Warum gibt es so viele verschiedene Arten von Schrauben (Phillps / Flat / Hex / Star / etc)?

42

Anfängerfrage.

Warum gibt es so viele verschiedene Arten von Schrauben? Warum können wir nicht immer einen Standardschraubentyp verwenden? Gibt es Vor- / Nachteile bei den verschiedenen Typen? Gibt es Zeiten, in denen ein Typ einem anderen vorgezogen wird?

Hilf mir zu verstehen, warum es nicht eine einzige Schraube gibt, die sie alle beherrscht.

Doug T.
quelle
6
Aus diesem Grund frage ich mich, ob es nicht die Regel gibt, alle
fertig
1
Ich stimme zu, Doug. Wir sollten alle Robertson-Schrauben verwenden. :-)
user19474
Dies scheint hier relevant zu sein: xkcd.com/927
Johnny

Antworten:

33

Schamlos von hier abgezogen , sieht aus wie der Hauptgrund, warum wir immer noch "schlechte" Schrauben haben (Flachkopf und Phillips), dass die "besseren" Schraubenarten einfach schwieriger / teurer herzustellen sind:

Der Grund für die unterschiedlichen Ausführungen sind die Kosten und das Drehmoment.

Die Schlitzschrauben sind billig und einfach herzustellen. Sie sind jedoch für motorbetriebene Schraubendreher völlig unbrauchbar und Sie können nicht viel Drehmoment auf die Schraube aufbringen, ohne dass sie herausrutscht oder den Kopf abstreift (und die Oberfläche von allem, was Sie schrauben, beschädigt). [Wütend]

Kreuzschlitzschrauben sind selbstzentrierend und ermöglichen motorbetriebene Schraubendreher. Sie sind etwas teurer in der Herstellung als Schlitzköpfe. Sie neigen dazu, unter dem Drehmoment leicht herauszufallen, was es schwierig macht, viel Drehmoment anzuwenden. Ich habe gehört, dass sie so entworfen wurden, um ein Überdecken zu verhindern. Es ist jedoch nicht gut, wenn freiliegende Befestigungselemente abisoliert aussehen.

Robertson-Kopf- und Inbus-Kopf-Verbindungselemente können mehr Drehmoment verarbeiten als Phillips-Kopf-Verbindungselemente, sind jedoch teurer. Da der Grund des Lochs flach ist (im Gegensatz zum spitzen Ende der Phillips), gibt es mehr Kontaktfläche und es ist weniger wahrscheinlich, dass es herausrutscht. Der Robertson-Kopf ist billiger als der Inbus-Kopf, aber der Inbus-Kopf hat sechs Berührungspunkte anstelle von vier, wodurch er weniger dazu neigt, das Loch abzurunden.

Die Torx-Kopfbefestigungen lösen das Problem des Abrundens / Abisolierens, indem sie den flachen Boden des robertson / allen haben, der das Herausrutschen verringert, aber einen viel besseren Kontakt mit dem Antriebsbit hat, um das Abisolieren des Kopfes zu verhindern. Die Punkte des "Sterns" auf dem Bohrer greifen nahezu rechtwinklig in die Aussparungen der Schraube ein, sodass sie einen sehr positiven Kontakt hat. Vor allem im Fließbandbereich wird Torx deshalb immer beliebter.

Da es weniger wahrscheinlich ist, dass ein Phillips beim Anziehen beschädigt wird, werden die Innensechskantköpfe häufig für freiliegende ("dekorative") Befestigungselemente bei Möbeln verwendet, für die eine Montage erforderlich ist. Es ist auch sehr billig, die Inbusschlüssel herzustellen, daher enthalten sie normalerweise einen mit den Befestigungselementen.

Eric Petroelje
quelle
2
Auch Inbusschrauben an vom Käufer zusammengebauten Möbeln tragen dazu bei, dass die kleinen Plastikabdeckungen einrasten.
Dennis Williamson,
4
Historischer Hinweis: Ford ging mit Kreuzschlitzschrauben um, da Robertson ihm das Patent nicht verkaufen wollte. Dies führte dazu, dass Phillips der Standard für die amerikanische Fertigung war, während Robertson in Kanada (zumindest vor NAFTA) der Standard war
Chris Cudmore
1
Für das, was es wert ist, haben wir bei der Arbeit mit Terrassendielen Holzschrauben mit Robertson-Kopf (Vierkant) verwendet, und ich war verliebt. Ich bin nicht ein einziges Mal aus ihnen herausgekommen, sie können eine enorme Last an Drehmoment aufnehmen. Vergessen Sie auch nicht, dass einige neuere Bohrmaschinen ein Drehmoment haben, das den Antrieb trennt, bevor Sie Ihren gut aussehenden Phillips-Kopf durcheinander bringen.
Jared Harley
4
Die Stärke der Schraubenköpfe von Robertson (Quadrat) und Allen (Sechskant) hat nichts damit zu tun, dass der Boden flach ist . Es ist eine Folge davon, dass die Seiten vertikal sind (und das Loch tief ist) . An den Seiten wird Druck ausgeübt.
AM
"" bessere "Schraubentypen sind einfach schwieriger / teurer herzustellen" ... und die Tatsache, dass sie häufig durch Patente und / oder Marken geschützt sind, die die Anzahl der Benutzer begrenzen können. Ich liebe es, mit Torx-Schrauben zu arbeiten, aber die IP-Probleme müssen die Hersteller verrückt machen. Die gesamte Palette an Schrauben, die ich normalerweise verwende, wurde kürzlich umbenannt, weil der Markeninhaber von "Torx" feststellte, dass sie die Art und Weise, wie sie sie vermarkten, nicht mochten ...
Jules
15

Erstens mag ich Erics Antwort aus praktischen Gründen sehr. Die Vielfalt der Schraubenköpfe hat jedoch eine andere Seite: die Sicherheit.

Am Ende ist es normalerweise eine vorübergehende Maßnahme. Sobald ein Unternehmen eine neue Schraube erfindet, wird eine dritte Partei damit beginnen, Werkzeuge zu verkaufen, um diese zu entfernen. Für eine Weile bedeutet jedes neue Schraubendesign, dass die einzigen Personen, die Ihre Teile öffnen können, "zertifizierte" Werkstätten sind, denen Sie Werkzeuge gegeben haben. Persönlich sehe ich das häufig bei elektronischen Geräten, bei denen der Originalhersteller möchte, dass ein Teil des Designs privat bleibt oder dass keine After-Market-Modifikationen an den Dingen vorgenommen werden, die sie verkaufen. Nintendo erfindet vor allem neue Schrauben.

Beispiele für Sicherheitsschrauben sind Torx-Varianten mit drei Stiften und Inbusköpfe mit einem erhöhten Punkt in der Mitte des Schraubenkopfs, um zu verhindern, dass Standard-Inbusschlüssel eingesetzt werden.

Wenn Sie eine viel industriellere Version sehen möchten, suchen Sie sich ein Auto, das gebootet wurde, und sehen Sie sich den Bolzen an. Ich habe kreisförmige Schraubenköpfe mit einer außermittigen kreisförmigen Vertiefung gesehen. Keine Schultern oder Schlitze zum Greifen, Sie müssen einen ganz bestimmten Schraubenschlüssel haben. Natürlich gibt es auch Radmuttern für Autoreifen.

Scivitri
quelle
Wenn alles andere fehlschlägt, verwenden Sie einen Schraubenabzieher. Sie arbeiten auch an gehärteten Schrauben und Bolzen. Sicherheitsmuttern für Pkw-Räder benötigen nur einen Hammer und einen Kaltmeißel, genau wie Sie es bei abgerundeten Köpfen verwenden.
John Gardeniers
3
Ein weiteres Beispiel: Schauen Sie sich die Schrauben an, wenn Sie das nächste Mal in einer öffentlichen Toilette sind. Sie werden normalerweise von einem normalen Flachkopf eingefahren, aber die "Rückseite" ist geglättet, so dass sie nicht von widerspenstigen Teenagern entfernt werden können, die Chaos verursachen wollen (nicht, dass sie das jemals tun ...)
Jared Harley
2
Eines meiner Lieblingshobbys ist es, Wege zu finden, um diese Sicherheitsschrauben zu besiegen. Manchmal erledigt ein leicht modifiziertes Werkzeug die Arbeit. zu anderen Zeiten ist rohe Gewalt erforderlich. Immer ein lustiger Zeitvertreib.
JYelton
13

Ich dachte, es wäre nützlich, ein Bild / einen Link zu einigen Antriebstypen hinzuzufügen, die auf Schrauben und Bolzen zu finden sind ( von bontool bezogen ):

http://www.bontool.com/knowledge_center/Support_files/KC_%20Misc/Screw_Drive_Styles.jpg

JYelton
quelle
2
Gute Liste. Es gibt einige, von denen ich noch nie gehört habe, aber einige fehlen. Einige Elektrogeräte verwenden gerne einen "Sicherheitsschlitz", der ein erhabenes Stück in der Mitte des Schlitzes ist. Und Apple hat vor einem Monat Neuigkeiten mit ihren "Pentalobe" -Schrauben veröffentlicht.
Staticsan
Wo ist der Dreieckskopf?
einpoklum - wieder Monica
@einpoklum Es ist keine vollständige Liste.
JYelton
6

Flachkopfschrauben (Schlitzschrauben) werden oft als "Schrott" von Schraubenköpfen angesehen, aber eine Stelle, an der sie von geringem Vorteil sind, sind Nassanwendungen. Sie können den Schlitz vertikal einstellen, damit er abläuft, anstatt Wasser zu halten. Dies kann die Lebensdauer der Schraube und des Holzes dahinter verlängern.

Es ist ein sehr kleiner Punkt, aber es ist etwas.

(Ich habe einmal einen Bootsbauer gesehen, der gern Robertson-Schrauben für sichtbare Anwendungen verwendete und sie so einrichtete, dass sie wie Diamanten aussahen.)

Jay Bazuzi
quelle
10
Ich mag es, alle meine Flachkopfschrauben an meinen Auslassabdeckungen so zu drehen, dass sie alle quer sind. Meine Frau hält mich für etwas neurotisch (sie könnte recht haben)
Jared Harley
1
+1 zum Ausrichten der Schrauben an den Auslass- und Lichtschalterabdeckungen. Ich schaue immer auf dieses Detail, wenn ich in Modellhäusern bin. LOL!
Dean Hill
Bei der Antwort von @ JYelton schätze ich, dass der Vorteil auch für Roberton (Vierkant) -Schrauben und ein wenig für Kreuzschlitz-Kombischrauben gilt. Das Robertson (Quadrat) -Slot-Design wäre noch besser für die Entwässerung, wenn das Quadrat um 45 ° gedreht würde.
AM
Haben Sie einen Beweis für Ihre Behauptung, dass dies einen Unterschied macht? Ich würde sagen, das Metall, aus dem sie hergestellt sind, ist unendlich wichtiger als die Fähigkeit, das Ende zu entwässern, das nicht immer an einer vertikalen Fläche angeschraubt wird. Haben Sie den Beweis, dass sie besser abfließen? Flache Köpfe sind meiner Meinung nach in fast jeder Hinsicht unterlegen.
Matt
3

Aus dem gleichen Grund gibt es unterschiedliche Formen und Größen von Schrauben. Das liegt daran, dass es keine einzige Schrauben- oder Kopfkonstruktion gibt, die alle Anforderungen erfüllt. Sogar als das Phillips-Design herauskam, gab es eine fast sofortige Konkurrenz von posi-drive und anderen (von denen die meisten inzwischen verschwunden sind), weil das Phillips-Design viel zu wünschen übrig lässt, wie zum Beispiel, dass das Bit in den Schlitzen steigt, wenn die Schraube festgezogen wird . Einige Designs, wie z. B. Inbusköpfe, gibt es schon viel länger und sind für die meisten Zwecke sehr überlegen, aber selbst dann hat ein versenkter Inbuskopf notwendigerweise eine eher kleine Fassung, die andere Probleme verursacht, wie z. B. die Tendenz, die Schlüssel zu zerbrechen. Außerdem werden Inbusköpfe und andere Sockelkonstruktionen meist nur in gehärteten Materialien verwendet, die der Neigung des Sockels widerstehen, sich unter Druck zu verformen.

Der Grund, warum wir derzeit so (relativ) wenige gängige Schneckendesigns haben, ist die einfache Anwendbarkeit. Keiner, weder Händler noch Anwender, möchte die enorme Anzahl von Schrauben vorrätig haben, die wir benötigen, um für jede mögliche Anwendung das bestmögliche Design zu verwenden. Deshalb gehen wir Kompromisse ein und verwenden solche, die in den meisten Fällen angemessen sind.

John Gardeniers
quelle
2

Alle guten Antworten bisher. Es gibt auch Selbstmanipulationen; Das sind Sicherheitsschrauben (Einweg-, Stern- usw.), die Sie in öffentlichen Badezimmern oder in U-Bahn- / Eisenbahnwagen, Bussen usw. sehen. Diese wurden verhindert, um Menschen daran zu hindern, böswillig Strukturen zu zerlegen.

Es gibt sogar einen bestimmten Antrieb (und ein bestimmtes Material), den Holzbootbauer gerne verwenden, die sogenannten Frearson-Flachkopf-Holzschrauben (Silikonbronze). Sie sehen aus wie Phillip Drive, haben jedoch eine tiefere Aussparung, die ein Herausrutschen verhindert. Der Bauherr erhält jedoch weiterhin Stilpunkte für die Verwendung bronzefarbener, Phillip-ähnlicher Schrauben im Gegensatz zur Verwendung eines Vierkantantriebs.

Um Ihre Frage in wenigen Worten zu beantworten: Preis, Stil, Effizienz und Material / Haltbarkeit.

Auch macht den Verkauf von Verbindungselementen für den Lebensunterhalt zu einer Herausforderung. Es gibt viel zu wissen! 8)

FastenFinder
quelle
2

Die vollständige Liste der Gründe (teilweise basierend auf einigen anderen guten Antworten hier) scheint zu sein:

  • Designverbesserungen (eine "gute Sache" auf dem Weg zur Welt mit den besten Schrauben)

Wenn sich die Leute ein verbessertes Design einfallen lassen, beginnen sie sich daran zu gewöhnen.

  • Netzwerkeffekte (eine "schlechte Sache")

Einige Leute werden bei älteren, minderwertigen Designs bleiben, die viele Benutzer haben, da diese leichter zu finden sind und sie bereits die Schraubendreher und Bits für sie haben. Ebenfalls...

  • Skaleneffekt (eine "schlechte Sache")

... bietet etablierteren Designs einen Vorteil (auch wenn sie schrecklich sind), da ihre Produktion großflächig und effizient sein wird, sodass neue Designs (besser oder schlechter) tendenziell teurer sind.

  • Patentierung (und andere geschäftliche Gründe, die nichts mit Design zu tun haben) (eine "schlechte Sache")

Wie Chris Cudmore in einem Kommentar zu einer anderen Antwort ausführt, sind Phillips-Schrauben aus diesem Grund weiter verbreitet als Robertson-Schrauben (Vierkantschrauben), obwohl Robertson-Schrauben im Allgemeinen besser sind (es ist weitaus schwieriger, die Köpfe zu entfernen ... und was auch immer) war Ford wieder erste Wahl? ... genau.).

  • Wunsch, dass einige Dinge manipulationssicher sind (meistens eine "schlechte Sache")

Der Schutz vor Vandalismus (spezielle Waschraumschrauben) und die Verhinderung von Diebstahl (spezielle Radmuttern) sind gute Ziele, aber die Motive sind nicht immer so gut. (Versucht Apple nur, Benutzer mit Pentalobe-Schrauben vor sich selbst zu schützen, oder gibt es andere, schlimmere Gründe dafür, z. B. mehr Leute für Reparaturen von Apple zurückzudrängen?) Die manipulationssicheren Anforderungen stimmen eindeutig nicht mit denen der meisten Benutzer überein Dies wäre jedoch wünschenswert, da jede Variation einen anderen Satz Schraubendreher oder Bits bedeutet, die jemand besitzen müsste, um vorbereitet zu sein. Die Tatsache, dass die Designer dieser Schraubenköpfe oft mit jedem verkauften Schraubendreher oder Bit Geld verdienen, ist natürlich ein Grund dafür, dass die Schraube überhaupt da draußen ist.

  • verschiedene Anwendungen (meistens eine "gute Sache")

Zum Schluss noch eine positive Bemerkung: Die unterschiedlichen Schraubenanwendungen lassen tatsächlich Platz für mehrere "beste" Designs. Die Punkte zu Nassanwendungen und Anwendungen mit kleinen Senkköpfen (die nur für viel kleinere Bitgrößen der griffigeren Designs geeignet sind) sind großartig.


(Trotzdem ... Wir wären viel besser dran, wenn wir in 99% der Fälle mit der Verwendung von Robertson-Schrauben beginnen würden!)

Eigentlich Dreieck Köpfe sollten am besten sein. Sie sollten das beste Drehmoment haben (solange die Seiten vertikal sind) und dennoch einfach zu schneiden sein (niedrige Herstellungskosten). Ich habe nur nachgesehen, ob sie existieren, und anscheinend werden sie als ein weiteres manipulationssicheres Design verwendet.

Dreieck-Schraubenkopf

AM
quelle
Schöne Zusammenfassung. Die Dreiecke sind "manipulationssicher", da weder ein Kreuzschlitzschraubendreher noch ein Schlitzschraubendreher funktionieren (die Schraubendreher, auf die die meisten Menschen ungezwungen zugreifen können). Bei einem Vierkantantrieb passt ein Kreuzschlitz oder eine flache Klinge der richtigen Größe in die Ecken und treibt die Schraube dennoch an.
Scivitri
Ich verstehe nicht, warum Dreiecksköpfe das beste Drehmoment haben sollten. Es scheint mir, dass es die Punkte sein werden, die ineinander greifen (oder ein Stück Oberfläche aufgrund von Verformung) - aber nicht die Kanten des Dreiecks; und das, zum Beispiel, ein Torx-Treiber, würde effektiv viel mehr Eingriff mit der Schraube haben.
einpoklum - wieder Monica
"bestes drehmoment bei einfacher schnittigkeit". Außerdem wäre es weitaus schwieriger, eine Dreieckschraube zu "entfernen" (genug Metall abzuscheren, um die Fähigkeit zum Antrieb der Schraube zu verlieren), und das Drehmoment beim Entfernen ist die tatsächliche Drehmomentgrenze.
Uhr