Ein normgerechtes Rack kann drei verschiedene Lochformen haben – normgerecht heißt also nicht, dass es passt

Drei Lochformen, alle normgerecht

Intel hat einen Kompatibilitätsleitfaden für Serverrackschränke veröffentlicht, und seine Anmerkung zu den Löchern im Montageflansch ist der kürzeste Einstieg in das Thema:

Zwar erlaubt EIA-310-D, dass die Löcher im Montageflansch rund, quadratisch oder mit Gewinde versehen sind, doch die Schienensatz-Hardware von Intel ist nur für runde oder quadratische Löcher ausgelegt, nicht für Gewindelöcher. Die Montagewinkel von Intel funktionieren am besten mit quadratischen Löchern. (sinngemäß übersetzt)

In diesem Satz stecken zwei Tatsachen. Die Norm erlaubt drei Lochformen, und die Montage-Hardware eines großen Serverherstellers funktioniert mit einer davon nicht. Keine Seite verstößt gegen etwas. Ein Rack mit Gewindelöchern ist normgerecht, der Schienensatz ist nach derselben Norm ausgelegt, und trotzdem passen sie nicht zusammen.

Ein Vorbehalt gehört hierher und nicht ans Ende. Die von Intel genannte Ausgabe ist EIA-310-D, erschienen 1992, und Intels Leitfaden ist auf September 2005 datiert. Eine spätere Ausgabe, EIA/ECA-310-E, erschien im Dezember 2005 und ist die aktuelle. Alles, was auf dieser Seite zitiert wird, beschreibt daher die Zeit von -D; was die aktuelle Ausgabe über Lochformen oder Gewinde sagt, wissen wir nicht, weil wir sie nicht gelesen haben.

Das ist ein anderes Versagen als eine fehlende Spezifikation. Nichts wurde versehentlich ausgelassen. Die Norm wurde so geschrieben, dass sie bereits vorhandene Racks einschließt, und die Kosten dafür trägt, wer einen Server auf Brusthöhe vor dem falschen Rack hält.

Wozu das quadratische Loch eigentlich da ist

Ein quadratisches Loch trägt kein Gewinde. Das ist keine Einschränkung, die umgangen wird, es ist der Zweck. Das Gewinde kommt separat, in einer Käfigmutter, die von hinten in das quadratische Loch gedrückt wird, und es geht auf demselben Weg wieder. Ein beschädigtes Gewinde kostet eine Käfigmutter statt einer Schiene, und dasselbe Rack nimmt beim nächsten Mal ein anderes Gewinde auf, indem man eine andere Mutter nimmt.

Eine Schiene mit Gewindelöchern trifft die umgekehrte Abwägung. Das Gewinde ist da, an der richtigen Stelle, ohne dass etwas eingesetzt werden muss oder herunterfallen kann; und es ist dauerhaft, auf ein Maß festgelegt und zerstörbar. Ist es beschädigt, findet die Reparatur an der Schiene statt.

Die drei Lochformen sind also nicht drei Qualitäten derselben Sache. Sie sind drei Antworten auf die Frage, wo das Gewinde sitzt: in der Schiene, in einem Verbrauchsteil oder nirgends – denn durch ein rundes Loch geht eine Schraube hindurch bis zu einer Mutter auf der anderen Seite. Keine der Abwägungen ist eine Einbahnstraße: Eine Gewindeschiene mit beschädigtem Gewinde lässt sich oft nachschneiden oder mit einem Gewindeeinsatz versehen; der Unterschied liegt also darin, wo die Reparatur stattfindet und wie alltäglich sie ist, nicht darin, ob sie möglich ist. Unsere Seite darüber, was ein Gewindeloch verändert, behandelt dieselbe Wahl im Maßstab einer einzelnen Verbindung.

Das Lochbild ist zöllig, in welchen Einheiten es auch gedruckt wird

IBM veröffentlicht die Geometrie als Installationsanforderung für Racks, die IBM nicht geliefert hat, und beruft sich auf dieselbe Norm: Das Rack muss EIA-310-D erfüllen, die Löcher für die Schienenmontage müssen einen Mittenabstand von 465 mm ± 1,6 mm haben, und die Löcher kommen in Dreiergruppen mit Mittenabständen von 15,9, 15,9 und 12,7 mm. In Zoll geschrieben sind diese drei 0,625, 0,625 und 0,5, und sie lassen sich exakt umrechnen:

Die drei Abstände ergeben zusammen genau 1,75 Zoll; das ist die Höheneinheit, die Intels Leitfaden als 1,75 Zoll oder 44,45 Millimeter definiert. Jeder Millimeterwert in dieser Tabelle ist die exakte Umrechnung des Zollwerts darüber: 0,625 × 25,4 = 15,875 und 1,75 × 25,4 = 44,45. Die 19 Zoll im Namen sind genau 482,6 mm.

Keiner dieser metrischen Werte ist rund, weil keiner davon metrisch gewählt wurde. Eine Höheneinheit ist nicht 44 oder 45 Millimeter und wird es nie sein. Veröffentlichte Tabellen runden 15,875 oft auf 15,9, so wie die von IBM; das ist eine Entscheidung beim Drucken, keine maßliche.

Das quadratische Loch selbst ist die Ausnahme, und es lohnt, das zu bemerken, weil es die Grenze des Arguments markiert. IBM gibt es mit 9,5 mm (0,37 in.) ± 0,1 mm an. Drei Achtel Zoll sind 9,525 mm; 9,5 ist also nicht dieser Wert gerundet, sondern ein metrisches Maß mit einer ungefähren Zollangabe daneben – das Gegenteil jedes Werts in der Tabelle oben. Eine Schiene trägt Maße aus beiden Systemen, und welches das ursprüngliche ist, verrät, welches zuerst da war.

Der zweite Weg, auf dem ein normgerechtes Rack einen normgerechten Server ablehnt

Derselbe Intel-Leitfaden benennt etwas, das die Norm überhaupt nicht behandelt:

Die Norm EIA-310-D behandelt die Frage des „Freiraums am Rackwinkel“ nicht. (sinngemäß übersetzt)

Anschließend nennt er einen eigenen Wert: mindestens 16,77 mm Freiraum zwischen den beiden Kanten des Montageflanschs, was er für die richtige Montage seiner Gleitschienen als absolut entscheidend bezeichnet, und er merkt an, dass viele Rackhersteller einen U-förmigen Flansch liefern statt des L-förmigen, der diesen Platz lässt.

In einem Dokument stecken also zwei verschiedene Mechanismen. Der eine ist, dass die Norm drei Möglichkeiten zulässt, der andere, dass die Norm zu einem Maß schweigt, das darüber entscheidet, ob die Hardware passt. Der Kaufratschlag des Leitfadens fällt entsprechend aus: Nicht alle Rackschränke sind nach den Vorgaben von EIA-310-D gebaut, also unbedingt nachfragen.

Was diese Seite nicht belegt hat

• Es wurde keine Norm gelesen. EIA-310-D, IEC 60297 und DIN 41494 sind kostenpflichtige Dokumente. Dass EIA-310-D runde, quadratische oder Gewindelöcher zulässt, ist das, was Intels Leitfaden darüber berichtet, nicht etwas, das wir in der Norm gelesen haben. Kopien von EIA-310-D kursieren auf Filesharing-Seiten; wir haben keine heruntergeladen oder zitiert.
• Die Geometrie ist eine Herstelleranforderung, nicht die Norm. Die Lochabstände, die Größe des quadratischen Lochs und der Abstand von Schiene zu Schiene sind aus IBMs Installationsspezifikation für nicht von IBM gelieferte Racks zitiert, die EIA-310-D anführt, statt sie wiederzugeben. Die Gewindegrößen stammen aus einem allgemeinen Nachschlagewerk, einer noch schwächeren Quelle, die unten als solche genannt wird. Die Rechnungen zu alledem sind unsere und lassen sich mit einem Taschenrechner nachprüfen.
• Eine allgemeine Norm für die Käfigmutter selbst haben wir nicht gefunden. Eine Gegenprüfung suchte nach einer, die Körper, Federkäfig, Blechdickenbereich und Belastung abdeckt, und fand keine; das Innengewinde unterliegt den gewöhnlichen Gewindenormen, der Rest scheint in Herstellerkatalogen zu stehen. Das ist eine Suche ohne Treffer, kein Beweis, dass nichts existiert.
• Der Intel-Leitfaden ist von 2005, und daher stellt sich die Frage nach der Ausgabe. Revision 2.4 ist auf September 2005 datiert und zitiert EIA-310-D von 1992. EIA/ECA-310-E folgte im Dezember 2005 und ist die aktuelle Ausgabe, gepflegt von der ECIA. Eine Gegenprüfung fand außerdem die Behauptung, spätere Ausgaben führten zulässige Gewinde für Gewindelöcher mit bevorzugten Optionen auf. Trifft das zu, läge eine Seite, die behauptet, die Norm lege sich auf kein Gewinde fest, für die aktuelle Ausgabe falsch. Diese Seite vertritt dieses Argument nicht – sie berichtet, was ein Hersteller unter -D über Lochformen gesagt hat –, aber genau diese Unterscheidung ist der Grund, warum das Argument so eng gehalten wird.
• Maße oder Belastungen von Käfigmuttern erscheinen hier nicht. Wir haben kein Dokument, auf das wir uns dafür stützen könnten; diese Seite beschreibt daher, wozu eine Käfigmutter dient, und nennt keine Zahlen.
• IEC 60297 und DIN 41494 werden nur genannt. Ob sie dieselben drei Lochformen zulassen oder weniger, wissen wir nicht.

Dieser Beitrag gehört nicht zu nur einem der sechs Schritte. Er betrifft mehrere Schritte oder Vorgänge nach der Montage. Die zugrunde liegenden Entscheidungen stehen im englischen Beitrag Specifying a screw.

Häufige Fragen

Legt EIA-310-D ein Gewinde für die Befestigungslöcher im Rack fest?

Laut Intels Kompatibilitätsleitfaden für Serverrackschränke erlaubt die Norm runde, quadratische oder Gewindelöcher im Montageflansch. Ein Gewindeloch ist demnach eine zulässige Option, nicht die Vorgabe. Die Norm selbst, ein kostenpflichtiges Dokument, haben wir nicht gelesen; dies ist also das, was ein Herstellerleitfaden darüber berichtet.

Warum tauchen in Racks 10-32, 12-24 und M6 auf?

Weil bei einem Rack mit quadratischen Löchern das Gewinde gar nicht im Rack sitzt. Es kommt mit der Käfigmutter, die man in das quadratische Loch drückt, sodass dieselbe Schiene jedes Gewinde aufnimmt, das die Mutter trägt. Bei einer Gewindeschiene ist das Gewinde fest; allgemeine Nachschlagewerke beschreiben es meist als 10-32 UNF und seltener als metrisches 6 mm. Diese drei sind die üblichen, keine abschließende Liste – auch M5-Käfigmuttern werden verkauft –, und genau das ist zu erwarten, wenn das Gewinde eine Eigenschaft der Mutter statt des Racks ist.

Wie viele Millimeter hat eine Höheneinheit?

Eine HE sind 1,75 Zoll, die Intels Leitfaden mit 44,45 mm angibt. Das ist keine runde metrische Zahl, weil sie nicht metrisch gewählt wurde: 1,75 × 25,4 = 44,45 exakt. Die drei senkrechten Abstände einer Höheneinheit sind 0,5, 0,625 und 0,625 Zoll und ergeben zusammen genau 1,75.

Kann ein Rack normgerecht sein und meinen Server trotzdem nicht aufnehmen?

Ja, auf mindestens zwei Arten, die ein Herstellerleitfaden dokumentiert. Intel gibt an, dass seine Schienensätze mit runden oder quadratischen Löchern funktionieren, nicht aber mit Gewindelöchern, obwohl die Norm alle drei zulässt. Und Intel gibt an, dass die Norm den Freiraum am Rackwinkel nicht behandelt, und nennt mindestens 16,77 mm zwischen den Kanten des Montageflanschs als entscheidend für seine Gleitschienen.

Warum quadratische Löcher statt Gewindelöcher?

Weil das Gewinde zum Verbrauchsteil wird. Ein quadratisches Loch trägt kein Gewinde; das Gewinde kommt mit einer Käfigmutter und geht auf demselben Weg. Ein beschädigtes Gewinde kostet eine Mutter statt einer Schiene, und ein anderer Gewindetyp ist eine Frage des Mutterwechsels. Eine Gewindeschiene gibt das auf zugunsten eines Gewindes, das bereits an Ort und Stelle ist und bei der Montage nicht herunterfallen kann.

Quellen

• Intel, Server Rack Cabinet Compatibility Guide, Revision 2.4, September 2005 — die Anmerkung, dass EIA-310-D runde, quadratische oder Gewindelöcher im Montageflansch erlaubt, Intels Schienensätze aber nicht mit Gewindelöchern funktionieren; die Definition der Höheneinheit; und die Aussage, dass die Norm den Freiraum am Rackwinkel nicht behandelt (kostenloses PDF)
• IBM, Installationsspezifikationen für nicht von IBM gekaufte Racks — die Anforderung, EIA-310-D zu erfüllen, der Schienenabstand von 465 ± 1,6 mm, die Lochgruppen mit 15,9 / 15,9 / 12,7 mm und das quadratische Loch mit 9,5 ± 0,1 mm
• 19-inch rack — allgemeines Nachschlagewerk, hier nur für die üblichen Gewindegrößen von Gewindelöchern verwendet; eine Sekundärquelle, als solche gekennzeichnet

Der Intel-Leitfaden wurde heruntergeladen, mit pdftotext umgewandelt und direkt gelesen; alle drei ihm zugeschriebenen Zitate sind wörtlich (hier übersetzt). Er ist der technische Leitfaden eines namentlich genannten Herstellers, keine Norm, und auf September 2005 datiert. Für diese Seite wurde keine Norm gelesen: EIA-310-D, IEC 60297 und DIN 41494 sind kostenpflichtige Dokumente, und obwohl Kopien von EIA-310-D auf Filesharing-Seiten kursieren, haben wir keine heruntergeladen, gelesen oder zitiert – die Aussage, dass die Norm drei Lochformen zulässt, ist Intels Bericht darüber. Das Lochbild und die Werte von Schiene zu Schiene stammen aus einem allgemeinen Nachschlagewerk statt aus einer Norm oder einer Herstellerzeichnung, einer schwächeren Quelle, als diese Website sich sonst stützt; es wird oben in den Quellen genannt statt unterschiedslos eingearbeitet. Die Rechnungen sind unsere und lassen sich mit einem Taschenrechner wiederholen: 0,5 + 0,625 + 0,625 = 1,75 Zoll, 0,625 × 25,4 = 15,875 mm, 1,75 × 25,4 = 44,45 mm, 19 × 25,4 = 482,6 mm. Wo veröffentlichte Tabellen 15,88 statt 15,875 zeigen, ist das Rundung beim Drucken, kein anderes Maß.