22.03.2022 | Kategorie : spectrum

Die gängigsten Schraubenkopfantriebe

Auf das Profil kommt es an


Um eine sichere Schraubverbindung herzustellen, ist nicht nur die Wahl des Werkzeugs (Profilgröße) entscheidend. Ebenso unverzichtbar ist, die gängigsten Schraubenantriebe (Schraubprofile) sowie ihre Vor- und Nachteile zu kennen. Der folgende Artikel stellt die wichtigsten Arten von Schrauben vor:

  • Schlitzschraube
  • Kreuzschlitzschraube (Phillips-Recess, Phillips- bzw. PH-Schraube)
  • Pozidriv-Schraube (PZ)
  • Innensechskant-Schraube (Inbus)
  • Außensechskant-Schraube
  • Torx®-Schraube (TX)

Schlitzschrauben

Die Schlitzschraube ist die „traditionsreichste“ Schraube. Sie fand noch bis in die 1930er-Jahre hinein breitere Verwendung als jeder andere Typ. Dass ihr heute viele andere Schraubprofile den Rang abgelaufen haben, ist vor allem in zwei wesentlichen Problemen dieser Antriebsart begründet:

Nachteile:

  • Aufgrund des breiten Schlitzes ist nicht gewährleistet, dass das Schraubwerkzeug wirklich mittig aufgesetzt wird. Mit mangelnder Zentrierung aber wächst die Gefahr, dass die Schraube beim Eindrehen zu „eiern“ beginnt.
  • Das Risiko des Abrutschens ist hoch. Zudem gibt es nur eine Position, um das Werkzeug anzusetzen, d.h. ist man einmal abgerutscht, muss man dem Neuansetzen des Schraubendrehers mehr Aufmerksamkeit schenken, was Zeit und Nerven kostet.

Die Kreuzschlitzschraube

1933 erfand J.P. Thompson die Kreuzschlitzschraube. Mit ihr behob er die oben genannten Nachteile der Schlitzschraube. Sein Patent verkaufte er an die Firma Phillips Screws. Bis heute heißt die Kreuzschlitzschraube daher auch Phillips-Recess- bzw. kurz Phillips- oder PH-Schraube. Üblichen Größen sind PH0, PH1, PH2, PH3.

Vorteile:

  • Der Kreuzschlitz-Antrieb ist selbstzentrierend. Einem „Eiern“ der Schraube wird vorgebeugt. Hinzu kommt: Der Schraubendreher ist leichter anzusetzen. Dank des besseren Kraftschlusses ist die Gefahr, seitlich abzurutschen, deutlich geringer als bei der Schlitzschraube.
  • Aufgrund dieser positiven Eigenschaften kann die Kreuzschlitzschraube auch maschinell eingedreht oder gelöst werden.

Nachteile:

  • Das Profil läuft spitz zu: Die Flanken des Schraubendrehers verjüngen sich und liegen nicht parallel zueinander. Diese Konstruktion gleicht zwar Fluchtungsfehler von Schraube und Schraubendreher aus, jedoch entsteht beim Anziehen oder Lösen der Schraube gleichzeitig eine axiale Kraft, die das Werkzeug aus dem Profil treibt („Cam-out-Effekt").
  • Der Kreuzschlitz ist leicht mit dem Pozidriv Schraubenantrieb (siehe unten) zu verwechseln. Die Werkzeuge sind jedoch nicht kompatibel.

Der Kreuzschlitzantrieb wurde mit der Zeit immer weiter verbessert. Heute existieren mehrere verschiedene Typen, die mit angetriebenen Werkzeugen und bei hohen Drehmomenten sicher und problemlos angezogen oder gelöst werden können.

 

Pozidriv (PZ)

Eine prominente Variante ist der Pozidriv-Antrieb („PZ“), der insbesondere in der Holzverarbeitung zum Einsatz kommt („Spax-Schraube“). Anders als beim klassischen Kreuzschlitz-Antrieb verjüngen sich die Flanken des Pozidriv-Profils nicht. Stattdessen ist dieser mit zusätzlichen, wesentlich kleineren und sich verjüngenden Einkerbungen in der Antriebsmitte versehen. Sie verleihen ihm seine sternförmige Optik. Gängige Größen sind PZ0; PZ1; PZ2; PZ3; PZ4.

Vorteile:

  • Aufgrund der parallelen Flanken entsteht keine nennenswerte axiale Kraft, das Werkzeug ruht sicherer im Schraubenkopf.
  • Die Kraftübertragung ist besser als beim Phillips-Antrieb.
  • Es tritt weniger Verschleiß an Schraubenkopf und Schraubendreher bzw. Bit auf.

Nachteile:

  • Der Pozidriv-Antrieb wird oft mit einem normalen Kreuzschlitz verwechselt – doch die Werkzeuge sind nicht kompatibel. Kommt das falsche Schraubwerkzeug zum Einsatz, wird der Schraubenkopf beschädigt.

 

Innensechskant (Inbus)

Der Innensechskant-Antrieb ist besser unter dem Namen „Inbus“ („Innensechskantschraube Bauer und Schaurte") bekannt. Als Werkzeug dient ein einfacher Sechskantschlüssel. Die Schlüsselweite bezeichnet den Abstand gegenüberliegender Seiten in Millimetern (oder Zoll).

Vorteile:

  • Das Werkzeug lässt sich einfach und sicher zentrieren. Die Schraube kann gerade und ohne Eiern eingedreht werden.
  • Die Schraube eignet sich selbst für schwer zugängliche Stellen, da das Werkzeug auch mit Winkel produziert werden kann.

Nachteile:

  • In den Ecken des Innensechskants entsteht bei Belastung eine starke Kerbspannung. Sie kann Schäden an Werkzeug oder Schraube hervorrufen.
  • Der Antrieb eignet sich nicht für große Drehmomente, weil der Innensechskant bauartbedingt kleiner als der Nenndurchmesser der Schraube sein muss.
  • Für den Außenbereich ist der Antrieb ungeeignet, da sich im Innensechskant Schmutz und Wasser sammelt und zu Korrosion führt.

Außensechskant

Beim Außensechskant dient der gesamte Schraubenkopf als Antrieb. Als Schlüsselweite wird der Abstand der gegenüberliegenden Seiten in Millimetern (oder Zoll) angegeben.

Vorteile:

  • Im Verhältnis zum Schraubgewinde ist der nutzbare Durchmesser des Schraubenkopfes größer als beim Innensechskant. Deshalb können auch große Drehmomente zur Anwendung kommen.
  • Sechskantschrauben lassen sich sowohl von oben mit einem Aufsteckwerkzeug als auch von der Seite unter Zuhilfenahme eines Ring- oder Maulschlüssels anziehen.

Nachteile:

  • In der Regel sind Werkzeuge für Außensechskantschrauben relativ groß und schwer, was beim Arbeiten in beengten Verhältnissen Probleme bereiten kann. Hilfreich sind entsprechend gewichtsreduzierte und möglichst handliche bzw. schmale Schraubenschlüssel
  • Wie beim Innensechskant entstehen an den Ecken der Flanken große Kerbkräfte. Sie können schnell zu leichten Verformungen am Antrieb führen. Deshalb bietet sich der Einsatz von Schraubenschlüsseln und Steckschlüsseln mit extrem niedrigen Toleranzen an. Sie bieten eine ideale Passform, einen hervorragenden Kraftschluss und perfekte Kraftübertragung.

TORX®

Der Torx-Antrieb beseitigt alle Nachteile des klassischen Kreuzschlitz-Antriebs. Wie der Sechskant-Antrieb ist auch er mit Innen- und Außenprofil anzutreffen. Der Torx-Antrieb bietet deutlich besseren Halt als die meisten anderen Antriebe, eine Axialkraft bzw. ein Cam-out-Effekt ist nicht festzustellen, ein Ab- oder Wegrutschen ist nahezu unmöglich.

Vorteile:

  • Der Torx-Antrieb bietet eine wesentlich bessere Kraftübertragung als die meisten Antriebsarten und verhindert durch seine parallelen Profilkanten, dass axiale Kräfte den Bit beim Verschrauben aus dem Schraubenkopf drücken.  
  • Weil die Kraft flächig und mittig übertragen wird, arbeitet dieses Antriebssystem äußerst verschleißarm und kann sogar von Montagerobotern benutzt werden.
  • Durch den ausbleibenden Cam-out-Effekt wird der Schraubenkopf geschützt. Es lassen sich sehr hohe Drehmomente anwenden.
  • Die Verschraubung kann schnell und doch sicher vorgenommen werden.

Inzwischen gibt es selbst vom Torx-Antrieb weiterentwickelte Varianten. „Torx Plus“ beispielsweise verfügt über deutlich flachere Rundungen und erzielt damit in Teilbereichen ein Antriebswinkel von 0°. Die Folge: nochmals verbesserter Halt. Darüber hinaus finden sich im Markt manipulationssichere Varianten von Torx und Torx Plus: „Torx TR“ und „Torx Plus TR“. „TR“ steht dabei für „tamper resistant“. Eine Schraube mit TR-Antrieb lässt sich nur mit einem passenden Bit-Werkzeug anziehen oder Lösen.