Schraubenschlüssel

Sammelbegriff für *Werkzeuge, die auf Außenprofile von Schraubenkopf und -mutter wirken, also auf den Werkstoffmantel. Entscheidend für die Auswahl von Profil und Werkzeug sind der verfügbare Arbeitsraum am Schraubenkopf und die Höhe des zu übertragenden Drehmoments. Die Krafteinleitung erfolgt

über einen Hebel
in einem günstigen Winkel und
in ein widerstandsfähiges Profil.

Der Hebelarm des Werkzeugs begrenzt das maximale Drehmoment: Dieser ist beim Schraubendreher durch den Griffradius bestimmt; beim Steckschlüssel durch den Knebel- oder Ratschengriff bzw. eine Verlängerung. Optimiert wird das Drehmoment zudem durch eine »ballige« Form der Werkzeugbacken. Dadurch verschiebt sich die Krafteinleitung von den Kantenecken auf die Fläche.

Arbeitsraum und Drehmoment

Der Arbeitsraum ergibt sich aus der Zugänglichkeit des Schraubenprofils (von oben bzw. seitlich) und aus dem Schwenkbereich des Werkzeugprofils, das zwischen 30° und 360° liegen kann.
Das übertragbare Drehmoment nimmt einerseits zu mit der Anzahl der Kantenecken, an denen ein Werkzeug angreift; es nimmt jedoch ab mit zunehmendem Spitzenwinkel. Höhere Drehmomente stellen wiederum höhere Ansprüche an das Material (Deformation, Kerbwirkung). Es gibt:

Dreikantprofile mit 60°-Innenwinkel (auch: »*Feuerwehrdreikant«)
nur von oben mittels Steckschlüssel zugänglich; kleiner Hebelarm.
Vierkantprofile mit 90° Innenwinkel (»Robertson«, auch: »*Berner Schlüssel«)
Werkzeugversatz beim Umstecken 90°
Sechskantprofile mit 120° Winkel (als Maul- oder Ringschlüssel oder Stecknuss)
von oben und seitlich angreifbar mit Werkzeugversatz beim Umstecken 60°; hohes Drehmoment, Kraft wirkt auf die Ecken, Schrauben werden leicht verformt, hohe Kerbwirkung
Zwölfkantprofile (als Maul- oder Ringschlüssel oder Stecknuss)
Werkzeugversatz beim Umstecken 30°; passen auch auf zöllige Schraubenköpfe (und haben daher mehr Spiel) und auf Vierkantprofile.
Sie können höhere Kräfte durch mehr Angriffspunkte übertragen, müssen jedoch dazu kleinere Spitzenwinkel haben. Sie werden daher nicht als regelmäßiges Zwölfeck mit 150° Innenwinkel konstruiert, sondern als

Vielzahn double-hex	Zweifach-6-Kant	mit 120° Spitzenwinkeln
XZN	Dreifach-4-Kant	mit 90°-Spitzenwinkeln
Spline	Vierfach-3-Kant	mit 60° Spitzenwinkeln

Schraubenköpfe, die nur seitlich zugänglich sind, erfordern einen Maulschlüssel. Ein gerader Maulschlüssel erfordert am Sechskant einen Schwenkbereich von 60°. Da das Maul jedoch um 30° zum Werkzeugstiel gewinkelt ist, ermöglicht dies einen Schwenkbereich von 30°, wenn der Maulschlüssel bei jedem Ansetzen gedreht wird.

Praktische Kriterien

Im Kraftfahrzeugbereich entscheidet der Hersteller über die Auswahl des Profils. Dessen Kriterien sind wesentlich durch die automatische Fertigung geleitet; hier werden neue Schrauben einmal festgezogen.

Für den Praktiker stellt sich häufiger das Problem eine alte, festsitzende Schraubenmutter zu lösen: Der Schraubenkopf kann abgerundete Ecken haben oder durch unsachgemäße Behandlung deformiert sein; Korrosion verändert die Oberfläche, Schmutz behindert die Passgenauigkeit, das Gewinde sitzt fest.
Gute Schraubenschlüssel überzeugen dabei mit freigestellten Ecken, durchdachten Fertigungstoleranzen und abgestimmter Härte des Stahls.
Spiel bzw. Fertigungstoleranz verringert zwar die Kraftübertragung, dafür werden Verformungen des Schraubenkopfes und Rost toleriert. Das Spiel ist bei kleinen Schlüsselweiten prozentual größer. Vielzahnprofile sind daher bei kleinen Schlüsselweiten vorteilhafter als bei großen Schlüsselweiten.

Buschmechanikertipp: Ein zu großer Maulschlüssel passt auch auf kleinere Schraubenköpfe, 
wenn man seitlich eine passende Schraubendreherklinge einschiebt.

Festsitzende Schraubverbindungen

1. Man probiert sich durch alle Werkzeuge unter Einsatz kontrollierter *Gewalt:

Wo die Kraft nicht ausreicht, wird das Drehmoment erhöht, indem der Hebel verlängert wird, etwa mit einem aufgesteckten Rohr. In afrikanischen Werkstätten wird dazu die Ringseite eines Schlüssels auf die Maulseite des zweiten Schlüssels gesteckt (sicherheitstechnisch in Deutschland nicht erlaubt).
Wo der Ringschlüssel nicht hinkommt, wird der Maulschlüssel eingesetzt.
Der Maulschlüssel zeigt durch Aufweiten das Erreichen des sinnvollen Krafteinsatzes an, bevor die Schraube abreißt.
Wo die Nuss nicht hinkommt, wird der Rohrsteckschlüssel eingesetzt.
Ratschen werden erst nach der Gewaltphase eingesetzt, denn sie übertragen Kraft über empfindliche Getriebe. Das ist angenehm fürs Arbeiten, macht das Werkzeug jedoch anfällig gegen zu hohen Krafteinsatz - Hammerschläge und Verlängerungen können das Ratschengewinde zerstören.

2. Hilfsmaßnahmen zum Lösen festsitzender Schrauben

Kriechöl auf das Gewinde einwirken lassen,
aber Schraubenkopf und Werkzeug bleiben ölfrei
Hammerschläge auf den Schraubenkopf oder über eine zweite aufgeschraubte Mutter auf das Gewinde, damit dieses unbeschädigt bleibt
möglichst punktuelles Erhitzen der Mutter mit der blauen Spitze einer Gasflamme,
aber das erzeugt Schrott, denn die Materialhärte geht dabei verloren.

Eine abgerissene Schraube muss ausgebohrt werden, dann kann entweder ein neues (größeres) Gewinde geschnitten werden oder man verwendet einen Gewindeeinsatz (z.B. Helicoil).

Schraubensicherung

Schrauben sitzen angemessen fest, wenn sie eine hohe Vorspannkraft auf die Verbindung ausüben. Insbesondere durch Schwingungen, also während der Fahrt und nochmals verstärkt unter Offroad-Bedingungen können sich Schrauben ungewollt lösen. Schraubensicherungen (engl. jam nut) sollen das verhindern:

Federelemente (z.B. Federringe)
Reibung (z.B. Zahnscheiben, Sperrzahnschrauben)
Formelemente (z.B. blauer Kunststoffeinsatz in Muttern)
Klebung (z.B. Loctite)
Sprengring
Splint

Damit das Gewinde leicht gängig bleibt, kann es mit Kupferpaste als Trennmittel eingebaut werden (Heißschrauben-Compound, »Montagepaste«). Empfehlenswert ist das bei Schraubgewinden in aggressiver Umgebung, also bei wechselnden Temperaturen, Feuchtigkeit, Salz.
Niemals eine kalte Schraube in ein heißes Gewinde einsetzen (z. B. Zündkerze): Beim Abkühlen »schrumpft« das Gewinde (fast) unlösbar auf die Schraube.

Spezial-Schraubenschlüssel

Bremsleitungsschlüssel für die Sechskantverschraubung an Rohrleitungen (Einspritz-, Hydraulik-, Bremsanlage): eine Art aufgeschnittener Ringschlüssel, also ein Maulschlüssel, jedoch mit mehr Kraftübertragungsflächen.

Ausschließlich zum Gegenhalten werden Verstellschlüssel eingesetzt, also:

Rollgabelschlüssel
Franzosen (Verkehrszeichen für Pannenhilfe Nr. 359, zwei Spannbackenpaare)
Engländer (ein Spannbackenpaar)

Engländer und Franzose werden über eine Gewindespindel verstellt. Wasserpumpenzange und Rollgabelschlüssel werden dagegen über ein Schneckengewinde verstellt. Für erhöhte Krafteinleitung mit dem Rollgabelschlüssel die bewegliche Backe in Drehrichtung ansetzen.

Multi-Schraubenschlüssel

Vielzweckwerkzeuge sind auf Baustellen der *Hausmeisterschlüssel, Installateure verwenden den Stufenschlüssel für Innenprofile in Rohren, Fahrradfahrer den Zehnlochschlüssel oder ein »Multitool«, siehe *Universal.

siehe auch:
*Schraubendreher
*Schraubenantrieb
*Schraubenschlüsselweite
*Werkzeuge