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 Werkzeugwissen - Bits

Werkzeug-Bits sind Schraubendreher ohne Griff, die mit verschiedenen Haltern und Antrieben verwendet werden können.

Werkzeug-Bits unterscheiden sich durch:
  1. Schraubenkopfprofil und -größe
  2. Anschluss
  3. Qualitätsklasse
  4. Besondere Einsatzgebiete
Um gute Ergebnisse zu erzielen gilt:

► Schraube und Bit müssen in Größe und Schraubenkopfprofil exakt übereinstimmen.
Der Bit muss senkrecht und mit ausreichendem Druck auf der Schraube aufsitzen.

 

1.a  Häufige Schraubenkopfprofile

Bezeichnung Profil Abk. Eigenschaften
Schlitz   S
SZ
FL
! ältestes Schraubenkopfprofil
- keine Zentrierung des Bits
- nur für geringe Drehmomente geeignet
- "cam-out" Axialkräfte drücken das Werkzeug aus der Schraube  (Erklärung)
Phillips
Kreuzschlitz
  H
PH
PR
+ Bit wird zentriert
- für mäßige Drehmomente geeignet
- Verwechslungsgefahr mit Pozidriv!
Pozidriv
Kreuzschlitz
  Z
PZ
PZD
+ Bit wird zentriert
+ zusätzliches Kreuz stabilisiert
- für mäßige Drehmomente geeignet
- Verwechslungsgefahr mit Phillips!
Plus-Minus   PH/S
PZ/S
! Schlitz plus Kreuzschlitz Profil
! Verwendung bei wartungsintensiven Geräten
+ mehrere Werkzeugformen sind verwendbar
Außensechskant     ! Einziges Profil bei Muttern
+ kein "cam-out" durch axial parallele Flächen
Innensechskant
Inbus ®
  HOP
ISK
- Verformen des Schraubenkopfprofils durch Einkerbung
+ kein "cam-out" durch axial parallele Flächen
TORX ®
I-Stern
  T
TX
! wellenförmiger, 6-Nocken Stern
! verdrängt zunehmend Pozidriv
! Größenbezeichnungen wurden willkürlich festgelegt
+ geeignet für hohe Drehmomente
+ kein "cam-out" durch axial parallele Flächen

 

 1.b   Seltene Schraubenkopfprofile

Bezeichnung Profil Abk. Eigenschaften
TORX ® BO
TORX ® TR
  TS
! als manipulationssichere (tamper resistant) Verschraubung gedacht. Da das übertragbare Drehmoment durch den Stift nicht beeinträchtigt wird, sind jedoch inzwischen die meisten Bitsätze gleich mit dieser Form ausgerüstet.

! Auch Innensechskant und TORX ® Plus existieren in einer Stiftversion.
TORX ® Plus
 
! Patentrechtlich bis 2012 geschützt
+ optimierte Nockenform => Antriebswinkel ~ 0°
 
TORX ® ~ 15°, Sechskant = 60°
   => geeignet für sehr hohe Drehmomente
!
TORX ® - Bit kann behelfsmäßig (bei hohem Verschleiß)
TORX ® Plus Schrauben verschrauben - nicht umgekehrt.
Robertson
Vierkant
  R
RO
! Das Vierkantprofil wird häufig an Schaltschränken eingesetzt. Weite Verbreitung hat das Profil in den USA und Kanada.
- Ungeeignet für hohe Drehmomente aufgrund des schmalen Kraftangriffs.
Tri-Wing ®   TW ! Das dreiflüglige Profil wurde als Sicherheitsschraube erdacht, um das unbefugte Öffnen von Geräten einzudämmen.
Torq-Set ®   TQ ! Das Torq-Set ® -Profil besteht aus vier Flanken, die asymmetrisch zur Mitte versetzt sind.
+ Durch die Form des versetzten Kreuzes ist es mit den häufig verwendeten Bits nicht möglich die Verschraubung zu lösen.
Spanner
Snake-eye
  SP ! Sicherheits- und Designverschraubung. Aufgrund der starken Kerbwirkung auf das Profil, ist nur ein geringes Drehmoment realisierbar.
Vielzahn  
XZN
VZ
! Das Vielzahnprofil wird in der Automobilindustrie eingesetzt.
+ Die Kraftverteilung ist trotz der feinen Strukturen aufgrund der Anzahl der Zähne günstig und kann hohe Drehmomente übertragen.
- Problematisch sind Verunreinigungen zwischen den Zähnen, da bei einem nicht vollständig eingedrungenem Werkzeug die Zähne abgeschnitten werden können.
One-way     ! One-way ist eine Sicherheitsverschraubung, die ohne eine Manipulation des Schraubenkopfes nicht wieder geöffnet werden kann.
 

1.c  Eine kurze Betrachtung der auftretenden Kräfte

Generell gilt, je formschlüssiger das Bit in den Schraubenkopf greift, desto besser verteilen sich die Kräfte auf die Auflageflächen - dementsprechend geschont werden Werkzeug und Schraube.

Je nach Werkzeug treten neben der Kraft in Drehrichtung weitere Kräfte auf.

Schraubkopfprofile, bei denen sich der Querschnitt (in Achsrichtung) über die Eindringtiefe des Bits in die Schraube verändert - wie Schlitz oder Kreuzschlitz - sind anfällig für Axialkräfte, die das Bit aus der Schraube heben. Dieses Phänomen  wird als "Cam-out" bezeichnet.

Bei Profilen wie Vier- oder Sechskant steht die Auflagefläche in einem ungünstigen Winkel von 45° bzw. 60° gegenüber der Krafteinwirkung, dementsprechend starke Radialkräfte treten auf und können bei entsprechend hohem Drehmoment den Kopf sprengen oder durch Scherung Schraube und Werkzeug beschädigen.

 

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2   Anschlüsse


Das gängigste Anschlussprofil ist der Sechskant in 1/4" ( = 6,35 mm ) mit C-Ring-Kerbe.










Die wichtigsten Anschlüsse sind im Folgenden tabellarisch aufgeführt:
Bezeichnung Beschreibung Form Zoll mm
c 6,3

c 8
Sechskant, C-Ring-Kerbe  (DIN.3126) 1/4"

5/16"
6,35

8
e 6,3

e 8

e 11
Sechskant
Kugelrille
(DIN.3126)
1/4"

5/16"

7/16"
6,35

8

11,1
a 5,5

a 10
Sechskant
(DIN.3126)
    5,5

10
m 4

m 5

m 6

m 8
Gewinde     4

5

6

8
Drillschrauber DIN.7432     5,5

7

8
g 7 DIN.3126   7
Halfmoon     4
Hios     4

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3   Qualitätsklassen

Die Auswahl des geeigneten Bit hängt vom Anwendungsbereich ab.
  • Werden überwiegend weiche Materialien, wie Weichhölzer, Gips- oder Faserplatten verschraubt, so nimmt das Drehmoment während der Umdrehungen kontinuierlich zu - man spricht von einem weichen Schraubfall.
  • Handelt es sich um Verschraubungen mit Maschinenschrauben oder selbstschneidenden Schrauben in harten Materialien, so nimmt beim Zusammenfügen der Werkstücke bzw. mit Auftreffen des Kopfes auf den zu verschraubenden Gegenstand das Drehmoment sprunghaft zu - man bezeichnet das als harten Schraubfall.
Selbstverständlich sind die Übergänge zwischen den beiden Fällen fließend.

Während beim weichen Schraubfall die Belastungen für Bit und Schraubenkopf moderat ausfallen und schon ein hochwertiger Standardbit eine gute Lebensdauer gewährleistet, sind die Anforderungen im Falle des harten Schraubfalles komplexer.

Durch die sprunghaft ansteigende Last kann es zu einer Überbeanspruchung des Materials kommen - das heißt:
  • Abdrehen der Schraube
  • Zerstörung des Schraubenkopfprofils
  • Zerstörung des Bits
Spezialbits verringern das Risiko einer Beschädigung. Dabei kommen folgende Techniken und ihre Kombinationen zum Einsatz:

► In den Schaft wird ein Torsions-Bereich eingefügt, der sich bei extremen Belastungen elastisch verformt und so einen Teil der Kraft auffängt ohne selber zerstört zu werden.

Torsions-Bereiche werden von den Herstellern unterschiedlich realisiert:
  1. Verjüngung des Schaftes
  2. Kreuzprofil des Schaftes
  3. Reduktion der Schafthärte gegenüber dem Schraubkopfprofil durch Wärmebehandlung.

► Das Schraubkopfprofil des Bits ( häufig als Abtrieb bezeichnet ) wird durch eine Oberflächenbeschichtung extrem gehärtet um das Nachgeben der Auflageflächen zu verhindern.
( Ein Verformen der Auflageflächen führt zu einer ungünstigeren Krafteinwirkung und damit zur Zerstörung von Schraubkopf und / oder Bit. )

Die für Bits verwendeten Legierungen erreichen nach Wärmebehandlung eine Härte von 55 - 63 HRC*. Im Vergleich , eine Edelstahl-Messerklinge "Nirosta" erreicht 53 HRC, eine aus Ao-Gami-Stahl (Blaupapier-Stahl) gefertigte Klinge eine Härte bis zu 65 HRC. Oberflächenbeschichtungen mit Titan-Nitrid (TiN) liegen oberhalb des Gültigkeitsbereichs für das Rockwell Prüfverfahren - vernachlässigt man diese Einschränkung, so würde sich eine Härte von 85 HRC ergeben. Noch härter als TiN ist die dlc - Schicht (diamond like carbon).

*HRC (Hardness Rockwell C) wird über die Eindringtiefe eines kegelförmigen Prüfkörpers aus Diamant mit einem Spitzenwinkel von 120° und einer abgerundeten Spitze (Radius von 0,2 mm) bei definierter Dauer sowie Vor- und Hauptlast - entsprechend ISO 6508-1 - ermittelt.

► Die Auflageflächen von Schraubkopfprofilen mit Cam-Out-Effekt werden auf mikroskopischer Ebene durch Partikel aus extrem harten Materialien oder makroskopisch durch mechanisch bzw. mit dem Laser eingebrachte Rillen aufgeraut, um ein Abrutschen aus dem Schraubkopfprofil zu verhindern.

Diamant, Saphir, Zirkon oder Wolfram-Carbid als Partikelmaterialien bieten einen sehr guten Halt, bei hoher Verschleißfestigkeit.

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4   Besondere Einsatzgebiete

Edelstahl Bits

Durch feinsten Abrieb der Werkzeugspitze kann es auch auf hochwertigen Edelstahlschrauben zu so genanntem "Fremdrost" kommen.
Durch Verwendung eines Edelstahlbits wird dies ausgeschlossen.  
Lange Bits

Die Standardlänge eines Bit liegt bei ca. 25 mm. Diese Länge gewährleistet eine sichere Führung der Schraube, auch bei Verwendung eines Halters und  elektrischem Antrieb.
Für versenkte Schrauben ist der Halter jedoch häufig zu breit und die Standardlänge nicht ausreichend. Daher gibt es zusätzlich Ausführungen in 50 und 90 mm, als erweiterten Standard sowie Spezialbits für den jeweiligen Anwendungsfall.
Kugelkopf Bits

Ein hohes Drehmoment zwischen Bit und Schraube kann nur bei festem und geraden Sitz aufgebracht werden.
Häufig stehen dem jedoch Bauteile im Weg, so dass der Bit nur verkantet aufgesetzt werden kann.
Bei ca. 5° Neigung fasst der Sechskant nicht mehr und ab 10° gibt auch Pozidriv auf.
Abhilfe schaffen hier Kugelköpfe, wie man sie vom Sechskantschlüssel kennt, die aber auch für andere Schraubkopfprofile zur Verfügung stehen.
Wiha® stellt mit dem Inkra-Bit® auch für den Kreuzschlitzbereich eine Lösung zur Verfügung.
Kupfer-Beryllium Bits

In explosionsgefährdeten Gebieten darf nur mit nicht funkenschlagenden Werkzeugen gearbeitet werden. Eine noch ausreichende Zähigkeit und Härte wird unter diesen Bedingungen von Kupfer-Beryllium Legierungen erreicht.
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Fragen und Antworten


Was bedeuten die Angaben auf den Bits?

Es gibt keine einheitliche Nomenklatur.
Viele Hersteller informieren über das Material - z.B. CR-V für Chrom-Vanadium oder S2 für Chrom-Silicium-Magan-Molybdän-Stahl.
Häufig wird das Schraubkopfprofil angegeben - für einen Pozidriv Kreuzschlitz kann hier z.B.  Z, PZ oder auch PZD stehen.
Fast immer existiert eine Größenangabe, die - z.B. beim TORX® - willkürlich festgelegt ist, oder sich wie im Falle des Inbus® direkt aus den Abmaßen (Abstand der gegenüberliegenden Flächen) ergibt.
Die Zahl der Bezeichnungsvarianten ist nahezu unbegrenzt, so kann auf einem Schlitzprofil Breite und Dicke der Klinge oder auch nur die Klingenbreite eingeprägt sein.
Verwechslungen sind vorprogrammiert, S2 kann sowohl den Werkzeugstahl als auch das Schlitzprofil mit Größe bezeichnen.
Welcher Bithalter ist geeignet?

Bithalter halten den Bit magnetisch oder mechanisch (an der dafür vorgesehenen Kerbe bzw. Rille) fest.
Beide Formen sowie die Kombination beider Systeme sind für den täglichen Einsatz geeignet.
Ausnahmen bilden Arbeiten an magnetisch sensiblen Geräten (z.B. Festplatten), nicht magnetisierbare Bits, und stark verdreckte TORX®-Schrauben, bei denen der magnetische Bithalter ungeeignet ist. (Im letzten Anwendungsfall reicht die Kraft des Magneten nicht aus, mit der Folge, dass der Bit regelmäßig in der Schraube stecken bleibt.)
Wenn ein magnetischer Bithalter in Frage kommt, ist die Kombination aus beiden Systemen klarer Favorit der Redaktion.
  1. Schrauben haften am Bit, was das Einfädeln erleichtert.
  2. Der zusätzliche mechanische Halter hat in der Regel eine freilaufende Hülse, diese ermöglicht eine präzise Führung der Schraube direkt am Bit.
Was passiert, wenn sich der Akkuschrauber ohne Schlagwerk wie ein Bohrhammer anhört?

In diesem Fall reagiert entweder der Drehmomentbegrenzer des Akkuschraubers oder der Bit springt in der Schraube.
→ In jedem Fall sollte man aufhören weiter zu drehen.
Wann sollten Bits nicht mehr verwendet werden?

Spätestens dann, wenn sie wie in unseren Bildbeispielen aussehen: