Ein Innensechskantschlüssel erreicht nie die Ecken des Innensechskants – und beide Normen sorgen dafür
In diesem Monat stellten zwei getrennte Threads im selben Forum dieselbe Frage und sammelten zusammen rund fünfhundertfünfzig Antworten: Wie bekommt man eine Innensechskantschraube heraus, deren Antrieb rundgedreht ist? Diese Seite beantwortet das nicht. Sie beantwortet die Frage darunter, nämlich warum der Innensechskant überhaupt rund wird. Die Antwort steht in zwei Maßtabellen, die niemand nebeneinanderlegt.
ISO 4762 gibt dem Innensechskant der Schraube eine Schlüsselweite, die stets über dem Nennmaß liegt. ISO 2936 gibt dem Schlüssel eine Schlüsselweite, die stets auf oder unter dem Nennmaß liegt. Spiel ist also konstruktiv vorgegeben, von 0,02 mm bei der engsten zulässigen Paarung bis fast einem Viertelmillimeter bei der weitesten. Und legt man die beiden Spalten für das Eckmaß nebeneinander, ist der Innensechskant in jeder Größe, neun von neun, weiter als der Schlüssel. Die Ecken des Schlüssels können die Ecken des Innensechskants nie erreichen. Die gesamte Last liegt auf den Flächen.
Die beiden Dokumente sind ISO 4762:2004, Zylinderschrauben mit Innensechskant, vierte Ausgabe, ISO/TC 2/SC 11, 2023 als weiterhin gültig bestätigt, und ISO 2936:2014, Montagewerkzeuge für Schrauben und Muttern, Winkelschraubendreher für Innensechskantschrauben, sechste Ausgabe, ISO/TC 29/SC 10, 2025 als weiterhin gültig bestätigt. Zwei verschiedene technische Komitees, eine Schnittstelle. Die folgenden Rechnungen stammen von uns und beruhen auf den beiden gedruckten Tabellen.
Das Spiel, Größe für Größe
Kleinstmaß des Innensechskants minus Größtmaß des Schlüssels ergibt die engste Paarung, die die Normen zulassen. Größtmaß des Innensechskants minus Kleinstmaß des Schlüssels ergibt die weiteste. In beiden Fällen sind beide Teile vollständig normgerecht.
| Schlüsselgröße | Schraube | Innensechskant, max. / min. | Schlüssel, max. / min. | Spiel |
|---|---|---|---|---|
| 2,5 | M3 | 2,58 / 2,52 | 2,50 / 2,46 | 0,02 bis 0,12 |
| 3 | M4 | 3,08 / 3,02 | 3,00 / 2,96 | 0,02 bis 0,12 |
| 4 | M5 | 4,095 / 4,020 | 4,00 / 3,95 | 0,020 bis 0,145 |
| 5 | M6 | 5,14 / 5,02 | 5,00 / 4,95 | 0,02 bis 0,19 |
| 6 | M8 | 6,14 / 6,02 | 6,00 / 5,95 | 0,02 bis 0,19 |
| 8 | M10 | 8,175 / 8,025 | 8,00 / 7,94 | 0,025 bis 0,235 |
| 10 | M12 | 10,175 / 10,025 | 10,00 / 9,94 | 0,025 bis 0,235 |
Daraus folgen zwei Dinge. Erstens ist die engste Paarung in jeder Größe nahezu gleich, zwei Hundertstel Millimeter; die kleinen Größen sind also verhältnismäßig am engsten, die großen am weitesten. Zweitens die Streuung: Bei M12 darf das Spiel zulässigerweise fast zwölfmal so groß sein wie bei derselben Verbindung, die mit dem anderen Extrem derselben beiden Toleranzen montiert wurde. In keinem der beiden Fälle ist etwas schiefgegangen.
Keine Schlüsselgröße über 0,7 mm darf größer als das Nennmaß sein, und einige dürfen es nicht einmal erreichen. Der 1,3-mm-Schlüssel hat ein Größtmaß von 1,27 mm, drei Hundertstel unter der Größe, nach der er benannt ist.
Die Ecken – der Teil, auf den es ankommt
Die Schlüsselweite ist das Maß, das alle zitieren. Das Eckmaß entscheidet, wo sich die Metalle berühren. Hier steht der Innensechskant im Kleinstmaß gegen den Schlüssel im Größtmaß – der für den Schlüssel günstigste Fall überhaupt.
| Schlüsselgröße | Eckmaß Innensechskant, min. | Eckmaß Schlüssel, max. | Innensechskant weiter um |
|---|---|---|---|
| 1,5 | 1,733 | 1,68 | 0,053 |
| 2 | 2,303 | 2,25 | 0,053 |
| 2,5 | 2,873 | 2,82 | 0,053 |
| 3 | 3,443 | 3,39 | 0,053 |
| 4 | 4,583 | 4,53 | 0,053 |
| 5 | 5,723 | 5,67 | 0,053 |
| 6 | 6,863 | 6,81 | 0,053 |
| 8 | 9,149 | 9,09 | 0,059 |
| 10 | 11,429 | 11,37 | 0,059 |
Neun Größen, neunmal dieselbe Antwort, und der Abstand ist durchgehend fast derselbe Wert. Das ist keine Toleranzkette. Es ist eine Entscheidung, zweimal von zwei Komitees getroffen: Die Ecke des Schlüssels soll in jeder zulässigen Kombination frei von der Ecke des Innensechskants bleiben.
ISO 2936 sagt das direkt, in einer Fußnote zur eigenen Tabelle. Das Eckmaß des Schlüssels ist definiert als e max = 1,14 s max − 0,03, mit einer entsprechenden Formel für das Kleinstmaß. Ein regelmäßiges Sechseck hat ein Eckmaß vom 1,1547-Fachen seiner Schlüsselweite. Die Norm verwendet 1,14 und zieht danach noch drei Hundertstel ab. Der Schlüssel ist kein Sechseck, das zufällig klein ist. Er ist ein Sechseck, dessen Ecken absichtlich weggenommen wurden.
Und die Ecke darf ganz wegverrundet sein
Zur Abbildung gehört eine Anmerkung, über die man leicht hinwegliest.
„Die Ecken können scharfkantig, verrundet oder gefast sein, und der Krümmungsradius bzw. die Fase f darf nicht größer sein als die halbe Differenz zwischen Eckmaß e und Schlüsselweite s.“ (sinngemäß übersetzt) Die Formel dazu lautet f max = (e max − s min) / 2.
Rechnet man das für einen 5-mm-Schlüssel aus – wieder unsere Rechnung –, ergibt die Hälfte von (5,67 − 4,95) 0,36 mm. Die halbe Differenz zwischen Eckmaß und Schlüsselweite ist aber genau das Maß, um das die Ecke über die Fläche hinausragt. Der zulässige Radius entspricht also der gesamten Höhe der Ecke. Ein normgerechter Schlüssel darf überhaupt keine Ecke mehr haben und ist trotzdem normgerecht.
Dieselbe Anmerkung legt zwei weitere wissenswerte Punkte fest. Jedes Ende muss innerhalb ±1° rechtwinklig zur Achse des jeweiligen Schenkels stehen, und die Biegung beträgt 90° plus 1 Grad minus 2 für Schlüssel bis 17 mm Schlüsselweite, darüber plus 1 minus 3. Der kurze Schenkel darf also um bis zu drei Grad zugebogen sein.
Der Schlüssel muss sich verformen, bevor er bricht
Abschnitt 4 von ISO 2936 ist eine Drehmomentprüfung, und sein letzter Absatz ist für jeden, der Werkzeug auswählt, der nützlichste Satz in beiden Dokumenten.
„Bei Schlüsseln mit einer Schlüsselweite bis 14 mm muss der Winkelschraubendreher unter Last eine Gesamtverformung bis zum Torsionsbruch von mindestens 60° und vor dem Versagen eine bleibende Verformung aufweisen.“ (sinngemäß übersetzt)
Sechzig Grad Verdrehung, bevor er nachgibt, und vor dem Versagen muss er sich bleibend verformen. Ein Schlüssel, der ohne Vorwarnung und ohne Verdrehung glatt abbricht, erfüllt diese Anforderung nicht. Die Norm verlangt, dass das Werkzeug das duktile Glied des Systems ist und das deutlich anzeigt, bevor es versagt.
Der Absatz davor ist die andere Hälfte desselben Gedankens. Nach dem Mindestprüfdrehmoment dürfen mögliche Beschädigungen oder Verformungen die Gebrauchstauglichkeit des Schlüssels nicht beeinträchtigen. Der Schlüssel darf sich in der Prüfung also verformen und muss danach noch funktionieren.
Die Prüfung selbst legt genau fest, wo gedrückt wird. Der kurze Schenkel steckt in einem Innensechskant-Prüfadapter festgelegter Härte, und die Last wird bei m = l₁/3 aufgebracht, einem Drittel des langen Schenkels von dessen Ende gemessen, mit einer Toleranz von ±2 mm. Der Kontakt muss über eine festgelegte Länge bestehen: 10 mm ±1 für Schlüssel von 0,7 bis 5, 20 mm ±1 über 5 bis 17 und 50 mm ±1 darüber. Die Prüfwerte selbst und die im Anwendungsbereich erwähnten Härtewerte stehen in einer Tabelle außerhalb der kostenlosen Vorschau; diese Seite zitiert sie nicht.
Wie tief der Schlüssel eingreift
Noch eine Spalte, weil sie begrenzt, wie viel des Problems an der Tiefe liegt. ISO 4762 gibt die Schlüsseleingriffstiefe t als Mindestmaß an: 1,3 bei M3, dann 2, 2,5, 3, 4, 5 und 6 bei M4 bis M12. Unsere eigene Beobachtung: Ab M4 ist das jedes Mal genau der halbe Gewindedurchmesser. Unterhalb von M4 liegt der Wert etwas niedriger, 0,7 bei M1,6 und 1,1 bei M2,5, also rund vierundvierzig Prozent.
Bei einer M6 greift der Schlüssel also auf 3 mm Tiefe an einer Fläche von 5 mm Schlüsselweite, mit zwei bis neunzehn Hundertstel Millimeter Spiel und mit einer Ecke, die zulässigerweise bis auf nichts verrundet sein darf. Das ist die gesamte Geometrie der Verbindung, über die fünfhundert Menschen diskutiert haben.
Es gibt auch eine Norm für die Prüfung des Innensechskants, ISO 23429, Lehren für Innensechskante, die in der Liste der normativen Verweisungen von ISO 4762 steht. Wir haben sie nicht gelesen und sagen nichts über ihren Inhalt. Die Abbildung in ISO 4762 trägt außerdem die Überschrift zulässige alternative Form des Innensechskants, die wir nur erwähnen, weil es sie gibt.
Was das erklärt und was nicht
Es erklärt, warum ein Innensechskant auch dann zum Rundwerden neigt, wenn beide Teile einwandfrei sind. Der Kontakt liegt auf sechs Flächen, die Ecken werden konstruktiv freigehalten, das Spiel ist durch gegenläufige Toleranzrichtungen garantiert, und das Werkzeug ist so festgelegt, dass es nachgibt. Jede dieser Eigenschaften ist bewusst gewählt, und zusammen beschreiben sie einen Antrieb, der maximales übertragbares Drehmoment dagegen eintauscht, dass das Werkzeug überlebt und die Schraube lösbar bleibt.
Es erklärt keinen bestimmten Schadensfall. Verschleiß, ein abgenutzter Schlüssel, ein Schlüssel eine Größe zu klein, ein festgefressenes Gewinde und eine Schraube am oberen Ende ihres Härtebereichs sind jeweils eigene Themen, und die Forenthreads enthielten sie alle. Diese Seite sagt bewusst niemandem, wie man eine bereits rundgedrehte Schraube entfernt. Das ist ein Werkstattverfahren, wir haben die Antworten in keinem der beiden Threads gelesen, und nichts hier ist als Rat dazu zu verstehen.
Wofür man es nutzen kann
- Mit Spiel rechnen und darauf auslegen. Der Innensechskant liegt über dem Nennmaß, der Schlüssel auf oder darunter; ein normgerechtes Paar hat je nach Größe zwischen 0,02 mm und etwa 0,24 mm Spiel
- Nicht erwarten, dass die Ecken etwas tragen. In jeder Größe ist der Innensechskant über Eck um etwa fünf bis sechs Hundertstel weiter als der Schlüssel
- Einen Schlüssel, der ohne Verdrehung bricht, für verdächtig halten. Bis 14 mm Schlüsselweite verlangt die Norm mindestens 60 Grad Verformung bis zum Bruch und eine bleibende Verformung vor dem Versagen
- Daran denken, dass die Ecke konstruktiv fehlen darf. Der zulässige Radius oder die Fase entspricht der halben Differenz zwischen Eckmaß und Schlüsselweite, also der vollen Höhe der Ecke
- Mit einem halben Durchmesser Eingriff rechnen. ISO 4762 setzt die Mindesteingriffstiefe des Schlüssels ab M4 auf 0,5 d; das ist unsere eigene Lesart ihrer Tabelle
Zwei Komitees, zwei Normen, eine Schnittstelle, und in keiner steht ein Satz darüber, wie die Passung gemeint ist. Sichtbar wird sie erst, wenn man die beiden Tabellen nebeneinanderlegt. Das dauerte etwa zehn Minuten und ist der Grund, warum fünfhundert Antworten nie dort ankamen.
Dieser Beitrag behandelt Schritt 4: Antrieb. Die vollständige Reihenfolge lautet Grundwerkstoff, Gewinde, Kopf, Antrieb, Oberfläche und Dokumentation. Warum eine andere Reihenfolge Nacharbeit verursacht, erläutert der englische Beitrag Specifying a screw.
Häufige Fragen
Warum wird ein Innensechskant rund?
Zum Teil, weil die Passung konstruktiv Spiel hat. ISO 4762 legt die Schlüsselweite des Innensechskants über das Nennmaß und ISO 2936 die des Schlüssels auf oder unter das Nennmaß. Ein vollständig normgerechtes Paar hat daher je nach Größe zwischen 0,02 mm und rund 0,24 mm Spiel, wie unsere eigene Subtraktion der beiden Tabellen ergibt. Der Kontakt liegt auf den Flächen, die Ecken werden freigehalten, und das Werkzeug ist so festgelegt, dass es sich eher verformt als hält.
Wie viel Spiel hat ein Innensechskantschlüssel im Innensechskant?
Nach unserer eigenen Rechnung mit den beiden Normen beträgt die engste zulässige Paarung in jeder Größe etwa 0,02 mm, die weiteste reicht von 0,12 mm bei einem 2,5-mm-Schlüssel bis etwa 0,235 mm bei einem 10-mm-Schlüssel. Beide Extreme sind vollständig normgerechte Teile.
Berühren die Ecken des Schlüssels die Ecken des Innensechskants?
Nein, in keiner zulässigen Kombination. Vergleicht man das kleinste Eckmaß des Innensechskants mit dem größten Eckmaß des Schlüssels, ist der Innensechskant in allen neun geprüften Größen weiter, um 0,053 mm bis zum 6-mm-Schlüssel und um 0,059 mm darüber. Dieser Vergleich stammt von uns; die beiden Normen nennen jeweils nur ihre eigenen Werte.
Ist ein Innensechskantschlüssel ein echtes Sechseck?
Nicht ganz. Ein regelmäßiges Sechseck hat ein Eckmaß vom 1,1547-Fachen seiner Schlüsselweite. Eine Fußnote in ISO 2936 definiert den Schlüssel mit e max gleich 1,14 mal s max minus 0,03; die Ecken sind also absichtlich gegenüber dem geometrischen Wert zurückgenommen.
Wie stark darf die Ecke eines Schlüssels verrundet sein?
Bis zur vollen Höhe der Ecke. Die Norm legt fest, dass Radius oder Fase nicht größer sein dürfen als die halbe Differenz zwischen Eckmaß und Schlüsselweite, und gibt die Formel f max gleich e max minus s min, geteilt durch zwei, an. Bei einem 5-mm-Schlüssel sind das 0,36 mm, nach unserer eigenen Rechnung der gesamte Überstand der Ecke über die Fläche.
Soll ein Innensechskantschlüssel brechen oder sich verbiegen?
Zuerst verformen. ISO 2936 verlangt, dass ein Schlüssel mit einer Schlüsselweite bis 14 mm unter Last eine Gesamtverformung bis zum Torsionsbruch von mindestens 60 Grad und vor dem Versagen eine bleibende Verformung zeigt. Außerdem dürfen nach dem Mindestprüfdrehmoment Beschädigungen oder Verformungen die Gebrauchstauglichkeit des Schlüssels nicht beeinträchtigen.
Wie tief sitzt der Schlüssel in der Schraube?
ISO 4762 gibt als Mindest-Schlüsseleingriffstiefe t 1,3 mm bei M3 und dann 2, 2,5, 3, 4, 5 und 6 mm bei M4 bis M12 an. Nach unserer eigenen Beobachtung ist das ab M4 jedes Mal genau der halbe Gewindedurchmesser, während die kleineren Größen etwas darunter liegen.
Welche Norm regelt die Prüfung des Innensechskants?
ISO 23429, Lehren für Innensechskante, die in den normativen Verweisungen von ISO 4762 steht. Wir haben sie nicht gelesen und sagen hier nichts über ihren Inhalt.
Welches Drehmoment muss ein Innensechskantschlüssel aushalten?
ISO 2936 legt eine Prüfung fest und nennt die Werte in einer Tabelle, die außerhalb der kostenlosen Vorschau liegt; diese Seite zitiert sie daher nicht. Die Vorschau enthält das Verfahren: der kurze Schenkel in einem Innensechskant-Prüfadapter festgelegter Härte, Lastangriff bei einem Drittel des langen Schenkels von dessen Ende mit plus oder minus 2 mm, über eine Kontaktlänge von 10, 20 oder 50 mm je nach Größe.
Quellen
- ISO 2936:2014, Assembly tools for screws and nuts, hexagon socket screw keys. Abschnitte 1 bis 4, Bild 1, Tabellen 1 und 2
- ISO 4762:2004, Hexagon socket head cap screws. Abschnitte 1 bis 3 und Tabelle 1
- r/Tools, wo in diesem Monat zwei getrennte Threads dieselbe Frage zu rundgedrehten Innensechskanten stellten
Beide Dokumente wurden in den öffentlich zugänglichen iTeh-Vorschauen gelesen. ISO 2936:2014 umfasst neun Seiten, die Vorschau reicht bis Seite 5 und deckt die Abschnitte 1 bis 4, Bild 1 sowie die Tabellen 1 und 2 ab; es ist die sechste Ausgabe, ISO/TC 29/SC 10, 2025 als weiterhin gültig bestätigt. ISO 4762:2004 umfasst elf Seiten, die Vorschau reicht bis Seite 5 und deckt die Abschnitte 1 bis 3 sowie Tabelle 1 ab; es ist die vierte Ausgabe, ISO/TC 2/SC 11, 2023 als weiterhin gültig bestätigt, mit einer 2024 herausgegebenen berichtigten französischen Fassung. Tabelle 3 von ISO 2936 mit Prüfdrehmomenten und Härtewerten sowie Abschnitt 4 von ISO 4762 mit Tabelle 2 liegen außerhalb der Vorschauen; kein Wert daraus wird hier zitiert. Der Anwendungsbereich von ISO 2936 erwähnt Mindestwerte der Rockwellhärte; diese Seite sagt das und nennt keine Zahl. Folgendes sind unsere eigenen Rechnungen auf Grundlage der beiden gedruckten Tabellen, keine Aussagen einer der Normen: der Spielbereich je Größe, der Vergleich der Eckmaße von Innensechskant und Schlüssel, die Feststellung, dass ein regelmäßiges Sechseck 1,1547 statt 1,14 ergäbe, der für einen 5-mm-Schlüssel ausgerechnete Eckradius und der Hinweis, dass die Mindesteingriffstiefe ab M4 dem halben Gewindedurchmesser entspricht. Jede Zahl wurde an einem gerenderten Bild der gedruckten Seite geprüft. Wir rechnen das lineare Spiel nicht in einen Drehwinkel um, weil dieser von der Eckgeometrie abhängt, die die Norm ausdrücklich variieren lässt. ISO 23429 wird genannt, weil ISO 4762 darauf verweist; wir haben sie nicht gelesen. Die Überschrift zulässige alternative Form des Innensechskants steht in ISO 4762, und wir beschreiben nichts über diese Form. Aus ISO 898-1, ISO 898-5, ISO 4759-1 und ISO 225 wird nichts zitiert. Diese Seite erklärt nicht, wie man eine Schraube mit bereits rundgedrehtem Innensechskant entfernt; wir haben die beiden Forenbeiträge gelesen, nicht aber die Antworten darauf, und nichts hier ist eine Werkstattanleitung. Es wird keine Werkzeugmarke und kein Forennutzer genannt.
Anfrage
Wenn es bei Ihrem Teil auf den Innensechskant ankommt, nennen Sie die Norm, nach der der Innensechskant gefertigt wird, und denken Sie daran, dass das Werkzeug eine eigene Norm mit gegenläufiger Toleranz hat. Wird die Verbindung oft geöffnet, ist die Passung bei der zehnten Montage das weite Ende beider Toleranzen plus Verschleiß, nicht das enge.
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