Was ist der Unterschied zwischen einer Schraube und einer Schraube?
Schrauben gegen Bolzen
Fragen Sie einen Ingenieur nach dem Unterschied zwischen einer Schraube und einem Bolzen, und er wird Ihnen wahrscheinlich eine Antwort geben können, fragen Sie einen anderen, und er wird Ihnen wahrscheinlich etwas völlig anderes sagen. Unter dem Strich gibt es keinen allgemeingültigen Unterschied zwischen dem, was eine Schraube und eine Schraube ausmacht. Keine Unterscheidung ist perfekt; neue Verbindungselemente werden seit fast 400 Jahren unabhängig voneinander nach widersprüchlichen Definitionen entworfen und hergestellt, was zu zahlreichen Ausnahmen von fast jeder bestehenden Regel geführt hat.
Im Allgemeinen definiert Accu einen Bolzen als ein Befestigungselement, das von außerhalb des Kopfes gedreht wird, und eine Schraube als ein Befestigungselement mit zentralem Antrieb. Was eine Schraube oder ein Bolzen ausmacht, kann jedoch je nach Zeitraum, geografischem Standort und auch nur von der Präferenz des Herstellers variieren. Die Erfindung von Hybriden, die sich den Kriterien widersetzen, verkompliziert den Identifikationsprozess zusätzlich und erzeugt ein verwirrendes Unterscheidungsgefühl.
Warum müssen wir den Unterschied kennen?
In der Lage zu sein, Bolzen von Schrauben zu unterscheiden, ist aus mehreren Gründen wichtig. Produktdesign, Herstellung und Wartung erfordern alle die Fähigkeit, bestimmte Komponenten eindeutig zu identifizieren. Den Unterschied zwischen den beiden zu kennen, ist besonders wichtig bei der Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Einkaufsabteilungen, wo die Einkaufsabteilungen darauf angewiesen sind, dass letztere die Anweisungen genau befolgen. In jüngerer Zeit ist es auch wichtig geworden, die genaue Terminologie für eine Komponente zu kennen, um online die richtigen Komponenten zu finden.
Wie viele Unterschiede gibt es zwischen Schrauben und Bolzen?
Die folgenden Unterscheidungen sind grob nach Beliebtheit und Bedeutung geordnet. Die gesetzliche Definition der USA ist von größter Bedeutung, insbesondere für diejenigen, die in den USA leben, ist jedoch nicht ohne Nachteile.
Schrauben und Bolzen werden von verschiedenen Benutzern auf folgende Weise unterschieden:
Rechtliche Definition
In den Vereinigten Staaten ist die Unterscheidung zwischen Schrauben und Bolzen besonders wichtig, da Bolzen und Schrauben vom Zoll- und Grenzschutz der Vereinigten Staaten als eigenständige Waren betrachtet werden und unterschiedlichen Steuersätzen unterliegen. Aus steuerlichen Gründen wird in den USA zwischen einer Schraube und einem Bolzen wie folgt unterschieden:
„Bei einer Schraube handelt es sich um ein Verbindungselement mit Außengewinde, das so konzipiert ist, dass es durch Löcher in zusammengebauten Teilen gesteckt werden kann und normalerweise durch Anziehen einer Mutter angezogen oder gelöst werden soll.“
„Eine Schraube ist ein Verbindungselement mit Außengewinde, das in Löcher zusammengesetzter Teile gesteckt werden kann, in ein vorgeformtes Innengewinde passt oder ein eigenes Gewinde bildet und durch Anziehen des Kopfes angezogen oder gelöst werden kann.“
Diese Definition bezieht sich auf die Anwendung der Schraube und ist direkt dem Machinery's Handbook entlehnt, einem seit über 100 Jahren anerkannten Fachgebiet für Maschinenbauverfahren. Das Problem bei dieser Definition ist, dass sie mehr von der Anwendung als von den Eigenschaften der Komponente selbst abhängt — unter den richtigen Umständen könnte jede Komponente als Schraube oder Schraube betrachtet werden. In diesen Situationen wird eine sekundäre Differenzierung vorgenommen, und die Toleranzen des Verbindungselements werden zur Bestimmung seines Typs verwendet.
Im Rahmen der sekundären Kriterien wird beschrieben, dass Schrauben eine „Feintoleranz“ aufweisen, wohingegen Schrauben eine „grobe Toleranz“ aufweisen. Diese Definition ist bei weitem nicht perfekt, da sich die Begriffe „fein“ und „grob“ in diesem Zusammenhang auf die Qualität der Schraube beziehen, aber für „Grobgewinde“ und „Feingewinde“ gibt es im Maschinenbau bereits spezifische Definitionen. Diese Unterscheidung ist zwar aus rechtlicher Sicht nützlich, aber es ist klar, dass sie zugunsten der Zollvorschriften geschaffen wurde und nicht von Ingenieuren verwendet werden sollte. Diese Definition ist auch nur innerhalb der USA relevant. Letztlich ist die gesetzliche Definition von Schrauben und Bolzen in den USA eine fehlerhafte, aber notwendige Unterscheidung, aber es gibt mehrere hilfreichere Alternativen. 
Art des Antriebs
Ein allgemeiner Unterschied zwischen einer Schraube und einem Bolzen besteht darin, dass die Bolzen von der Außenseite des Kopfes angetrieben werden, wohingegen die Schrauben von einem Zentralantrieb angetrieben werden. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass auf die Außenkanten eines größeren Kopfdurchmessers ein höheres Drehmoment ausgeübt werden kann, da ein breiterer Kopf einen größeren Abstand zur Drehachse bietet.
Ein Problem bei dieser Definition besteht darin, dass es manchmal schwierig ist, Bauteile zu definieren, die Merkmale beider Typen aufweisen, wie z. B. geschlitzte Sechskantschrauben, die sowohl über einen Antrieb als auch über einen von außen angetriebenen Kopf verfügen. In diesen Situationen werden die technische Unterscheidung und die Identifizierung des dominanten Merkmals etwas willkürlich.
Verwendung von Muttern
Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass Schrauben in der Regel in Verbindung mit Löchern ohne Gewinde verwendet und mit Muttern gesichert werden, die Schrauben jedoch direkt in einer Gewindebohrung befestigt werden. Dabei handelt es sich um eine etwas vereinfachte Version der gesetzlichen Definition in den USA, die alle die gleichen Fallstricke hat: Nichts kann verhindern, dass eine Schraube zusammen mit einer Mutter oder eine Schraube mit einer Gewindebohrung verwendet wird, um ihre Definition auf wundersame Weise zu ändern.
Historische Terminologie
Manche argumentieren, dass eine Schraube ein beliebiges Objekt mit Gewinde ist, das durch Drehen angebracht wird — nach dieser Definition sind alle Bolzen Schrauben, aber nicht alle Schrauben sind Bolzen. Diese Beschreibung kann durch Geräte wie Schneckenpressen für Olivenöl und Wein oder die Archimedes-Schraube gestützt werden, die beide schon lange existierten, bevor Schrauben als Befestigungsmittel verwendet wurden. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Schraube“ nicht auf den Kopftyp oder die Anwendung eines Verbindungselements, sondern auf das Vorhandensein einer rotierenden, spiralförmigen Welle. Wenn diese Definition verwendet wird, fallen alle Verbindungselemente mit Gewinde unter die archetypische Definition von Schrauben, wobei eine Schraube lediglich ein Untertyp einer Schraube ist.
Abgesehen davon lässt diese Definition immer noch eine gewisse Unklarheit darüber zu, was eine Schraube konkret von einer Schraube unterscheidet.
Interessanterweise gab es den Begriff „Schraube“ auch schon lange vor der Erfindung von Verbindungselementen. Zum Beispiel der Riegel eines Schlosses, ein Armbrustriegel oder, in einem moderneren Beispiel, der Riegel eines Gewehrs. All dies bezieht sich auf Gegenstände, die überhaupt kein Gewinde haben. Einige der frühesten Schrauben wurden als „Schraubbolzen“ bezeichnet, was etwas verwirrend sein mag, aber etwas Aufschluss über die Ursprünge des Begriffs gibt. In der Vergangenheit bezog sich ein „Schraubbolzen“ auf eine glatte Welle, die heute als „Bolzen“ bezeichnet wird, mit dem Zusatz einer spiralförmigen „Schraube“.
Länge des Gewindes
In den obigen Beispielen bezog sich eine Schraube in der Vergangenheit auf eine glatte, gleitende Welle. Daher ist es nicht unangemessen, sich anzusehen, wie manche Benutzer eine Schraube als eine Schraube mit Teilgewinde definieren.
Die Gewindelänge ist ein relativ seltener, aber nicht unbekannter Unterschied zwischen Bolzen und Schrauben. Einige Anwender argumentieren, dass ein Befestigungselement mit Vollgewinde als Schraube eingestuft wird, wohingegen jedes Befestigungselement mit einem Schaft ohne Gewinde eine Schraube ist. Ein Beispiel hierfür sind häufig Senkschrauben, von denen die Versionen mit Teilgewinde von einigen Anwendern als Bolzen bezeichnet werden. Ein anderes Beispiel wären Sechskantschrauben mit Teil- und Vollgewinde, wobei letztere gelegentlich auch als Stellschraube bezeichnet werden.
Diese Unterscheidung zwischen Schrauben und Bolzen ist nicht besonders beliebt und kann leicht widerlegt werden, ist aber immer noch gelegentlich anzutreffen.
Flache Spitze oder konische Spitze
Die imperiale Norm ASME B18.2.1-2010, die die Abmessungen vieler imperialer Sechskantschrauben festlegt, besagt ausdrücklich, dass „Schrauben nicht spitz sein müssen. Produkte, die als Schrauben bezeichnet werden, mit Ausnahme von Zugschrauben, müssen eine abgeschrägte Spitze haben. Da imperiale Schrauben in modernen Ingenieurprojekten langsam aus dem Verkehr gezogen werden, wird diese Definition immer weniger verbreitet. Diese Norm definiert nicht unbedingt, was eine Schraube zu einer Schraube macht, aber sie definiert, dass alles, was eine völlig flache Spitze hat, entweder eine Schraube ist oder nicht den Spezifikationen entspricht.
Das Problem bei der Verwendung dieser Unterscheidung besteht darin, dass genau festgelegt werden muss, wie stark eine Verjüngung als Verjüngung gilt. Fast alle modernen Verbindungselemente weisen eine leichte Verjüngung auf, die durch das Entgraten verursacht wird, was ebenfalls für eine reibungslose Montage unerlässlich ist. Produkte wie Maschinenschrauben, die konstruktionsbedingt eine flache Spitze haben, werden in der Regel im gleichen Maße abgeschrägt wie vergleichbare Schrauben.
Größe
Obwohl es sich um eine stark vereinfachte Ansicht handelt, werden Bolzen oft in größeren Abmessungen als Schrauben hergestellt, da sich eine größere Größe gut für ihre sperrigere, robustere Fertigung eignet. Aus diesem Grund würden manche Anwender ein kleines Befestigungselement einfach als Schraube und ein größeres als Bolzen bezeichnen. Trotz dieser Verwendung spielt die Größe im Allgemeinen keine Rolle bei der Unterscheidung zwischen Bolzen und Schrauben, sondern ist eher ein Nebenprodukt ihrer Konstruktion.
Widersprüche
Wie bereits erwähnt, gibt es keinen konkreten Unterschied zwischen Schrauben und Bolzen, und so viele unterschiedliche Unterscheidungen führen zu zahlreichen Widersprüchen. Manchmal weist eine Schraube oder ein Bolzen gemeinsame Eigenschaften zwischen einer Schraube und einem Bolzen auf, was zu Definitionsproblemen führen kann. Zum Beispiel eine selbstschneidende Schraube, die wie eine Schraube von außen am Kopf gedreht wird, aber wie eine Schraube direkt in ein Substrat eindringt, oder eine Rändelschraube mit Schlitz, die sowohl über einen internen als auch über einen externen Antrieb verfügt.
Das Problem liegt in der Tatsache, dass sich die Verwendungszwecke dieser Befestigungselemente überschneiden können und dies häufig auch tun. Es spricht nichts dafür, dass eine Schraube nicht zusammen mit einem Bolzen verwendet werden kann oder dass ein Bolzen nicht in einem Sackloch verwendet werden kann. Die Gründe für Abweichungen können von versehentlicher Aufnahme bis hin zu bewusst innovativem Design reichen.
Der beste Weg, um Verwirrung zu vermeiden, besteht darin, Rätselraten zu vermeiden und sich auf die Produktspezifikationen zu beziehen. Viele Komponenten werden nach strengen Fertigungsstandards hergestellt, in denen bestimmte Bauteilabmessungen wie Kopftyp, Gewindetyp und Gewindelänge klar definiert sind.