Warum gibt es so viele verschiedene Arten von Schrauben (Phillips/Flach/Sechskant/Stern/usw.)?

Von hier schamlos abgezockt , scheint der Hauptgrund, warum wir immer noch "schlechte" Schrauben (Flachkopf und Kreuzschlitz) haben, darin zu liegen, dass die "besseren" Arten von Schrauben einfach schwieriger/teurer herzustellen sind:

Der Grund für die unterschiedlichen Stile sind Kosten und Drehmoment.

Die Schlitzschrauben sind billig und einfach herzustellen. Aber sie sind für angetriebene Schraubendreher völlig nutzlos, und Sie können nicht viel Drehmoment auf die Schraube ausüben, ohne dass sie entweder herausrutscht oder den Kopf abreißt (und die Oberfläche dessen beschädigt, was Sie schrauben). [Wütend]

Kreuzschlitzschrauben (Plus/Kreuz) sind selbstzentrierend und ermöglichen elektrische Schraubendreher. Sie sind etwas teurer in der Herstellung als Schlitzkopf. Sie neigen dazu, unter Drehmoment leicht auszubrechen, was es schwierig macht, viel Drehmoment aufzubringen. Ich habe gehört, dass sie so konstruiert wurden, dass sie nicht zu fest angezogen werden. Es ist jedoch nicht gut, wenn freiliegende Befestigungselemente abgenutzt aussehen.

Befestigungselemente mit Robertson-Kopf (Vierkant) und Innensechskant (Sechskant/Sechskant) können ein höheres Drehmoment aushalten als Befestigungselemente mit Kreuzschlitz, sind aber teurer. Da der Boden des Lochs flach ist (im Gegensatz zum spitzen Ende des Kreuzschlitzes), gibt es mehr Kontaktfläche und es ist weniger wahrscheinlich, dass es herauskommt. Der Robertson-Kopf ist billiger als der Inbuskopf, aber der Inbuskopf hat sechs statt 4 Kontaktpunkte, wodurch er weniger anfällig für das Abrunden des Lochs ist.

Die Torx-Kopf-Befestigungselemente lösen das Problem des Abrundens/Abisolierens, indem sie den flachen Boden des Robertson/Allen haben, der das Cam-Out reduziert, aber einen viel besseren Kontakt mit dem Antriebsbit hat, um ein Abisolieren des Kopfes zu verhindern. Die Spitzen des „Sterns“ auf dem Mitnehmer-Bit greifen nahezu rechtwinklig in die Aussparungen auf der Schraube ein, sodass ein sehr positiver Kontakt entsteht. Torx wird deshalb immer beliebter, besonders in der Fließbandarbeit.

Da es weniger wahrscheinlich ist, dass sie beim Anziehen beschädigt werden als ein Kreuzschlitz, werden die Inbusköpfe (Innensechskant) häufig für freiliegende ('dekorative') Befestigungselemente an Möbeln verwendet, bei denen eine Montage erforderlich ist. Es ist auch sehr billig, die Inbusschlüssel herzustellen, daher enthalten sie normalerweise einen mit den Befestigungselementen.

Erstens gefällt mir Erics Antwort aus praktischen Gründen sehr gut. Doch die Schraubenkopf-Vielfalt hat noch eine andere Seite: Sicherheit.

Am Ende ist es meist eine vorübergehende Maßnahme. Sobald ein Unternehmen eine neue Schraube erfindet, beginnt ein Dritter mit dem Verkauf von Werkzeugen, um sie zu entfernen. Aber eine Zeit lang bedeutet jedes neue Schraubendesign, dass die einzigen Personen, die Ihre Teile öffnen können, "zertifizierte" Werkstätten sind, denen Sie Werkzeuge gegeben haben. Persönlich sehe ich dies häufig bei elektronischen Geräten, bei denen der Originalhersteller möchte, dass einige Aspekte des Designs privat bleiben, oder nicht, dass After-Market-Mods für die von ihm verkauften Produkte hergestellt werden. Nintendo ist besonders aktiv bei der Erfindung neuer Schrauben.

Beispiele für Sicherheitsschrauben sind 3-Zinken-Torx-Varianten und Inbusköpfe mit einem erhabenen Punkt in der Mitte des Schraubenkopfs, um zu verhindern, dass Standard-Inbusschlüssel passen.

Wenn Sie eine viel industriellere Version sehen möchten, suchen Sie sich ein Auto, das gebootet wurde, und sehen Sie sich die Schraube an. Ich habe kreisförmige Schraubenköpfe mit einer außermittigen kreisförmigen Vertiefung im Inneren gesehen. Keine Schultern oder Schlitze zum Greifen, Sie müssen einen sehr spezifischen Schraubenschlüssel haben. Und natürlich gibt es Sicherheits-Radmuttern für Autoreifen.

Ich dachte, es wäre nützlich, ein Bild / einen Link zu einigen Laufwerkstypen einzufügen, die auf Schrauben und Bolzen zu finden sind ( erhalten von bontool ):

Flachkopfschrauben (Schlitzschrauben) werden oft als der "Müll" von Schraubenköpfen angesehen, aber ein Ort, an dem sie leicht vorteilhaft sind, sind Nassanwendungen. Sie können den Schlitz vertikal einstellen, damit er abfließt, anstatt Wasser zu halten. Dies kann die Lebensdauer der Schraube und des Holzes dahinter erhöhen.

Es ist ein sehr kleiner Punkt, aber es ist etwas.

(Ich habe einmal einen Bootsbauer gesehen, der gerne Robertson-Schrauben in sichtbaren Anwendungen verwendete und sie so einstellte, dass sie wie Diamanten aussahen.)

Aus dem gleichen Grund gibt es unterschiedliche Formen und Größen von Schrauben. Denn es gibt kein Schrauben- oder Schraubenkopfdesign, das alle Anforderungen erfüllt. Selbst als das Phillips-Design auf den Markt kam, gab es fast sofort Konkurrenz von Posi-Drive und anderen (von denen die meisten inzwischen verschwunden sind), da das Phillips-Design viel zu wünschen übrig lässt, wie z. B. das Aufstehen des Bits in den Schlitzen, wenn die Schraube festgezogen wird . Einige Designs, wie z. B. Inbusköpfe, gibt es schon viel länger und sind für die meisten Zwecke sehr überlegen, aber selbst dann hat ein versenkter Inbuskopf notwendigerweise einen ziemlich kleinen Sockel, der andere Probleme verursacht, wie z. B. die Tendenz, die Schlüssel abzubrechen. Außerdem werden Innensechskantköpfe und andere Steckschlüsselausführungen meist nur in gehärteten Materialien verwendet, die der Tendenz des Steckschlüssels widerstehen, sich unter Druck zu verformen.

Der Grund, warum wir derzeit so (relativ) wenige Mainstream-Designs von Schrauben haben, ist einfache Praktikabilität. Niemand, weder Händler noch Anwender, möchte die enorme Anzahl an Schrauben auf Lager haben, die wir benötigen würden, um das bestmögliche Design für jede mögliche Anwendung zu verwenden, also gehen wir Kompromisse ein und verwenden diejenigen, die in den meisten Fällen angemessen sind.

Die vollständige Liste der Gründe (teilweise basierend auf einigen anderen guten Antworten hier) scheint zu sein:

• Designverbesserungen (eine "gute Sache" auf dem Weg zur Welt mit den besten Schrauben)

Wenn Leute mit verbesserten Designs aufwarten, beginnen sich diese zu gewöhnen.

• Netzwerkeffekte (eine "schlechte Sache")

Einige Leute werden bei älteren, minderwertigen Designs bleiben, die viele Benutzer haben, da diese leichter zu finden sind und sie bereits die Schraubendreher und Bits für sie haben. Ebenfalls...

• Skaleneffekte (eine "schlechte Sache")

... verschafft etablierteren Designs einen Vorteil (auch wenn sie schrecklich sind), da die Produktion dieser in großem Maßstab und effizient ist, sodass neue Designs (besser oder schlechter) tendenziell teurer sind.

• Patentierung (und andere geschäftliche Gründe, die nichts mit Design zu tun haben) (eine "schlechte Sache")

Wie Chris Cudmore in einem Kommentar zu einer anderen Antwort hier darauf hinweist, ist dies der Grund, warum Kreuzschlitzschrauben weiter verbreitet sind als Robertson-Schrauben (Vierkant), obwohl Robertson-Schrauben im Allgemeinen besser sind (weitaus schwieriger, die Köpfe abzuisolieren. ... und was war wieder Fords erste Wahl? ...genau.).

• Wunsch, einige Dinge manipulationssicher zu haben (meistens eine "schlechte Sache")

Der Schutz vor Vandalismus (spezielle Waschraumschrauben) und der Diebstahlschutz (spezielle Autorad-Radmuttern) sind anständige Ziele, aber die Motive sind nicht immer so gut. (Versucht Apple nur, die Benutzer mit Pentalobe-Schrauben vor sich selbst zu schützen, oder gibt es andere, schlimmere Gründe dafür, wie z möchten, da jede Variante einen anderen Satz Schraubendreher oder Bits bedeutet, die jemand besitzen müsste, um vorbereitet zu sein. Die Tatsache, dass die Designer dieser Schraubenköpfe oft Geld mit jedem verkauften Schraubendreher oder Bit verdienen, deutet natürlich darauf hin, dass dies einer der Gründe ist, warum die Schraube überhaupt auf dem Markt ist.

• verschiedene Anwendungen (meist eine "gute Sache")

Um nach all dem positiv zu enden, lassen die verschiedenen Anwendungen von Schrauben wirklich Raum für mehrere "beste" Designs. Die Punkte zu Nassanwendungen und Anwendungen mit kleinen Senkköpfen (die nur für viel kleinere Bitgrößen der griffigeren Designs passen) sind großartig.

(Dennoch ... wir wären viel besser dran, wenn wir einfach anfangen würden, in 99 % der Fälle Robertson-Schrauben zu verwenden!)

Eigentlich sollten Dreiecksköpfe am besten sein. Sie sollten das beste Drehmoment haben (solange die Seiten vertikal sind) und dennoch einfach zu schneiden sein (niedrige Herstellungskosten). Ich habe jedoch gerade nachgesehen, ob sie existieren, und anscheinend werden sie als ein weiteres manipulationssicheres Design verwendet.

Alle guten Antworten, die bisher gegeben wurden. Es gibt auch Selbstmanipulation; dh Sicherheitsschrauben (Einweg-, Stern-Bit usw.), die Sie in öffentlichen Toiletten oder an U-Bahn-/Zugwagen, Bussen usw. sehen werden. Diese wurden verhindert, um Menschen daran zu hindern, Strukturen böswillig zu demontieren.

Es gibt sogar einen bestimmten Antrieb (und Material), den Holzboothersteller gerne verwenden, genannt Frearson-Flachkopf-Holzschrauben (Siliziumbronze). Sie sehen aus wie ein Phillips-Antrieb, haben aber eine tiefere Aussparung, die ein Herausrutschen verhindert. Aber der Baumeister erhält immer noch Stilpunkte für die Verwendung von Bronzeschrauben mit Phillips-Aussehen im Gegensatz zur Verwendung eines Vierkantantriebs.

Um Ihre Frage also in wenigen Worten zu beantworten: Preis, Stil, Effizienz und Material/Haltbarkeit.

Das macht den Verkauf von Verbindungselementen für den Lebensunterhalt noch schwieriger.. viel zu wissen! 8)