Engineering Tools · Vorloch und Bohrergrößen
#6 Holzschraube: Vorloch und Bohrergröße
Der Nenndurchmesser des Körpers einer Holzschraube #6 beträgt 0.1380 in (3.51 mm). Unten stehen das Vorloch, in das die Gewindegänge greifen, und das Durchgangsloch, durch das die Schraube hindurchgeht — jeweils mit den nächstliegenden Zoll- und Metrikbohrern und mit der Grundlage jeder Zahl. Die Werte sind praktische Erfahrungswerte aus gemeinfreien Veröffentlichungen der US-Regierung.
Für eine Holzschraube #6 gilt ein Vorloch von 3/32 in, also 0.0938 in (2.38 mm). Die nächstliegenden Zollbohrer sind 3/32 (0.0938 in) und #42 (0.0935 in); die nächstliegenden Metrikbohrer sind 2.40 mm und 2.35 mm. Dies ist ein Erfahrungswert aus der Quelltabelle, kein Normwert.
Meinen Auftrag berechnen
Öffnen Sie den Vorloch-Rechner mit bereits eingetragener Schraubengröße und Material: Er liefert den Lochdurchmesser, die nächstliegenden Zoll- und Metrikbohrer und eine Liste zum Ausdrucken, die Sie mit zur Arbeit nehmen können.
Öffnet sich mit vorbelegter Schraubengröße 6 und dem Material „Weichholz“. Ändern Sie dort das Material, um auch die Grundlage für Hartholz zu sehen.
#6 Holzschraube: die drei Lochdurchmesser und die Bohrer
Die drei Zeilen sind der Schraubenkörper, das Vorloch (hier greifen die Gewindegänge; die Quelltabelle druckt dafür STARTER HOLE) und das Durchgangsloch (hier geht die Schraube hindurch; die Quelltabelle druckt dafür PILOT HOLE). Bruch- und Millimeterwerte stammen aus der Quelltabelle; die Zollwerte in Dezimalschreibweise sind derselbe Bruch, umgerechnet mit 25,4 mm je Zoll. Die in der Quelltabelle gedruckte Dezimalzoll-Spalte wird bewusst nicht übernommen: Sie enthält Abweichungen in der letzten Stelle und eine verschobene Zeile, daher wird hier jeder Zollwert aus dem Millimeterwert abgeleitet.
| Position | Spalte der Quelltabelle | Bruch (in) | Dezimal (in) | Millimeter (mm) | Bohrer der Quelltabelle | Nächstliegende Zollbohrer | Nächstliegende Metrikbohrer |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Körperdurchmesser der SchraubeNenndurchmesser des Schraubenkörpers und zugleich der Bezug, mit dem beide Lochdurchmesser verglichen werden. | NOMINAL SCREW BODY DIAMETER | 9/64 | 0.1380 | 3.51 | in der Quelltabelle nicht enthalten | in der Quelltabelle nicht enthalten | in der Quelltabelle nicht enthalten |
| Vorloch (hier greifen die Gewindegänge)In das tragende Teil bohren, etwa auf die Hälfte bis zwei Drittel der Gewindelänge. | STARTER HOLE DRILL SIZE | 3/32 | 0.0938 | 2.38 | in der Quelltabelle gibt es keinen so kleinen Bohrer | 3/32 · 0.0938 in · Abweichung 0.0000#42 · 0.0935 in · Abweichung 0.0003#41 · 0.0960 in · Abweichung 0.0022 | 2.40 mm · Abweichung 0.0007 in 2.35 mm · Abweichung 0.0013 in 2.45 mm · Abweichung 0.0027 in |
| Durchgangsloch (die Schraube geht hindurch)In das zu befestigende Teil bohren, damit die Schraube hindurchgeht, ohne Gewinde zu fassen. | PILOT HOLE DRILL SIZE | 9/64 | 0.1406 | 3.57 | in der Quelltabelle gibt es keinen so kleinen Bohrer | 9/64 · 0.1406 in · Abweichung 0.0000#28 · 0.1405 in · Abweichung 0.0001#27 · 0.1440 in · Abweichung 0.0034 | 3.60 mm · Abweichung 0.0011 in 3.50 mm · Abweichung 0.0028 in 3.70 mm · Abweichung 0.0051 in |
Die Spaltennamen der Quelltabelle sind gegenüber der heutigen Benennung vertauscht: FM 5-426 druckt PILOT HOLE für das Loch, durch das die Schraube hindurchgeht, und STARTER HOLE für das Loch, in das die Gewindegänge greifen. Diese Seite verwendet die heutigen Bezeichnungen (Durchgangsloch und Vorloch) und druckt neben jeder Zeile den ursprünglichen Spaltennamen, damit die beiden Löcher nicht verwechselt werden.
Die Abweichung ist der Unterschied zwischen dem Bohrer und dem Loch in der Zeile darüber: Ein negatives Vorzeichen bedeutet, der Bohrer ist kleiner als das Loch, ein positives, er ist größer. Die Kandidaten sind nach Nähe sortiert, der erste ist also der nächstliegende verfügbare Bohrer.
Wenn zwei Bezeichnungen denselben Durchmesser haben (die Buchstabenreihe E und der Bruch 1/4), bleiben beide als getrennte Positionen erhalten, und keine ersetzt die andere.
Woher der einzelne Wert in der Tabelle stammt
FM 5-426 gibt je Schraubengröße einen einzigen Wert und teilt ihn weder nach Material noch nach Holzart auf. Das Handbuch nennt für diese Löcher nur drei Zwecke: die Schraube genau zu setzen, ein Aufspalten zu verhindern und Zeit zu sparen. Sein Anwendungsbereich ist die Zimmerei in Weichholz, deshalb ist der einzelne Wert am treffendsten als praktischer Erfahrungswert für die Baustelle zu lesen und nicht als geprüfte Auslegungszulässigkeit. Deshalb hat die Tabelle oben eine Spalte und keine Materialmatrix.
Weichholz (gemessen) und Hartholz (berechnet) im Vergleich
Die Quelltabelle gibt je Schraubengröße einen einzigen Wert und teilt ihn weder nach Material noch nach Holzart auf; dieser Wert ist die Spalte Weichholz. Die Spalte Hartholz wendet den Anteil, den die Forstprodukt-Versuchsanstalt (FPL) für Hartholz angibt, auf denselben Wert an und ist eine Berechnung, keine Messung. Verwenden Sie die Spalte Weichholz als Erfahrungswert; die Spalte Hartholz ist nur eine Demonstration der Regel.
| Schraubengröße | Weichholz, Wert der Quelltabelle gemessener Erfahrungswert | Hartholz, berechnet berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
|---|---|---|
| #1 | in der Quelltabelle kein Wert für das Vorloch | in der Quelltabelle kein Wert für das Vorloch |
| #2 | 0.0625 in (1.59 mm) | 0.0562 in (1.43 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #3 | 0.0625 in (1.59 mm) | 0.0562 in (1.43 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #4 | 0.0781 in (1.98 mm) | 0.0703 in (1.79 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #5 | 0.0781 in (1.98 mm) | 0.0703 in (1.79 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #6 | 0.0938 in (2.38 mm) | 0.0844 in (2.14 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #7 | 0.1094 in (2.78 mm) | 0.0985 in (2.50 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #8 | 0.1094 in (2.78 mm) | 0.0985 in (2.50 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #9 | 0.125 in (3.17 mm) | 0.1125 in (2.86 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #10 | 0.125 in (3.17 mm) | 0.1125 in (2.86 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #12 | 0.1406 in (3.57 mm) | 0.1265 in (3.21 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #14 | 0.1562 in (3.97 mm) | 0.1406 in (3.57 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #16 | 0.1875 in (4.76 mm) | 0.1688 in (4.29 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
| #18 | 0.2031 in (5.16 mm) | 0.1828 in (4.64 mm) · berechnet · nicht gemessen · kein Auslegungswert |
Die Annahme hinter der Spalte Hartholz
Eine Berechnung, keine Messung: Sie geht davon aus, dass das in der Quelltabelle geführte Loch (STARTER HOLE) auf den Gewindekerndurchmesser gebohrt wurde, und wendet darauf den Anteil von 90 % für Hartholz an. Für den Gewindekerndurchmesser gibt es keinen Wert, der aus einer gemeinfreien Quelle zitiert werden könnte; die Spalte Hartholz ist deshalb nur eine Demonstration der Regel: Sie ist keine Messung, kein Auslegungswert und keine Grundlage für eine Preisangabe.
Zum Vergleich: die Auslegungsregel nach Belastung
Für eine tragende Verbindung wird das Vorloch als Anteil des Gewindekerndurchmessers angegeben: etwa 70 % in Weichholz und etwa 90 % in Hartholz. Der größere Anteil in Hartholz folgt aus den Anwendungsbedingungen der Ausziehgleichung, nicht aus einer Materialvorliebe. Die Regel führt vom „Wood Handbook“ über NBSIR 77-1282 bis zur NBS-Arbeit von 1926 zurück, wo sie zuerst festgehalten wurde.
Kurzes Zitat aus der Quelle: “This equation is applicable when screw lead holes have a diameter of about 70% of the root diameter of the threads in softwoods, and about 90% in hardwoods.”
Bezugsgröße dieser Regel ist der Gewindekerndurchmesser, nicht der Schaftdurchmesser und nicht der Nenndurchmesser des Körpers. Für Kopfschrauben (lag screw) gilt im selben Kapitel eine andere Regel mit dem Schaftdurchmesser als Bezug; beide dürfen nicht vermischt werden.
Der Wert in der Tabelle oben und diese Regel haben verschiedene Herkunft: Der Tabellenwert ist ein praktischer Erfahrungswert für Zimmerei in Weichholz, die Regel ein Auslegungsanteil nach Belastung. Bei den hier gezeigten Größen weichen sie um etwa zwei Fünftel voneinander ab; sie dürfen daher nicht ineinander umgerechnet und nicht gemittelt werden.
Der Gewindekerndurchmesser: zwei Schätzungen, getrennt ausgewiesen
- Schätzung ①: Die 1977 vom US-Nationalbüro für Normung festgehaltene Branchenpraxis setzt den Kerndurchmesser auf den Körperdurchmesser mal 0.67; für diese Größe sind das 0.0925 in (2.35 mm).
- Schätzung ②: der Wert des Vorlochs in der Quelltabelle selbst, angenommen als Kerndurchmesser. Genau das ist die Tischlergewohnheit, die die Arbeit des US-Nationalbüros für Normung von 1926 festhält und aufzugeben empfiehlt.
Es sind zwei Schätzungen unterschiedlicher Herkunft und keine zwei Messungen derselben Größe; sie stehen nebeneinander und werden weder gemittelt noch zu einem einzigen Kerndurchmesser zusammengeführt.
Die Spaltennamen der Quelltabelle in heutiger Bezeichnung
Lesen Sie die Tabelle oben zusammen mit dieser Zuordnung. Die Vertauschung in den ersten beiden Zeilen ist der Grund, warum auf dieser Seite neben jeder Zeile der ursprüngliche Spaltenname steht.
| Spalte in FM 5-426 | Heutige Bezeichnung |
|---|---|
| SCREW SIZE | Schraubengröße (die Kopfspalte der Quelltabelle; eine Spalte für das Material gibt es darin nicht) |
| NOMINAL SCREW BODY DIAMETER | Körperdurchmesser (Nennmaß); die Quelltabelle schreibt dieselbe Größe zweimal: als Dezimalzeile und als Bruchzeile in Schritten von 1/64 |
| PILOT HOLE DRILL SIZE | Durchgangsloch: das Loch, durch das die Schraube hindurchgeht. Die Quelltabelle nennt es pilot hole, also umgekehrt zum heutigen Sprachgebrauch |
| PILOT HOLE BIT SIZE | Nummer des Spiralbohrers für dieses Durchgangsloch; die Nummer n bedeutet n/16 in und ist eine Bezeichnung, kein Durchmesser |
| STARTER HOLE DRILL SIZE | Vorloch: das Loch, in das die Gewindegänge greifen, also das, was heute mit pilot hole gemeint ist |
| STARTER HOLE BIT SIZE | Nummer des Spiralbohrers für dieses Vorloch, auf derselben Grundlage n/16 in |
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Weitere Schraubengrößen
Verwandte Tabellen
Häufige Fragen
Welches Vorloch soll ich für eine Holzschraube #6 bohren?
Bohren Sie 3/32 in, also 0.0938 in (2.38 mm). Die nächstliegenden Zollbohrer sind 3/32 (0.0938 in, Abweichung 0.0000 in) und #42 (0.0935 in); die nächstliegenden Metrikbohrer sind 2.40 mm und 2.35 mm. Der Wert stammt aus der Spalte starter hole von FM 5-426, in heutiger Bezeichnung also dem Vorloch, und ist ein praktischer Erfahrungswert, kein Normwert. Bohren Sie ihn in das tragende Teil, etwa auf die Hälfte bis zwei Drittel der Gewindelänge.
Worin unterscheiden sich Vorloch und Durchgangsloch?
Sie werden in verschiedene Teile gebohrt. Das Durchgangsloch wird in das zu befestigende Teil gebohrt und ist so groß wie der Schraubenkörper oder etwas größer — bei einer Schraube #6 also 0.1380 in (3.51 mm), weshalb diese Seite 9/64 in (3.57 mm) angibt. Das Vorloch, das mit pilot hole meist gemeint ist, wird in das tragende Teil gebohrt und ist kleiner als der Körper, damit die Gewindegänge greifen: hier 3/32 in (0.0938 in). Die Quelltabelle benennt beide umgekehrt, deshalb trägt jede Zeile oben den ursprünglichen Spaltennamen.
Gibt es für jede Schraubengröße einen Wert für das Vorloch?
Nein. Die Quelltabelle führt ab #2 für jede Größe ein starter hole, lässt es aber für die kleinste erfasste Größe leer. Wo die Zelle leer ist, druckt diese Seite, dass die Tabelle keinen Wert enthält, statt einen zu berechnen: Ein berechneter Wert wäre von einem gemessenen nicht zu unterscheiden.
Sind das Normwerte?
Nein, und Auslegungswerte sind sie ebenso wenig. Jede Zahl auf dieser Seite ist ein praktischer Erfahrungswert oder eine Textregel aus gemeinfreien Veröffentlichungen der US-Regierung. Die urheberrechtlich geschützten Normen für Holzschrauben und Bohrerserien werden hier nur genannt, damit ihre Existenz festgehalten ist: Aus ihnen wird kein Tabellenwert übernommen, und der Gewindekerndurchmesser, den die Auslegungsregel braucht, ist in keiner gemeinfreien Quelle festgelegt.
Was soll ich für Hartholz bohren?
Folgt man der Auslegungsregel nach Belastung statt der Tabelle, so braucht eine Schraube #6 in Hartholz etwa 0.0844 in (2.14 mm): das ist der Hartholzanteil von 90 % des Gewindekerndurchmessers unter der Annahme, dass dieser dem Vorloch der Tabelle von 3/32 in entspricht. Das ist eine Berechnung, keine Messung, deshalb ist sie auf dieser Seite als berechnet gekennzeichnet und aus der Haupttabelle herausgehalten. Trägt die Verbindung Last, nehmen Sie den Wert beim Holzlieferanten und aus der Auslegungsvorgabe, nicht von dieser Seite.
Welcher Bohrer liegt dem Vorloch von 3/32 in am nächsten?
In der Zollreihe sind die nächstliegenden Bohrer 3/32 (0.0938 in, Abweichung 0.0000 in), dann #42 (0.0935 in, Abweichung 0.0003 in) und #41 (0.0960 in). In der Metrikreihe sind es 2.40 mm (Abweichung 0.0007 in), 2.35 mm (Abweichung 0.0013 in) und 2.45 mm (Abweichung 0.0027 in). Beachten Sie, dass Zoll- und Metrikreihe zwei verschiedene Bohrersätze sind: Über den ganzen Bereich stimmen nur drei Größen überein, ein Metrikbohrer ist also meist nur dem Namen nach der nächstliegende Ersatz und nicht der gleiche Durchmesser.
Wie groß ist eine Schraube #6?
Der Nenndurchmesser des Körpers einer Holzschraube #6 beträgt 9/64 in, also 0.1380 in (3.51 mm). Die Schraubengröße ist eine Nummer und weder ein Zollbruch noch ein Durchmesser in Millimetern; sie lässt sich daher nur nachschlagen und nicht messen. Sowohl das Vorloch als auch das Durchgangsloch werden auf diesen Körperdurchmesser bezogen.
Kann ich einen Metrikbohrer statt eines Zollbohrers verwenden?
Oft ja, solange Sie ein etwas anderes Loch in Kauf nehmen. Für das Vorloch von 3/32 in ist der nächstliegende Metrikbohrer 2.40 mm, also 0.0007 in vom Loch entfernt; der nächstnächste ist 2.35 mm. Da die Metrikreihe in den hier verwendeten Größen in kleinen Schritten fortschreitet, ist der Unterschied meist deutlich kleiner als die Toleranz einer Holzverbindung; die beiden Reihen stimmen aber nur bei wenigen Größen überein, achten Sie deshalb auf die Abweichung und nicht auf das Nennmaß. Trägt die Verbindung Last, bohren Sie zuerst ein Probestück.
Quellen
Jeder Wert und jede Regel oben stammt aus einer gemeinfreien Veröffentlichung der US-Regierung. Die urheberrechtlich geschützten Normen für Holzschrauben und Bohrerserien werden nur genannt, damit ihre Existenz festgehalten ist: Aus ihnen wird kein Tabellenwert übernommen, und der Gewindekerndurchmesser ist in keiner von ihnen festgelegt.
Quellen
- Feste Durchmesser der Nummern-, Buchstaben- und Bruchreihe von Bohrern
- FED-STD-H28/2B Unified Inch Screw Threads (Zollgewinde UN und UNR) (1984)
- FF-S-111D Screw, Wood, US-Bundesspezifikation (1974)
- FM 5-426 Carpentry, US Army (Quelltabelle) (1995)
- FPL-GTR-190 Wood Handbook, Kapitel 8 Fastenings, USDA Forest Service (1999)
- TC 9-524 Fundamentals of Machine Tools (Grundlagen der Werkzeugmaschinen), US Army (1996)
- NAVEDTRA 14043 Builder 3 and 2, US Navy (1994)
- NBS Technologic Paper 319, Holding Power of Wood Screws (über die Haltekraft von Holzschrauben) (1926)
- NBSIR 77-1282, US-Nationalbüro für Normung (1977)
Haftungsausschluss: Jede Zahl auf dieser Seite ist ein praktischer Erfahrungswert oder eine Textregel aus gemeinfreien Quellen. Keine davon ist ein Normwert, ein Auslegungswert oder eine Abnahmegrundlage. Bei tragenden Arbeiten richten Sie sich nach den Daten Ihres Materiallieferanten und nach der Auslegungsvorgabe und bohren Sie zuerst ein Probestück. Aus urheberrechtlich geschützten Normen wird hier kein Tabellenwert übernommen.