismen, ästhetische Oberflächen.
Phillips-Kopf
Erfunden in den 1930er Jahren von Henry F. Phillips, löst diese selbstzentrierende Konfiguration viele der Einschränkungen des Schlitzmodells.
Der Phillips-Kopf ermöglicht eine bessere Zentrierung des Schraubendrehers und eine gleichmäßigere Verteilung des Drehmoments.
Vorteile:
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Leicht auszurichten
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Gute Effizienz der Drehmomentübertragung
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Beliebt in der Elektrotechnik und im Maschinenbau
Nachteile:
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Kann bei hohen Drehmomenten aus dem Schlitz herausrutschen
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Nicht ideal für Anwendungen mit hohem Drehmoment
Typische Anwendungen: Haushaltsgeräte, elektronische Geräte, vorgefertigte Möbel.
Pozidriv-Kopf
Ähnlich wie der Phillips-Kopf, jedoch mit vier zusätzlichen feinen Schlitzen, bietet der Pozidriv-Kopf einen festeren Halt und ein geringeres Risiko des Abrutschens.
Er wird häufig in Kombination mit Schrauben für Holz oder weiche Materialien verwendet, bei denen die Zentriergenauigkeit entscheidend ist.
Vorteile:
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Höhere Drehmomentübertragung
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Geringerer Werkzeugverschleiß
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Gute Selbstzentrierung
Typische Anwendungen: Zimmerei, Möbel, Holzbau.
Sechskantkopf (Inbus Drive / Allen)
Der Innensechskantkopf (auch Inbus oder Sockel genannt) verwendet einen Sechskantschlüssel, um das Drehmoment zu übertragen.
Er bietet ein kompaktes Profil, eine hohe Anzugskraft und eine gute Beständigkeit gegen hohe Drehmomente.
Vorteile:
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Hohe Drehmomentübertragung
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Keine Gefahr des Abrutschens
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Gut geeignet für beengte Verhältnisse
Benachteiligungen:
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Erfordert spezielle Schraubenschlüssel
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In der Sechskantbohrung kann sich Schmutz ansammeln
Typische Anwendungen: Fahrräder, Werkzeugmaschinen, feinmechanische Komponenten.
Außensechskantkopf
In diesem Fall dient der gesamte Kopf als Aufsatz für einen Sechskantschlüssel oder eine Stecknuss.
Es handelt sich um eine der robustesten und beliebtesten Konfigurationen in der Industrie.
Vorteile:
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Hohe Drehmomentbeständigkeit
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Einfache Montage auch mit Elektrowerkzeugen
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Ideal für strukturelle Verbindungselemente
Typische Anwendungen: Industrielle Befestigungen, Metallstrukturen, schwere Maschinen.
Torx-Kopf (sechszackiger Stern)
Die Torx-Schraube ist eine der modernsten Entwicklungen.
Die Form des sechszackigen Sterns ermöglicht eine optimale Übertragung des Drehmoments und reduziert den Verschleiß des Verbindungselements und des Werkzeugs drastisch.
Vorteile:
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Maximale Effizienz bei der Drehmomentübertragung
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Kein Risiko von Schlupf
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Hervorragend geeignet für Automatisierung und Serienproduktion
Nachteilig:
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Erfordert spezielle Werkzeuge
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Höhere Kosten im Vergleich zu Standardaufdrucken
Typische Anwendungen: Automobilindustrie, Elektronik, Holzkonstruktionen, Industriemaschinen.
Andere technische Klemmprofile
Neben den gebräuchlichsten Typen wie Schlitz, Kreuzschlitz, Sechskant und Torx gibt es zahlreiche Spezialprofile, die für besondere Sicherheits-, Automatisierungs- oder Hochpräzisionsanforderungen entwickelt wurden.
Diese Profile optimieren die Drehmomentübertragung, verringern den Werkzeugverschleiß und verhindern eine unbefugte Demontage.
Weitere Klemmtypen
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Schlitz → der klassische gerade Schnitt für Schraubendreherklingen.
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KreuzschlitzH → Standard-Kreuzschlitz in Phillips-Ausführung.
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Kombinierter Kreuzschlitz → Kombination von Profilen für mehrere Werkzeuge.
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KreuzschlitzZ → verstärkte Variante des Kreuzschlitzprofils.
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Innenvierkant → Innenvierkant, verwendet in strukturellen Verbindungselementen.
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Innensechskant(DIN EN ISO 10664) → genormtes Innensechskantprofil.
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Innensechskant mit Sicherungsstift → Variante mit manipulationssicherem Sicherungsstift.
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Innensechskant plus → optimiertes Profil für hohe Drehmomentübertragung.
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Innensechskant → klassischer Innensechskant mit Innensechskantschlüssel.
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Innensechskant mit Sicherungsstift → Sicherheitsversion für industrielle Anwendungen.
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Zweiloch drive → zwei Radiallöcher für Präzisionswerkzeuge.
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Dreiflügelig → dreiflügelig, typisch für Elektronik- und Raumfahrtgeräte.
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Polygonale Buchse → Polygonale Buchse mit hohem Anzugsmoment.
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Pentagon-Buchse → fünfseitiges Profil für Sicherheitssysteme.
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Innenverzahnung → Innenverzahnung für spezielle Verbindungselemente.
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Innenverzahnung (Variante) → verstärkte Ausführung mit mehr Kontaktzähnen.
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Einweg-Kopf drive → Anti-Locker-System: Einweg-Klemmung.
Schlussfolgerungen
Jede Art der Klemmung hat einzigartige Eigenschaften, die sich auf die Festigkeit, Zuverlässigkeit und Montagegeschwindigkeit auswirken.
Von der Einfachheit der Schlitzklemmung bis zur Robustheit der Torxklemmung hängt die Wahl von den Drehmomentanforderungen, der Zugänglichkeit und der Häufigkeit der Wartung ab.
Für eine optimale Auswahl ist es wichtig, Folgendes zu berücksichtigen
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Erforderliches Drehmoment
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Material des Bauteils
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Zugänglichkeit und Art des Werkzeugs
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Einsatzbedingungen
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