Innensechskant

Sechskantschlüssel in verschiedenen Größen ⓘ

Ein Sechskantschlüssel (auch Inbusschlüssel und Innensechskantschlüssel) ist ein einfacher Schraubendreher für Bolzen oder Schrauben, deren Köpfe über Innensechskantaussparungen (Steckschlüsseleinsätze) verfügen. ⓘ

Sechskantschlüssel bestehen aus einem Stück Sechskantstab aus hartem Stahl mit stumpfen Enden, die genau in ähnlich geformte Schraubenköpfe passen. Die Stangen sind um 90º gebogen und bilden zwei ungleich lange Arme, die an ein "L" erinnern. Das Werkzeug wird in der Regel am langen Arm gehalten und gedreht, wodurch an der Spitze des kurzen Arms ein relativ großes Drehmoment erzeugt wird; es kann auch am kurzen Arm gehalten werden, um an schwer zugängliche Schrauben heranzukommen und um Schrauben auf Kosten des Drehmoments schneller zu drehen. ⓘ

Innensechskantschlüssel sind mit einer Steckschlüsselgröße gekennzeichnet und werden mit engen Toleranzen hergestellt. Daher werden sie in der Regel in Kits verkauft, die eine Vielzahl von Größen enthalten. Die Schlüssellänge nimmt in der Regel mit der Größe zu, jedoch nicht unbedingt proportional. ⓘ

Bei Varianten dieses Designs steckt das kurze Ende in einem Quergriff, der mehrere Schlüssel unterschiedlicher Größe enthalten kann, die bei Nichtgebrauch in den Griff eingeklappt werden können. ⓘ

Obwohl der Name "Allen" oft als Oberbegriff für "Sechskantschlüssel" verwendet wird, ist er ein eingetragenes Warenzeichen (um 1910) der Allen Manufacturing Company (jetzt Apex Tool Group) aus Hartford, Connecticut; trotzdem werden "Allen-Schlüssel" und "Allen-Schlüssel" oft als Oberbegriffe verwendet. ⓘ

Eine verzinkte Zylinderkopfschraube mit Sechseck-Profil im Schraubenkopf (Innensechskant) ⓘ

Innensechskantschlüssel mit kugeligem Kopf erlauben das Drehen der Schraube, auch wenn sie nicht mit der Achse des Werkzeugs fluchtet ⓘ

Innensechskant (im Deutschen geläufig unter der Markenbezeichnung Inbus) ist ein Schraubenkopfantrieb mit einem Sechseck (Hexagon) im Kopf der entsprechenden Schraube (Innensechskantschraube, Inbusschraube). Der zugehörige Schraubenschlüssel mit Außen-Sechskantprofil heißt Innensechskantschlüssel (Inbusschlüssel). In vielen Ländern wird die Innensechskantschraube nach dem Unternehmen Allen Manufacturing Company (Hartford, Connecticut) Allen screw, der Inbusschlüssel Allen key oder Allen wrench genannt. ⓘ

Geschichte

Innensechskantschrauben in verschiedenen Größen ⓘ

Die Idee eines Innensechskant-Schraubenantriebs wurde wahrscheinlich schon in den 1860er bis 1890er Jahren entwickelt, aber solche Schrauben wurden wahrscheinlich erst um 1910 hergestellt. Rybczynski (2000) beschreibt eine Reihe von Patenten für alternative Antriebsarten in den 1860er bis 1890er Jahren in den USA, zu denen nachweislich auch Innenvierkant- und Dreieckstypen (d. h. Vierkant- und Dreikantbuchsen) gehören (US-Patent 161.390), aber er erklärt, dass diese zwar patentiert, aber wegen der damaligen Schwierigkeiten und Kosten nicht hergestellt wurden. P. L. Robertson aus Milton, Ontario, Kanada, brachte die quadratische Muffe 1908 auf den Markt, nachdem er ein geeignetes Kaltverformungsverfahren mit dem richtigen Material und der richtigen Werkzeugkonstruktion perfektioniert und patentiert hatte. ⓘ

In den Jahren 1909-1910 ließ sich auch William G. Allen ein Verfahren zur Kaltverformung von Schraubenköpfen um eine Sechskantmatrize patentieren (U.S. Patent 960,244). Die Allen Manufacturing Company aus Hartford, Connecticut, veröffentlichte ab 1910 Anzeigen für die "Allen safety set screw". ⓘ

In seiner Autobiografie stellt der Gründer der Standard Pressed Steel Company (SPS; heute SPS Technologies, Inc.), Howard T. Hallowell Sr, eine Version der Ereignisse dar, nach der SPS um 1911 unabhängig von Allen einen Innensechskantantrieb entwickelte. Daraus entstand die Unbrako-Produktlinie. In diesem Bericht von Hallowell wird weder das Allen-Patent von 1910 noch die Produktlinie der Allen-Sicherheitsstellschrauben erwähnt. Hallowell beschreibt jedoch die gleiche Inspiration, die auch im Zusammenhang mit Allen erwähnt wird, für eine Welle der Einführung des Innensechskantkopfes, beginnend mit Gewindestiften und gefolgt von Zylinderschrauben. Dabei handelte es sich um eine Kampagne für den Arbeitsschutz, die Teil der allgemeinen Fortschrittsbewegung war, um Madenschrauben an den Riemenscheiben und Wellen der damals in den Fabriken allgegenwärtigen Fließbandantriebe anzubringen. Bei Gewindestiften ohne Kopf ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie sich in der Kleidung der Arbeiter verfangen und sie in verletzenden Kontakt mit der laufenden Welle bringen. ⓘ

Anzeige der Allen Manufacturing Company Inc. für die Allen Safety Set Screw, eine Marke von Stellschrauben, im Automobile Trade Directory, Januar 1913 ⓘ

SPS war zu dieser Zeit ein führender Hersteller von Wellengehängen und -manschetten, die mit Stellschrauben befestigt wurden. Auf der Suche nach Gewindestiften ohne Kopf mit einem besseren Antrieb als einem geraden Schlitz, so Hallowell, hatte SPS Gewindestifte mit Vierkantantrieb aus Großbritannien bezogen, die jedoch sehr teuer waren. (Das war nur zwei Jahre nach dem kanadischen Patent von Robertson.) Dieses Kostenproblem veranlasste SPS dazu, seine erste Schraubmaschine zu kaufen und seine Schrauben selbst herzustellen, was bald dazu führte, dass SPS in den Verkauf von Verbindungselementen einstieg (wofür es später in der metallverarbeitenden Industrie bekannt wurde). Hallowell sagte, dass "wir eine Zeit lang mit einer Schraube experimentierten, die ein Vierkantloch wie die britische Schraube enthielt, aber bald feststellten, dass diese in diesem Land [den USA] nicht akzeptiert wurde. Dann beschlossen wir, einen Innensechskant in die Schraube einzubauen [...]". Hallowell geht nicht näher darauf ein, warum SPS feststellte, dass das Vierkantloch "in diesem Land nicht akzeptabel wäre", aber es scheint wahrscheinlich, dass es sich um eine Lizenzierung von Robertsons Patent gehandelt haben muss, was den Zweck von SPS, die Kosten für Schrauben mit Innensechskant zu senken, vereitelt hätte (und möglicherweise um keinen Preis erhältlich gewesen wäre, wie unter "Liste der Schraubenantriebe > Robertson" erläutert). Die Geschichte, ob die Methoden von SPS eine Lizenzierung von Allens Patent aus dem Jahr 1910 erforderten, wird in Hallowells Memoiren, wenn überhaupt, nicht behandelt. In dem Buch wird nicht erwähnt, welche Methode - Kaltumformung oder lineares Räumen - von SPS in diesen ersten Jahren angewandt wurde. Wenn letzteres verwendet wurde, dann wäre Allens Patent nicht relevant gewesen. ⓘ

Kurz nachdem SPS mit der Produktion der Innensechskantschraube begonnen hatte, hatte Hallowell die Idee, eine Innensechskantschraube (SHCS) herzustellen. Hallowell sagte: "Bis zu diesem Zeitpunkt hatte niemand von uns jemals eine Zylinderschraube mit Innensechskant gesehen, und was ich jetzt erzähle, betrifft die, wie ich glaube, erste Zylinderschraube mit Innensechskant, die jemals in diesem Land [den USA] hergestellt wurde." SPS gab seiner Schraubenserie den Markennamen Unbrako, der an das Wort "unbreakable" (unzerbrechlich) angelehnt ist. ⓘ

Hallowell sagte, dass die Akzeptanz des Innensechskantantriebs anfangs langsam war (schmerzhaft langsam für die Umsätze von SPS), aber dass er sich schließlich ziemlich stark durchsetzte. Diese Akzeptanz erfolgte zunächst im Werkzeug- und Formenbau und später in anderen Fertigungsbereichen wie Verteidigung (Flugzeuge, Panzer, U-Boote), zivile Flugzeuge, Automobile, Fahrräder, Möbel und andere. ⓘ

Zur Verbreitung der Schrauben und Schlüssel sagte Hallowell, dass "der Übergang von der Vierkantschraube [Hallowell bezieht sich hier auf den damals üblichen Außenvierkantantrieb] zur Hohlschraube mit Innensechskant[,] für die spezielle Schlüssel oder Schlüssel zum Anziehen oder Lösen der Schraube entwickelt werden mussten, die Ursache für mehr Lästereien unter den Mechanikern und Maschinenherstellern war als jedes andere Ereignis, das es gab. [...] Ich bin sicher, dass sich die alten Hasen, die dieses Buch lesen, lebhaft an diese Zeit erinnern werden." (Diese Übergangswachstumsschmerzen ähneln denen, die viele Jahrzehnte später bei der Einführung des Torx-Antriebs auftraten). ⓘ

Der Zweite Weltkrieg mit seiner beispiellosen Forcierung der industriellen Produktion aller Art ist wahrscheinlich das Ereignis, das die meisten Laien erstmals mit dem Innensechskantantrieb in Berührung brachte. (Die Zeitschrift Popular Science stellte 1946 fest, dass "Kopfschrauben und Gewindestifte mit vertieften Köpfen zur Aufnahme von Sechskantschlüsseln zunehmend in Gebrauch kommen"). ⓘ

William G. Allen ließ sich 1910 ein Herstellverfahren für Schrauben mit Hexagon-Mitnahmeprofil im Schraubenkopf patentieren. In den USA werden Innensechskantschlüssel oft als „Allen key“ oder „Hex key“ bezeichnet. ⓘ

Bauer & Schaurte ließ diese Schraubenart 1936 in Deutschland patentieren und brachte sie auf den Markt. Die Technik wurde unter anderem von Walter Beduwé, damals leitender Ingenieur, weiterentwickelt und vollendet. ⓘ

Bei dieser Schraubenart ist ein Innensechskant in einem zylindrischen Schraubenkopf versenkt. Im Vergleich zur Sechskantschraube (mit Außensechskantkopf) wird weniger Platz für den Kopf benötigt. Im Vergleich zu einer gleich großen Kreuzschlitzschraube kann eine Innensechskantschraube etwa das zehnfache Drehmoment aufnehmen. ⓘ

Merkmale

Innensechskantschrauben eignen sich gut für Schraubenverbindungen, bei denen die Schraubenköpfe konstruktionsbedingt schwer zugänglich sind. Es reicht aus, wenn der Kopf von oben erreicht werden kann, beispielsweise durch eine Bohrung, deren Durchmesser größer als das Eckenmaß des jeweiligen Schlüssels ist. Mit Schlüsseln, deren Spitze kugelig angeschliffen ist, lassen sich die Schrauben auch dann anziehen und lösen, wenn Schlüssel und Schraube nicht fluchten. Innensechskantschrauben lassen sich zudem platzsparend versenken, falls überstehende Schraubenköpfe stören. ⓘ

Innensechskantschlüssel-Sätze sind preiswert und kompakt in den Abmessungen. Zudem können Innensechskantschlüssel leicht mit einem Rohr verlängert werden, um höhere Anzugs- bzw. Lösemomente zu erzeugen. Diese Eigenschaften machen die Innensechskantschrauben deshalb zur bevorzugten Schraube bei Sondermaschinen. ⓘ

Am Fahrrad werden Innensechskantschrauben gerne eingesetzt, weil damit das Bordwerkzeug klein gehalten werden kann. Der preiswerte Innensechskantschlüssel kann auch bei Bausätzen, zum Beispiel für Möbel, kostensparend durch den Hersteller beigegeben werden. Die Zylinderschraube mit Innensechskant zeichnet sich durch ein gefälliges Aussehen aus, weshalb sie gerne für Zierzwecke verwendet wird. Bei Gebrauchsgegenständen hat die runde Form den Vorteil, dass sich kaum Teile oder Textilien daran festhaken können und die Verletzungsgefahr geringer ist. ⓘ

Ein Nachteil des Innensechskantes bei Verwendung im Außenbereich besteht darin, dass sich Schmutz und Wasser im Hohlraum ansammeln und zu Korrosion führen können. Außerdem ist prinzipbedingt der Schraubenkopf höher als der einer Sechskantschraube, dafür aber auch schmaler im Durchmesser. ⓘ

Inzwischen gibt es Schraubenantriebssysteme, die im Vergleich zum Innensechskant eine bessere Übertragung des Anzugsmomentes auf die Schraube gestatten und höhere Drehmomente zulassen, zum Beispiel Torx aus den USA oder Vielzahn XZN nach DIN 34824. ⓘ

Gleicher Sechskantschlüssel, unterschiedliche Gewinde ⓘ

Einige Merkmale von Sechskantschlüsseln sind:

Das Werkzeug ist einfach, klein und leicht.
Die Kontaktflächen der Schraube oder des Bolzens sind vor äußeren Beschädigungen geschützt.
Es gibt sechs Kontaktflächen zwischen Schraube und Mitnehmer.
Es können sehr kleine Schraubenköpfe aufgenommen werden.
Das Werkzeug ermöglicht die Verwendung von Schrauben ohne Kopf und mit Innensechskant.
Die Schraube kann mit dem Schlüssel festgehalten werden, während sie in ihr Loch eingeführt wird.
Das auf die Schraube ausgeübte Drehmoment wird durch die Länge und Dicke des Schlüssels begrenzt.
Das Werkzeug ist kostengünstig in der Herstellung, so dass es auch bei Produkten eingesetzt werden kann, die vom Endverbraucher montiert werden müssen.
Beide Enden des Werkzeugs können verwendet werden, um die Reichweite oder das Drehmoment zu nutzen.
Das Werkzeug kann durch Abschleifen des abgenutzten Endes wieder instand gesetzt werden. ⓘ

Nomenklatur

Der Begriff "Sechskantschlüssel" ist in den englischsprachigen Ländern wie Großbritannien, Australien, Kanada und den USA am besten als "Allen" bekannt (der Name "Allen" ist ein eingetragenes Warenzeichen, das von der Allen Manufacturing Company in Hartford, Connecticut, um 1910 geprägt wurde und heute der Apex Tool Group, LLC, gehört, die 2014 von Bain Capital übernommen wurde), und auch in Spanien (llave Allen, ausgesprochen mit spanischem Doppel-L, /ʎaβe aʎen/). ⓘ

In Deutschland ist der Begriff "INBUS" eine eingetragene Marke, ursprünglich ein Akronym für Innensechskantschraube Bauer und Schaurte, eingeführt 1934 von der deutschen Firma Bauer & Schaurte, 2015 erworben von der INBUS IP GmbH, Breckerfeld, Deutschland). Die INBUS IP GmbH wurde mit dem erklärten Ziel eingetragen, die Marke INBUS zu halten und zu lizenzieren. Ende 2015 bis Anfang 2016 verschickte das Unternehmen Unterlassungserklärungen an Unternehmen, die den Namen "Inbus" für Inbusschlüssel verwendeten. Sechskantschlüssel mit der Marke INBUS werden nun bei der HaFu Werkzeugfabrik H. J. Fuhrmann GmbH, Breckerfeld, Nordrhein-Westfalen, hergestellt, die 2017 7 % des Umsatzes von 8 Mio. Euro erwirtschaftete. und als "Unbrako"-Schlüssel oder -Schraubenschlüssel in Skandinavien (ursprünglich ein 1911 gegründetes Unternehmen in Pennsylvania, 2008 von Deepak Fasteners Limited übernommen). In Italien ist er als Brugola bekannt, nach der Firma Officine Egidio Brugola (gegründet 1926). ⓘ

Der Begriff "Sechskant" wird manchmal für diese Art von Antrieb verwendet, aber diese Verwendung stimmt nicht mit der herkömmlichen Verwendung für Sechskantschrauben mit Außengewinde überein. ⓘ

Größenbestimmung

Sechskantschlüssel werden in Schlüsselweiten (AF) gemessen, d. h. dem Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden (parallelen) Seiten des Sechskants. ⓘ

Metrische Größen

Die metrischen Standardgrößen sind in der ISO 2936:2014 "Montagewerkzeuge für Schrauben und Muttern-Innensechskantschlüssel", auch bekannt als DIN 911, definiert und betragen in Millimetern (mm) gemessen:

0.7, 0.9, 1.0, 1.25, 1.3, 1.5
2 bis 6 in 0,5 mm-Schritten
7 bis 22 in 1-mm-Schritten
24, 25, 27, 30, 32, 36, 42 und 46 mm. ⓘ

Schraubengröße vs. Inbusschlüsselgrößen ⓘ

Metrische Inbusschlüssel werden manchmal mit einem "M" gefolgt von ihrer Größe in Millimetern bezeichnet - z. B. "M6" für 6 mm Schlüsselweite - was aufgrund der Ähnlichkeit mit der ISO-Nomenklatur für metrische Schrauben zu Verwirrung führen kann. ⓘ

Abbildung der größten (links) und kleinsten (rechts) Sechskantschlüssel, die mit einer bestimmten Sechskantschraube (Mitte) verwendet werden können. ⓘ

Metrischer Inbusschlüsselsatz mit Größen von 1,5 mm bis 10 mm. ⓘ

Übliche metrische Innensechskantschlüsselgrößen
Metrisch (mm)	US-Gewöhnlich ⓘ
Metrisch (mm)	Umrechnung (in)	Ersetzung (in)
0.7	0.028
0.9	0.035
1	0.039
1.25	0.049
1.3	0.051
1.5	0.059
2	0.079	5⁄64
2.5	0.098
3	0.118
3.5	0.138
4	0.157	5⁄32
4.5	0.177
5	0.197
5.5	0.217
6	0.236
7	0.276
8	0.315	5⁄16
9	0.354
10	0.394

Gewöhnliche US-Größen

Die Größen von Sechskantschlüsseln in den USA sind in der ANSI/ASME-Norm B18.3-1998 "Socket Cap, Shoulder, and Set Screws (Inch Series)" definiert. ⓘ

Gebräuchliche US-Inbusschlüsselgrößen
US-Gewöhnlich (in)	Metrisch ⓘ
US-Gewöhnlich (in)	Umrechnung (mm)	Ersetzung (mm)
0.028	0.711	0.7
0.035	0.889	0.9
0.050	1.270	1.25
1⁄16	1.588
5⁄64	1.984	2
3⁄32	2.381
7⁄64	2.778
1⁄8	3.175
9⁄64	3.572
5⁄32	3.969	4
3⁄16	4.763
7⁄32	5.556
1⁄4	6.350
5⁄16	7.938	8
3⁄8	9.525

Varianten

Sechskantschlüssel in verschiedenen Größen mit Kugelkopf. ⓘ

Manipulationssichere Sechskantschrauben haben einen hervorstehenden Stift in der Mitte der Sechskantvertiefung, der das Einführen von Standard-Innensechskantschlüsseln verhindert; sie können daher nur mit einem Spezialschlüssel befestigt und entfernt werden, der eine Vertiefung für den Stift hat. Ein ähnliches Sicherheitsmerkmal wird auch bei TORX-Schrauben verwendet. ⓘ

Einige Innensechskantschlüssel haben an einem Ende eine Kugel, so dass sie in einem Winkel außerhalb der Achse der Schraube verwendet werden können. Diese Art von Innensechskantschlüssel wurde 1964 von der Bondhus Corporation erfunden und wird heute von mehreren anderen Unternehmen hergestellt. Sie ermöglichen zwar den Zugang zu sonst unzugänglichen Schrauben, aber durch die Verjüngung des Werkzeugschafts zur Herstellung der Kugelform ist er schwächer als die Version mit geradem Schaft, wodurch das anwendbare Drehmoment begrenzt wird; außerdem berührt das kugelförmige Ende die Schraube nur punktuell, im Gegensatz zum Linienkontakt der Schlüssel mit geradem Schaft. ⓘ

Herstellungsverfahren

Innensechskant-Schraubenköpfe werden in der Regel durch Prägen des Kopfes mit einer Matrize hergestellt, wobei das Metall plastisch verformt wird. Andere Verfahren zur Herstellung des Innensechskants sind das Linearräumen und das Drehräumen. Das Räumen der Köpfe mit einem linearen Räumnadelwerkzeug entspricht im Wesentlichen dem Stemmen von Holz mit einer Stemmmaschine; es wird ein Loch gebohrt und dann werden die Ecken ausgeräumt. Dieser Vorgang hinterlässt oft kleine, verräterische, gekräuselte Späne an der Unterseite der Fassung. Für die meisten Anwendungen sind diese vernachlässigbar. ⓘ

Innensechskantschlüssel werden hergestellt, indem man Stahldraht (z. B. mit einem Ziehstein) den Sechskantquerschnitt verleiht und ihn dann biegt und abschert. ⓘ

Normung

Innensechskantschrauben gibt es in verschiedenen Ausführungen, die auch in Normen beschrieben sind. Die im Maschinenbau gängigsten Innensechskantschrauben sind in folgenden Normen aufgeführt:

EN ISO 4026 (früher DIN 913): Gewindestift mit Innensechskant und Kegelkuppe
EN ISO 4027 (früher DIN 914): Gewindestift mit Innensechskant und Spitze
EN ISO 4028 (früher DIN 915): Gewindestift mit Innensechskant und Zapfen
EN ISO 4029 (früher DIN 916): Gewindestift mit Innensechskant und Ringschneide
EN ISO 4762 (früher DIN 912): Zylinderschraube mit Innensechskant
EN ISO 10642 (früher DIN 7991): Senkkopfschraube mit Innensechskant
DIN 7984: Zylinderkopfschraube mit niedrigem Kopf und Innensechskant
DIN 6912: Zylinderkopfschraube mit niedrigem Kopf, Schlüsselführung und Innensechskant ⓘ

Werden oben genannte Ausführungen in technischen Dokumentationen aufgeführt, so ist die Bezeichnung nach der jeweiligen Norm zu verwenden. Die Größenangabe der Innensechskantschlüssel bezieht sich auf den senkrechten Abstand in Millimetern zweier paralleler Seiten seines sechseckigen Querschnittes, der auch als Schlüsselweite, abgekürzt SW, bezeichnet wird. ⓘ