Why Do We Have So Many Types of Screws?

Phillips, Flachkopf, Pozi und Torx. Warum brauchen wir so viele Antriebsarten?

Befestigungselemente sind in unzähligen verschiedenen Formen und Größen erhältlich, und eine der häufigsten Permutationen ist der Antriebstyp. Das Toolkit eines Ingenieurs ist ohne eine Fülle von Schraubendrehern und Antriebsbits für alle Arten von Schraubenantrieben unvollständig. Warum gibt es also nicht nur einen einheitlichen Typ? Ob sie zu unterschiedlichen Zeiten, für verschiedene Zwecke oder nur von verschiedenen Unternehmen entwickelt wurden, es gibt zahlreiche Gründe für die Vielzahl der angebotenen Antriebsarten für Befestigungselemente.

Sicherheit

Ein Vorteil bei der Verwendung ungewöhnlicher Laufwerkstypen ist die zusätzliche Sicherheit, die ein ungewöhnlicher Laufwerkstyp bieten kann. Ein Befestigungselement, das ohne Spezialwerkzeug nicht gelöst werden kann, ist von Natur aus manipulationssicher, und Sicherheitsschrauben wurden speziell dafür entwickelt, dass sie ohne das richtige Werkzeug schwierig zu bedienen sind. Im Gegensatz zu fast allen anderen Laufwerkstypen sind Sicherheitslaufwerke insofern interessant, als ihr Reiz darin liegt, dass sie bewusst unbequem zu bedienen sind. Je schwieriger ein Sicherheitstreiber zu finden ist, desto effektiver ist er bei seiner Arbeit.

Unternehmensspezifische Ausführungen

Jeder, der jemals Flatpack-Möbel zusammengestellt hat, kennt die seltsamen und wunderbaren Schraubentypen, die Unternehmen für ihre Produkte erfinden. In vielen Fällen können einzigartige Befestigungsattribute Innovationen in Bezug auf Produktdesign und Sicherheit ermöglichen, aber in einigen Fällen argumentieren Kunden, dass Standardkomponenten wahrscheinlich ausreichend wären - Dies wurde bekanntermaßen gesehen, als der Technologieriese Apple seine patentierten „Pentalobe“ -Verschlüsse auf den Markt brachte wurde 2009 heftig kritisiert, weil sie unnötig restriktiv war.

Cam-heraus

Ursprünglich wurde mit der Einführung von Elektrowerkzeugen die Konstruktion von Schrauben entwickelt, um das Ausrasten (das Lösen oder Verrutschen eines Treibers von einem Befestigungskopf) bei hohen Drehmomenten zu fördern. Dies lag daran, dass Treiber mit hohem Drehmoment die Befestigungselemente und Gehäuse beschädigen konnten, wenn sie zu fest angezogen werden, und Das Auskuppeln vom Fahrer wurde bewusst als Sicherheitsmerkmal implementiert. In Anwendungen, bei denen ein Cam-Out vorteilhaft war, waren Befestigungselemente wie Phillips- und Pozi-Antriebe weit verbreitet. Da jedoch ausgefeiltere Drehmomentbegrenzer in Elektrowerkzeuge implementiert wurden und ein zu starkes Anziehen weniger zum Problem wurde, erlebten Steckdosenantriebe mit hohem Drehmoment wie Sechskantantriebe (Allen) ein Wiederaufleben. Durch die Verlagerung der drehmomentbegrenzenden Sicherheitsmerkmale vom Gewindetrieb auf das Elektrowerkzeug selbst konnten diese Antriebe auch zu noch effektiveren drehmomentübertragenden Köpfen wie dem Torx-Antrieb weiterentwickelt werden.

Laufwerkstyp Timeline

Vor 1600 - Das geschlitzte Laufwerk

Der rudimentäre Schlitzantrieb war der archetypische Antrieb für Gewindebefestigungen bei einigen der allerersten Gewindeschrauben. Der Schlitzantrieb war eine Entwicklung aus der Renaissance, die die Drehhebelkraft verbesserte und den Installationsprozess für Befestigungselemente vereinfachte. Die ersten Schlitzantriebe wurden mit einer Säge oder Feile in die Oberseite eines einfachen Nagels geschnitten - dieses vereinfachte Design war effektiv und billig in der Herstellung und wird seit über 400 Jahren verwendet.

1908 - Der Robertson Drive

Der kanadische quadratische Robertson-Antrieb wurde 1908 erfunden, kurz nachdem sich sein Erfinder P. L. Robertson verletzt hatte, als sein Schlitzschraubendreher vom Kopf einer Schlitzschraube rutschte. Das Ziel des Robertson-Antriebs war es, den dominantesten Schraubentyp der Zeit zu verbessern, indem ein Schlupf des Antriebs verhindert wurde, was bei Schlitzantrieben eine häufige Beschwerde war und immer noch ist.

Der Robertson-Antrieb wurde entwickelt, um einen sehr starken Eingriff zwischen dem Befestigungselement und dem Fahrer zu gewährleisten, mit einem tiefen Vierkantantrieb, der das Auskuppeln des Fahrers unter Belastung verhindert. Dadurch konnte ein hohes Drehmoment übertragen werden, insbesondere im Vergleich zu einem Schlitzantrieb. Bei der Einführung des Robertson Drive gab es jedoch keine Drehmomentbegrenzung bei Werkzeugen, was bedeutete, dass der Robertson-Antrieb durch zu starkes Anziehen erhebliche Schäden an Werkzeugen und Befestigungselementen verursachen konnte.

1910 - Der Sechskantantrieb

Der sofort erkennbare Sechskantantrieb, auch als Sechskantantrieb oder Inbusantrieb bekannt, existierte wahrscheinlich mehrere Jahre vor seiner Patentierung durch W. G. Allen im Jahr 1910 in inoffizieller Form, verbreitete sich jedoch besonders im frühen 20. Jahrhundert. Wie beim früheren Robertson-Antrieb konnten Sechskantantriebe etwas zu gut in ein Befestigungselement eingreifen und durch zu festes Anziehen Schäden verursachen.

1935 - Der Phillips-Antrieb

Der Phillips-Antrieb ist der archetypische kreuzförmige Antriebstyp und wohl der bekannteste Antriebstyp der Welt. Der Phillips-Antrieb verfügt über eine viel flachere Buchse als Robertson- oder Sechskantantriebe, wodurch der Fahrer unter übermäßiger Kraft auskuppeln konnte.

Der Phillips-Antrieb wird regelmäßig für seine Tendenz kritisiert, bei relativ niedrigen Drehmomenten herauszukommen, was zu einem Verrutschen oder Verrunden des Schraubenkopfs führen kann. Einige vermuten, dass dieses Merkmal absichtlich entworfen wurde - es gibt keine offiziellen Beweise, die diese Behauptung in den Originalentwürfen stützen, obwohl dieses Merkmal in späteren patentierten Designverbesserungen vorgeschlagen wurde.

1955 - Der Pozi-Drive

Der Pozi-Antrieb, auch bekannt unter dem Handelsnamen „Pozidriv“, ist eine Verbesserung des serienmäßigen Phillips-Antriebs. Es verfügt über eine stumpfe Spitze und vier radiale Rillen für mehr Fahrereingriff. Pozi-Antriebe sind Phillips-Antrieben optisch sehr ähnlich, können jedoch am leichtesten an den vier flachen radialen Markierungen auf ihren Köpfen unterschieden werden. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel zur Unterscheidung von Pozi-Laufwerken von Phillips.

1967 - Der Torx-Antrieb

Wie der Name schon sagt, wurde der Torx-Antrieb entwickelt, um die Drehmomentübertragungsfähigkeit früherer Steckschlüsselausführungen zu verbessern. Das Innensechsrunddesign des Torx-Steckschlüssels ist eine Verbesserung des Sechskantantriebs durch die Hinzufügung von sechs tiefen „Nocken“, die eine Kraftübertragung näher an einem Winkel von 90 Grad in jeder Ecke ermöglichen und die Fähigkeit zur Übertragung von Rotationskräften erheblich verbessern. Die Ausführung mit Innensechsrund ist außerdem stärker und verrundungsbeständiger als ein Sechskantantrieb, sodass der Torx-Antrieb bei ungehärteten Edelstahlschrauben vorzuziehen ist.

Als der Torx-Antrieb 1967 eingeführt wurde, waren Drehmomentbegrenzungsmerkmale bei Bohrern und Werkzeugen relativ häufig, wodurch die Fallstricke früherer Steckschlüsselkonstruktionen beim übermäßigen Anziehen gemildert wurden. Die Drehmomentübertragung konnte jetzt sicher verbessert werden, da die Drehmomentstufen durch das Werkzeug selbst genau gesteuert und begrenzt werden konnten. Diese Entwicklung der Werkzeuge ermöglichte es, drehmomentmaximierende Konstruktionen wie den Torx-Antrieb zu gedeihen.

Interessanterweise wurde der Torx-Antrieb bei seiner Einführung von vielen Benutzern aufgrund seiner unkonventionellen Form als manipulationssicher angesehen, aber der Torx-Antrieb erwies sich als so beliebt und seine Verwendung wurde so weit verbreitet, dass sich seine manipulationssicheren Eigenschaften schnell zerstreuten.

Für einen Überblick über die Vor- und Nachteile verschiedener Schraubenantriebe bietet dieses Video vom Gosforth Handyman einen hervorragenden Überblick über die Geschichte der Schraubenantriebe hier in Großbritannien und die Vorzüge der einzelnen Typen: