Warum zwei verschiedene Antriebe nebeneinander auf demselben Deckel sitzen

Die beiden Antworten, und warum die zweite die interessante ist

Die oberste Antwort ist die ehrliche und sollte bewahrt werden. Es gebe viele Gründe, heißt es dort, und nur wenige davon seien technischer Art: die Kosten des Verbindungselements, die Gleichteiligkeit mit anderen Teilen desselben Lieferanten, die Verfügbarkeit in der Region, in der das Bauteil hergestellt wird. Sie endet mit einem Satz, den jeder wiedererkennt, der schon einmal ein Auto zerlegt hat: Die Leichtigkeit der Demontage gehört zu den letzten Dingen, die bedacht werden, wenn sie überhaupt bedacht wird.

Die zweite Antwort ist die, die den Steuergehäusedeckel erklärt. Verschiedene Antriebe werden für verschiedene Drehmomentwerte verwendet, selbst wenn jeder von ihnen das maximale Drehmoment übertragen könnte, und der Grund liegt überhaupt nicht im Verbindungselement:

Lesen Sie das als Konstruktionsaussage und nicht als Klage. Die Antriebsaussparung hat eine zweite Aufgabe bekommen. Sie überträgt nicht nur Drehmoment, sie codiert das Werkzeug auf die Verbindung, sodass der auf den falschen Wert eingestellte Schrauber physisch nicht greift. Das ist Fehlervermeidung durch Geometrie, und die Person, die sie schützt, liest nie eine Zeichnung.

Warum die Aussparung überhaupt frei ist, eine Botschaft zu tragen

Das funktioniert nur wegen einer Asymmetrie in der Art, wie die Normen geschrieben sind, und sie ist in einer einzigen Tabelle zu sehen. ISO 14579 behandelt Zylinderschrauben mit Innensechsrund von M2 bis M20 und nennt für jede Gewindegröße eine einzige Antriebsgröße:

Eine Zeile, keine Alternativen. Innerhalb einer Antriebsfamilie ist die Größe der Aussparung keine freie Variable, sie ist eine Funktion des Gewindes. Man kann nicht zwei M8-Schrauben mit zwei verschiedenen Innensechsrund-Größen versehen und innerhalb der Norm bleiben, also kann man die Größe der Aussparung auch nicht nutzen, um einem Werker etwas mitzuteilen.

Zwischen den Familien ist überhaupt nichts festgelegt. Zwei M8-Schrauben, eine mit Innensechsrund Nr. 45 und eine mit Vielzahn, verletzen keine Norm, stehen in derselben Tabelle der Gewindegrößen und haben dieselbe Festigkeitsklasse. Die Antriebsfamilie ist das eine Feld an dieser Schraube, das keine Norm beansprucht hat, und ein Feld, das niemand beansprucht hat, ist ein Feld, auf das man schreiben kann.

Was die Norm für die Aussparung verspricht und was nicht

Eines sollte man wissen, bevor man sich auf eine Aussparung als Codierung verlässt. ISO 10664 regelt Form, Grundmaße, Profilkrümmung und Lehrenprüfung der Aussparung in der Schraube, und ISO erklärt, dass sie für die Prüfung der Aussparung gedacht ist und nicht als Fertigungsnorm. Über das Werkzeug sagt sie nichts. Wir haben nach einer allgemeinen Norm für Innensechsrund-Bitspitzen gesucht und keine gefunden; das wird in Die Aussparung ist genormt, der Bit nicht durchgearbeitet.

Die Codierung funktioniert also in der Richtung, die an einer Fertigungslinie zählt, wo die Werkzeuge ausgewählt und kontrolliert werden, und sie funktioniert viel schlechter in einer Werkstatt, wo der Bit in der Schublade das ist, was ein Werkzeughersteller für richtig hielt. Das ist ungefähr die Klage, mit der der Fragesteller begann.

Der Antrieb, für den er keinen Einsatz kaufen konnte

Beim Vielzahn wird es unbequem, ehrlich darüber zu schreiben, weil wir keine veröffentlichte Norm dafür finden konnten. Die Suche liefert Werkzeughändler statt Normungsorganisationen; sie beschreiben 12 gleichmäßig verteilte Vorsprünge, die jeweils in einem Innenwinkel von 90° enden, gegenüber den 60° eines herkömmlichen Zwölfkants, und vermerken, dass er an Zylinderkopfschrauben und Antriebsstrangteilen von BMW, Opel, Mercedes und dem Volkswagen-Konzern verbreitet ist. Das ist eine Beschreibung auf Händlerebene, kein Normabschnitt, und diese Seite behandelt sie so.

Diese Website hat einen weiteren Fall einer Antriebsfamilie, bei dem die Annahme, ein Name bezeichne eine Form, völlig scheitert: zwei verschiedene Y-Antriebe. Und was tatsächlich begrenzt, wie viel Drehmoment eine Aussparung übertragen kann – eine andere Frage als die, zu welcher Familie sie gehört –, steht in Was den Antrieb begrenzt.

Was zu klären ist, bevor eine zweite Antriebsfamilie auf die Zeichnung kommt

• Ob die zweite Familie eine Information trägt. Soll sie einen Drehmomentwert codieren, existiert diese Absicht nur in jemandes Kopf, solange sie nicht aufgeschrieben ist. Das Teil sagt nicht, warum es anders ist
• Wer das Werkzeug hat. Die Montage ist kontrolliert, der Service meist nicht, und der Personenkreis, der das Verbindungselement lösen muss, ist größer und schlechter ausgerüstet als der, der es montiert
• Ob sich eine Norm zitieren lässt. Wenn nicht, muss die Zeichnung die Geometrie oder ein benanntes Teil enthalten, denn ein Familienname allein ist keine Spezifikation
• Ob die Aussparung ohnehin nahe an ihrer Grenze ist. Codierung ist nur dann kostenlos, wenn die Aussparung, zu der man gewechselt hat, das Drehmoment noch überträgt, und bei kleinen Größen hört der Antrieb als Erstes auf, frei wählbar zu sein. Siehe unterhalb einer bestimmten Größe kehrt sich die Reihenfolge um

Und die Mahnung aus der obersten Antwort ist die richtige zum Schluss. Viele dieser Entscheidungen sind überhaupt keine technischen Entscheidungen, und selbst die, die es sind, wurden nicht mit Blick auf die Person getroffen, die den Steckschlüsselsatz in der Hand hält.

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 verwendet eine Baugruppe zwei verschiedene Antriebsarten?

Die beste Erklärung im Ausgangsbeitrag ist Fehlervermeidung. Verschiedene Antriebe werden für verschiedene Drehmomentwerte verwendet, auch wenn jeder davon das Maximum übertragen könnte, damit ein Werker mit mehreren voreingestellten Drehmomentschraubern nicht den falschen Schrauber an die falsche Schraube setzen kann. Die Aussparung erfüllt als Codierung eine zweite Aufgabe. Derselbe Beitrag nennt auch Gründe, die überhaupt nicht technisch sind: Kosten des Verbindungselements, Gleichteiligkeit mit Teilen desselben Lieferanten und die Verfügbarkeit dort, wo das Bauteil hergestellt wird.

Kann ich zwei verschiedene Aussparungsgrößen nutzen, um zwei Drehmomentwerte zu unterscheiden?

Nicht innerhalb einer Antriebsfamilie. ISO 14579 ordnet jeder Gewindegröße eine einzige Innensechsrund-Größe zu; eine M8 bekommt Nr. 45, und es gibt keine zweite Option. Die Größe der Aussparung ist eine Funktion des Gewindes und keine Variable, die man steuert. Uneingeschränkt ist die Antriebsfamilie, denn nichts hindert zwei M8-Schrauben daran, verschiedene Familien zu tragen, und deshalb trägt am Ende die Familie und nicht die Größe die Botschaft.

Gibt es eine veröffentlichte Norm für Vielzahn (Triple Square, XZN)?

Wir konnten keine finden. Die Suche liefert Werkzeughändler statt Normungsorganisationen; sie beschreiben 12 gleichmäßig verteilte Vorsprünge, die jeweils in einem Innenwinkel von 90 Grad enden, gegenüber 60 Grad bei einem herkömmlichen Zwölfkant, und verbinden ihn mit Zylinderkopf- und Antriebsstrangschrauben deutscher Hersteller. Das ist eine Beschreibung auf Händlerebene, und diese Seite erhebt sie nicht in den Rang eines Normabschnitts. Hängt eine Zeichnung von der Geometrie ab, muss die Zeichnung sie enthalten oder ein bestimmtes Teil benennen.

Bedeutet eine genormte Aussparung, dass mein Bit passt?

Nein. ISO 10664 behandelt die Aussparung in der Schraube, ihre Form, Grundmaße, Profilkrümmung und Lehrenprüfung, und ISO erklärt, dass sie für die Prüfung der Aussparung gedacht ist und nicht als Fertigungsnorm. Sie regelt das Werkzeug nicht, und wir konnten überhaupt keine allgemeine Norm für Innensechsrund-Bitspitzen finden. Deshalb funktioniert die Codierung an einer Linie mit kontrollierten Werkzeugen und viel schlechter in einer Werkstatt.

Ist die Antriebsfamilie wirklich frei, oder schränkt etwas sie ein?

Keine Norm bindet sie, wohl aber die Verbindung. Eine Aussparung kann einen Drehmomentwert nur codieren, wenn die Familie, zu der man wechselt, dieses Drehmoment noch überträgt, und wie viel eine Aussparung übertragen kann, bestimmen ihre eigene Geometrie und der Kopf, in dem sie sitzt, nicht das Gewinde. Unterhalb von etwa M3 greift diese Einschränkung zuerst, und der Antrieb ist nicht mehr frei wählbar.

Quellen

• ISO 14579:2011 — Zylinderschrauben mit Innensechsrund; Abschnitt 1 Anwendungsbereich und Tabelle 1, die für jede Gewindegröße von M2 bis M20 die Antriebsgröße angibt
• ISO 10664:2014 — Innensechsrund für Schrauben; die Aussparung, nicht das Werkzeug
• r/AskEngineers — der Ausgangsbeitrag, einschließlich der Antwort zur Fehlervermeidung und der Mahnung darüber

ISO 14579:2011 wurde in der öffentlich zugänglichen Vorschau-PDF gelesen, die Abschnitt 1 und Tabelle 1 vollständig enthält; die hier genannten Antriebsgrößen stammen aus dieser Tabelle, in der M14 und M18 als nicht bevorzugte Größen in Klammern stehen. Das Material zu ISO 10664 stammt von unserer früheren Seite, die diese Norm auf dieselbe Weise gelesen hat. Vielzahn wird nur auf Händlerebene wiedergegeben und nicht mehr: Wir haben nach einer ISO- oder DIN-Nummer gesucht und Werkzeughändler statt Normungsorganisationen gefunden; die 12 Vorsprünge, der Innenwinkel von 90 Grad und die Verbindung mit Motor- und Antriebsstrangschrauben deutscher Hersteller werden hier daher als Händlerbeschreibungen dargestellt und nicht als Anforderungen zitiert. Die Erklärung mit der Fehlervermeidung ist die beste Antwort eines Ingenieurs im Ausgangsbeitrag, keine Aussage eines Fahrzeugherstellers, und diese Seite behauptet nicht zu wissen, warum Volkswagen seine Entscheidungen so getroffen hat. Wir haben keine veröffentlichte Messung gefunden, ob die Codierung über die Antriebsfamilie falsch angezogene Verbindungen tatsächlich verringert, daher wird das nicht behauptet. Die ISO-Katalognummer wurde dem URL-Pfad der Vorschau entnommen und mit einer zweiten Quelle bestätigt.