Schraubensicherungen: Der ultimative Ratgeber

Von | 18. Januar 2019
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bekannt und hat sich vielfach bewährt. Doch ist die Schraube festgezogen, ist dies leider noch lange kein Garant für deren dauerhafte Festigkeit. Gelöste Schraubverbindungen sind nicht selten Auslöser von groß angelegten Rückrufaktionen, Unfällen oder sogar schweren Katastrophen und Flugzeugabstürzen.

Gleitbewegungen unter dem Schraubenkopf oder im Gewinde führen zur Lockerung der Schraubverbindung. Damit sich Schrauben nicht lösen, werden Schraubensicherungen angebracht. Folgender Ratgeber erklärt die Notwendigkeit von Schraubensicherungen und stellt die einzelnen Möglichkeiten näher vor.

Wie sicher sind Schraubverbindungen?

Schauen wir uns zunächst den Vorgang des Schraubens an sich näher an. Beim Eindrehen der Schraube wird das jeweilige Bauteil heruntergedrückt. Die Schraube dehnt sich abhängig vom Material und dadurch entsteht eine Verbindung. Einfache Schraubverbindungen sind allein durch die zwischen Schraube, Mutter und den verspannten Teilen aufgebaute Klemmkraft recht sicher.

Um die Vorspannkraft aufrechtzuerhalten und damit ein selbstständiges Lösen der Schraubverbindung zu verhindern, ist die Wahl der passenden Schraube in Verbindung mit dem zu verbindenden Werkstück Voraussetzung. Um Schrauben sicher anzubringen sind Kenntnisse der Schrauben-Eigenschaften und des Verbundmaterials ebenso notwendig, wie die Beherrschung von Montageverfahren und Sicherungsmöglichkeiten.

Warum lösen sich Schrauben?

Auch vermeintlich sichere und richtig angelegte Schraubverbindungen können sich lösen. Die Ursache hierfür liegt in einer nachlassenden Vorspannkraft. Geht die Vorspannkraft verloren, lockern sich die Schrauben zunächst. Weitere dynamische Belastungen können zum Lösen der Schraubverbindung führen.

Das Nachlassen der Vorspannkraft, also des Drucks zwischen dem Außen- und Innengewinde, kann verschiedene Ursachen besitzen.


Grund für das Nachlassen der Vorspannkraft
Erläuterung
VibrationenKommt es zu Vibrationen, entstehen in der Schraubverbindung minimale Reibungen.
Diese führen mit der Zeit zu einer Glättung der Gewindeoberflächen.
Der Druck innerhalb der Verbindung lässt nach und die Schraube lockert sich.
KorrosionenBestehen Schraubverbindungen über einen längeren Zeitraum oder sind extremen Bedingungen wie Hitze, Kälte oder Nässe dauerhaft ausgesetzt, kann Rost entstehen.
Rosten Schrauben, beginnt sich das Material zu zersetzen und das Gewinde lockert sich.
Setzen der Schraubverbindung Damit ist das Nachlassen der Spannung innerhalb der Schraubverbindung gemeint.
Im Laufe der Zeit passen sich die einzelnen Elemente der Umgebung an und ähnlich wie eine Metallfeder nach längerem Gebrauch aus zu leiern beginnt, kann auch eine Schraubverbindung instabil werden.

Wenn sich Schrauben selbständig losdrehen, wird der Reibschluss zwischen Bolzen und Gewinde sowie zwischen Bauteil und Kopfauflage überwunden. Lässt die Spannung nach, verschieben sich die Bauteile und die Verbindung lockert, bzw. löst sich.

Warum ergeben Schraubensicherungen Sinn?

Wie bereits erwähnt, sind Schraubenverbindungen nicht uneingeschränkt sicher. Häufig geht die Klemmkraft verloren. Dynamische und statische Belastungen sorgen dafür, dass die Vorspannkraft nachlässt und sich die Schraube letztlich selbständig lockert. Hier kommen Schraubensicherungen zum Einsatz, denn diese können verhindern, dass die Vorspannkraft abfällt und sich die Schrauben lösen.

Schraubensicherungen lassen sich also als Maßnahmen definieren, welche ein Lockern und Lösen von Schraubverbindungen unterbinden können. Schrauben lockern sich, wenn diverse Kräfte wirken. Dazu zählen Vibrationen, Schwingungen, Drehkräfte oder Korrosion.

Damit Schraubensicherungen ihren Zweck erfüllen, müssen Schraubverbindungen korrekt angelegt sein. Es ist also besonders wichtig, dass die Schraube in ihrer Größe und ihrem Material zum Werkstück, welches verbunden werden soll passt. Das Anbringen von Schraubensicherungen bedeutet besonders in der Serienfertigung einen erhöhten Arbeitsaufwand und steigende Materialkosten.

Das allgemeine Ziel in der Großindustrie besteht darin, Schraubensicherungen möglichst zu vermeiden. Bei kritischen Schraubverbindungen, welche hohen Standards entsprechen müssen oder ungünstigen Bedingungen ausgesetzt sind, wird versucht, Schraubverbindungen zu dimensionieren.

Dabei sind zahlreiche Berechnungen notwendig. Es wird die Betriebskraft F zugrunde gelegt, welche von außen auf die Schraubverbindung einwirkt. Um die Abmessung der passenden Schraube zu ermitteln, müssen axiale Betriebskraft, Querkraft und Biege- und Drehmoment berücksichtigt werden. Die Ermittlung der Reibungszahl und der Reibungs- Klassen bildet die Grundlage dafür, den Schrauben bestimmte Werkstoffe, Oberflächen und Schmierstoffe zuzuordnen.

Welche Arten von Schraubensicherungen gibt es?

Grob betrachtet lassen sich drei Arten von Schraubensicherungen unterscheiden:

Art der Schraubensicherung Erläuterung
Setzsicherung Setzsicherungen machen die Schraubverbindung elastischer und können damit Setzerscheinungen verringern.
Ebenso gelingt es, die Vorspannkraft weitgehend zu bewahren und dadurch zu verhindern, dass sich Schraubverbindungen lösen.
Kommt es zu erzwungenen Relativbewegungen, können Setzsicherungen das Lösen von Schrauben allerdings nicht verhindern.
VerliersicherungVerliersicherungen verhindern das Losdrehen von Schrauben nicht.
Sie sind lediglich darauf ausgerichtet, die eigenständige komplette Demontage der Schraubverbindung zu verhindern.
LosdrehsicherungLosdrehsicherungen werden eingesetzt, um zu verhindern, dass sich Schraubverbindungen selbständig lösen.

Schraubensicherungen lassen sich weiterhin in kraftschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Sicherungen einteilen.

Kraftschlüssige Schraubensicherungen
Formschlüssige Schraubensicherungen

Stoffschlüssige Schraubensicherungen
Federscheiben
Federringe
Muttern
Sicherungsblech mit Lappen
Rippscheiben
Klebstoff
Sicherungslack

Schraubensicherungen sollen verhindern, dass die Vorspannkraft absinkt (Losdrehsicherungen) und sich Schraubverbindungen selbständig lösen (Verliersicherung).

Schraubensicherungen, welche die Vorspannung aufrechterhalten, sind außen oder innen gezahnte Scheiben, Wellenscheiben, Tellerfedern oder Schnorrscheiben. Als Verliersicherungen lassen sich spezielle Unterlegscheiben, selbstsichernde Muttern oder Sprengringe anbringen.

Losdrehsicherungen

Wie bereits erwähnt, dienen Losdrehsicherungen dazu, ein Losdrehen der Schraube zu verhindern. Damit muss sichergestellt werden, dass die Vorspannkraft erhalten bleibt. Hat sich die Schraube unmittelbar nach dem Eindrehen gesetzt, können etwa 80 Prozent der Vorspannkraft erhalten bleiben.

Losdrehsicherungen werden verwendet, wenn die Schraubverbindung besonders sicher sein muss und eine eventuelle Lockerung schwerwiegende Folgen nach sich ziehen würde. Der Einsatz ist zum Beispiel gerechtfertigt, wenn das Lösen der Schraubverbindungen hohe Sachschäden verursachen würde oder sogar die Gefährdung von Menschenleben eine Rolle spielt.

Es werden verschiedene Losdrehsicherungen unterschieden:

  • Formschlüssige Losdrehsicherungen
  • Sicherung durch Erhöhung der Vorspannkraft
  • Klebende Losdrehsicherungen
  • Losdrehsicherungen, welche die Querverschiebung verhindern

Bei formschlüssigen Losdrehsicherungen können Relativbewegungen zwischen Schraube und Bauteil unterbunden werden. Um dies zu erreichen, werden Sperrzähne, Verriegelung- Zähne oder Rippen eingesetzt.

Sicherungsscheiben für die Losdrehsicherung

Eine Losdrehsicherung kann durch unterschiedliche Sicherungsscheiben erreicht werden.

Sicherungsscheibe mit Rippen

Sicherungsscheiben mit Rippen halten auch extremen Vibrationen und Belastungen stand. Die Scheiben sind besonders hart und dabei kaum dicker als eine herkömmliche Unterlegscheibe. Damit können Sicherungsscheiben mit Rippen problemlos in beinahe jeder Konstruktion eingesetzt werden. Die Hersteller versprechen eine sichere Anwendung, auch wenn hohe Temperaturen herrschen oder das Werkstück mehrmals demontiert wird.

Sperrkantringe

Sperrkantringe sind an beiden Seiten geprägt und weisen eine Wölbung auf. Dadurch kann ein Ausgleich kleinerer Setzerscheinungen bewirkt werden. Bevorzugt werden diese Schraubensicherungen bei stark beanspruchten und rüttelanfälligen Schraubenverbindungen eingesetzt. Die Sperrkanten sind gitterförmig aufgebaut und in der Lage, soweit in das Werkstück einzudringen, dass eine sichere Verriegelung erzielt wird.

Sperrkantringe besitzen zahlreiche Vorteile:

  • verhindern Lockern und Losdrehen der Schrauben
  • lassen sich wiederholt nutzen
  • Auflage wird nur minimal beansprucht
  • bei allen Werkstoffen einsetzbar
  • unempfindlich gegenüber Temperaturunterschieden
  • einfach einzubauen
  • lassen sich an Schrauben bereits vormontieren
Schnorrscheiben

Schnorrscheiben sind auf beiden Seiten gezahnt und besitzen ebenfalls eine Wölbung, welche zusätzlich kleinere Setzbeträge ausgleichen kann. Durch das Befestigen der Schraube entsteht ein Formschluss, da sich die Schrauben mit ihrer gezahnten Oberfläche in das Werkstück graben.

Es ergibt sich ein breit aufgestelltes Anwendungsfeld. Auch im Heimwerkerbereich sind Schnorrscheiben unentbehrlich, gilt es doch, Werkzeuge oder Gartengeräte weitestgehend sicher zu gestalten und Unfälle in Heim und Garten zu vermeiden.

Keilsicherungsscheibenpaar

Diese Scheiben sind paarweise verklebt und sind durch innenliegende Keilflächen und außenliegende Radialrippen gekennzeichnet. Beim Verschrauben werden diese Keilsicherungsscheibenpaare unter dem Schraubenkopf oder unter der Mutter platziert. Die Radialrippen bewirken bei der Verschraubung einen Formschluss.

Dies garantiert den festen Sitz des Scheiben-Paares. Nur noch zwischen den innenliegenden Keilflächen sind Bewegungen möglich. Beginnt sich die Schraube zu lösen, sorgt die Keilwirkung für eine erhöhte Klemmkraft. Damit verhindert die Schraube selbständig das Loslösen.

Sperrzahnschraube

Diese Schrauben besitzen an ihrer Unterseite eine spezielle Verzahnung. Wird die Schraube montiert, gräbt sich die Verzahnung in das Werkstück ein. Durch diesen erzeugten Formschluss wird das Lösen der Schraubverbindung verhindert. Die Verzahnung wirkt gleichzeitig gegensätzlich der Losdreh-Richtung. Für gehärtete Werkstoffe ist diese Schraubensicherung allerdings nicht geeignet.

Die Verliersicherung

Bei einer Verliersicherung wird das Losdrehen der Schrauben nicht verhindert. Diese Sicherungen sind lediglich darauf ausgerichtet, dass die Schrauben nicht verloren gehen können. Die Sicherheit der Verbindung selbst ist bei dieser Art von Sicherungen also nicht gegeben. Ist eine Schraube zum Beispiel mit einer Kette gesichert, kann sie sich jederzeit losdrehen, kann aber nicht verloren gehen, da sie quasi an der Kette befestigt ist.

Verliersicherungen kommen zum Einsatz, wenn es nicht vorrangig darum geht, die Vorspannkraft und damit die Festigkeit der Schraube abzusichern. Verliersicherungen werden angebracht, wenn allgemein ein geringes Risiko besteht. Ist bei einem etwaigen Lösen der Schraube kein höherer Sachschaden zu befürchten und sind in erster Linie keine Menschen gefährdet, kann auf diese Sicherungen zurückgegriffen werden.

Folgende Verliersicherungs-Arten sind geläufig

  • Schrauben und Muttern mit Klemmteil
  • gewindefurchende Schrauben
  • Schrauben mit klemmender Beschichtung

Sicherungsmuttern

Bei Sicherungsmuttern handelt es sich um Sechskantmuttern, welche ein Klemmteil besitzen. Wie die untenstehende Tabelle verdeutlicht, sind Sicherungsmuttern in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Die auch als Stopp-Mutter oder selbstsichernde Mutter bezeichnete Schraubensicherung lässt sich leicht an ihrer sechskantigen Form und der ring- oder kegelförmigen Erweiterung an einer Stirnfläche erkennen.

Diese Erweiterung ist das beschriebene Klemmteil. Das Klemmteil sichert die Schraube. Die Sicherheit der Schraubverbindung wird durch das Gewinde der Sechskantmutter gewährleistet.

Sicherungsmuttern lassen sich nicht nur in ihrer Form unterscheiden. Auch die Art und das Material des sichernden Klemmteils sind unterschiedlich. Klemmteile können sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall bestehen.

Sicherungsmutter ArtBeschreibung
DIN 980Sechskantmutter mit Klemmteil
einteilige Mutter aus Metall
DIN 982Sechskantmutter mit Kunststoffeinsatz
Klemmteil besitzt eine hohe Form
DIN 985

Sechskantmutter mit Kunststoffeinsatz
Klemmteil besitzt eine niedrige Form
DIN 986Sechskant-Hutmutter mit Klemmteil
Einsatz besteht aus Kunststoff
DIN 6924
Sechskantmutter mit Klemmteil
Einsatz besteht nicht aus Metall und besitzt eine hohe Form
DIN 6925Sechskantmutter mit Klemmteil
Ganzmetallmutter

Sicherungsmuttern sind eine einfache wie wirkungsvolle Schraubensicherung, welche für alle gängigen Normschrauben Verwendung finden kann. Um die Schraubenverbindung sicher zu gestalten, werden keine weiteren Verbindungselemente benötigt. Ebenso müssen keine Veränderungen an der Schraube selbst vorgenommen werden.

Eine Sicherungsmutter wird stets mit dem Klemmteil nach außen aufgeschraubt. Bei der Montage der Mutter kommt es zu einer Verformung des Klemmteils. Dabei ist ein bestimmte Kraftaufwand notwendig und häufig wird es nicht gelingen, die Sicherungsmutter komplett von Hand anzubringen. Durch die Verformung des elastischen Anteils der Sicherungsmutter entsteht eine kraftschlüssige Verbindung, welche das Lockern und Lösen der Schrauben verhindert.

Beschichtete Schrauben

Diese Schrauben werden zu den Verliersicherungen gezählt und besitzen ein mit Kunststoff beschichtetes Gewinde. Der Kunststoff schiebt sich während der Befestigung der Schraube in die Zwischenräume des Gewindes. Diese Schraubverbindungen sind sofort belastbar und können in Temperaturbereichen bis 200 Grad zum Einsatz gebracht werden.

Schrauben können auch mit mikroverkapseltem Klebstoff beschichtet werden. Durch den bei der Montage ausgeübten Druck kommt es zur Zerstörung der Mikrokugeln und es wird Kleber freigesetzt, welcher sich zwischen Außen- und Innengewinde einlagert und dort aushärtet. In diesem Fall ist eine Losdrehsicherung gewährleistet.

Fadensicherung

Zu den Verliersicherungen zu zählen ist auch die Fadensicherung. Die betreffende Schraube besitzt in ihrer Längsachse eine klein Nut. In diese eingefräste Nut wird ein kleiner Kunststofffaden eingelegt. Wird die Schraube eingedreht, kommt es zu einer Verformung dieses kleinen Fadens. Der Faden klemmt sich dann praktisch zwischen dem Gewinde von Schrauben und Mutter ein.

Diese Schraubensicherung wird bevorzugt bei Stellschrauben angewandt. Durch die Klemmwirkung des Fadens können Stellschrauben gut in der gewünschten Position gehalten werden. Der Vorteil von Fadensicherungen liegt darin, dass sich die Schrauben wiederverwenden lassen. Beinahe jedes Schraubengewinde kann mit einer Fadensicherung versorgt werden. Meist bestehen die Fäden aus Kunststoff. Die Wahl des Materials ist jedoch letztlich von der herrschenden Einsatztemperatur abhängig.

Die Klebstoff-Sicherung

Mit Kleber kann ein sicherer Halt der Schrauben bewirkt werden. Das Losdrehen der Schrauben wird verhindert, wenn der Kleber eingebracht wird und zwischen dem Außen- und Innengewinde aushärtet. Der Kleber kann selbst aufgetragen werden. Praktisch ist es auch, auf die bereits beschriebenen Schrauben zurückzugreifen, welche mikroverkapselten Klebstoff enthalten, welcher während der Montage austritt und ebenfalls an Ort und Stelle aushärtet.

In jedem Fall wird der Kleber zwischen Innen- und Außengewinde eingebracht. Nach der Aushärtung wirken innerhalb des Klebers Kohäsionskräfte. Auch die an den Oberflächen wirkenden Adhäsionskräfte verhindern, dass es im Gewinde zu Bewegungen kommt. Damit ist die Klebstoff-Sicherung als effektive Losdrehsicherung einzustufen.

Die Klebstoff-Sicherung von Schrauben – Schritt für Schritt

  • Oberflächen säubern
  • Wenn notwendig, Aktivator auf Gewinde auftragen
  • Kleber vor Gebrauch schütteln
  • Tropfen auf dem Gewinde verteilen
  • Bauteile wie gewohnt montieren
  • Schrauben festziehen

Vor den Auftrag des Klebers sind die Oberflächen von Fettspuren oder Ölresten zu befreien. Es bietet sich an, auf die Gewinde einen Aktivator aufzutragen, wenn es sich um passive Metalloberflächen handelt oder die Klebstoff-Sicherung nur langsam aushärtet. Bei Durchgangsbohrungen erfolgt der Auftrag der Klebstoff-Sicherung in den Bereich, wo später die Mutter sitzen soll. Wenn es sich um Sacklochbohrungen handelt, werden mehrere Tropfen des Klebers direkt auf das Gewinde geträufelt. Dicht-Anwendungen bedürfen den Auftrag des Klebers am Anfang des Außengewindes.

Abhängig vom Anwendungsgebiet lassen sich unterschiedliche Arten dieser Schraubensicherungen unterscheiden.

Art der Schraubensicherung Anwendungsgebiet der Schraubensicherung
niedrigfeste SchraubensicherungDiese Schraubensicherung eignet sich für Senkkopfschrauben, Stellschrauben oder Justierschrauben.
Auch kleine Metallgewinde lassen sich damit versorgen, wenn die Gefahr besteht, dass diese beim Lösen der Schraube brechen. Dies ist zum Beispiel bei Gewinden aus Messing oder Aluminium angezeigt.
mittelfeste Schraubensicherung Diese Schraubensicherung kann uneingeschränkt bei allen Metallarten zum Einsatz kommen.
Die Klebstoffe haften auch auf leicht verschmutzen und öligen Untergründen.
Das Loslösen von Schrauben durch Vibration wird zuverlässig verhindert.
hochfeste SchraubensicherungEs handelt sich um eine besonders stabile und feste Schraubensicherung.
Diese Kleber sind temperaturbeständig und können zur dauerhaften Befestigung von Metallen und der zugehörigen passiven Werkstoffe eingesetzt werden.

Lösungen für vorgespannte Schraubenverbindungen

Können die einzelnen Bauteile nicht fest miteinander verspannt werden, ist von den meisten Losdrehsicherungen abzuraten, denn es fehlt an der nötigen Vorspannkraft. Dazu kann es zum Beispiel kommen, wenn keine entsprechenden Werkzeuge greifbar sind oder wenn weiche Bauteile zusammengefügt werden sollen.

Für diese Schraubverbindungen hat sich die Saper-Lock-Mutter bewährt. Diese spezielle Mutter wird durch eine Feder aus Edelstahl ergänzt, welche in den herkömmlichen Mutterkörper eingeschlossen ist. Wird die Mutter an der Schraube befestigt, weitet sich die Feder. Die Feder ist elastisch und dringt beim Lösen der Schraubverbindung in den Gewindegrund ein. Der Gewindebolzen wird von der Feder fest umschlungen und die Mutter lässt sich nicht mehr von der Schraube lösen.

Dieses Prinzip ist von Schlingfederbremsen geläufig. An der eingelassenen Feder ist seitlich ein Revisions-Haken angebracht. Dort kann die Feder entriegelt werden und die Mutter lässt sich anschließend recht einfach wieder abschrauben.

Sicherungselemente mit geringer Schutzwirkung

Die im Folgenden genannten Schraubensicherungen bieten lediglich einen geringen Schutz und die entsprechenden Normen wurden zurückgezogen.

Bezeichnung des Sicherungselementes Erläuterung
Federscheiben Die Normen für Federringe (DIN 127 u.a.) wurden ohne Ersatz gestrichen.
Vor dem Einsatz dieser Federscheiben wird in Fachkreisen bereits seit längerer Zeit gewarnt.
Feste Schrauben können von den Federscheiben bei hoher Vorspannung nicht gesichert werden.
Es bedarf nur eines geringen Kraftaufwandes und die Federscheiben erscheinen platt gedrückt.
Zahnscheiben Diese verzahnten Scheiben verhaken sich im Schraubenkopf und im Werkstück.
Die Verwendung von Zahnscheiben ist heute vorrangig auf den Bereich der Elektrotechnik beschränkt.
Kurze Schrauben einer geringen Festigkeitsklasse lassen sich damit sichern.
Sicherungsnapf Sicherungsnäpfe bestehen aus Blech und werden beim Einschrauben in den Schraubenschlitz eingeführt.
Das Lösen der Schraube soll durch eine Lasche im Werkstück und einer kleinen Nut im Schraubenschlitz verhindert werden.

Innovative Schraubensicherungen – der Parryplug im Einsatz

Kommt es zur unbefugten Demontagen an Maschinen und Anlagen, ist die Sicherheit massiv gefährdet. Sollen die Schraubenverbindungen nicht nur sicher sein, sondern auch der Zugriff Dritter verhindert werden, ist der PARRYPLUGâder Firma Böllhoff eine unkomplizierte und effiziente Lösung.

Die Schraubensicherung kann in den Innenantrieb der Schraube eingepasst werden. Das Verschlusselement ragt dabei nicht über den Schraubenkopf hinaus und schließt häufig sogar etwas vertieft ab. Diese Schraubensicherung empfiehlt sich besonders in Bereichen, wo eine Gefährdung von Menschen und Maschinen gegeben ist. Der PARRYPLUGâkann leicht eingebaut werden. Für die Entfernung der Schraubensicherung ist dagegen spezielles Werkzeug notwendig. Der Einsatz ist in einem Temperaturbereich zwischen -50 Grad und +200 Grad problemlos möglich. Auf Wunsch können die Schraubensicherungen auch individuell eingefärbt werden.

Wie sind Schraubensicherungen allgemein einzuschätzen?

Bei den Schraubverbindungen fallen zahlreiche Qualitätsunterschiede ins Auge. Die Eigenschaften der Produkte sind nicht zuletzt auch abhängig vom Material des Werkstückes oder der herrschenden Temperatur. Folgende Übersicht stellt die allgemeinen Sicherungs-Eigenschaften von Schraubenverbindungen gegenüber und geht auch auf die Erhaltung der Vorspannung und die Absicherung gegen den Verlust der Schraube ein.

Art der
Schrauben-
sicherung

Erhalt der
Vor-
spannung
Sicherung gegen
Verlieren
Sicherung
abhängig vom
Material
Sicherung abhängig von der Temperatur
formschlüssigungenügendbefriedigendgutgut
klemmend
befriedigendgutbefriedigendbefriedigend
klebendgutgutgutungenügend
sperrend gutgutmangelhaft
gut
federndungenügendungenügendmangelhaft
gut

Ein weiterer Aspekt sind die wirtschaftlichen Eigenschaften. Dabei möchten wir uns auf die Wiederverwendbarkeit der Schrauben und auf die Kosten für Anschaffung und Montage konzentrieren.


Art der
Schrauben-
sicherung
Wieder-
verwendbarkeit
Kosten für Montage
Kaufpreis
formschlüssigmangelhaft mangelhaft mangelhaft
klemmendgutgutbefriedigend
klebend
ungenügendteils sehr hoch
sehr gut bis
mangelhaft
sperrend befriedigend gutgut
federndbefriedigend gutgut

Formschlüssige Schraubensicherungen konnten mit ihren wirtschaftlichen Eigenschaften nicht überzeugen. Bei klebenden Schraubensicherungen sind die Qualitätsunterschiede am höchsten.

Was kann allgemein zur Sicherung von Schrauben getan werden?

Damit sich Schraubverbindungen nicht lösen und Schrauben nicht verlorengehen, lassen sich verschiedene Sicherheitsvorkehrungen treffen. Dabei ist der Einbau von Sicherungselementen nur eine Möglichkeit.

Um die Dehnfähigkeit von Schrauben zu erhöhen, sollte auf Schrauben mit einem Vollgewinde zurückgegriffen werden. Je länger das Gewinde ausfällt, umso dehnbarer erscheint die Schraube. Die Klemmlänge lässt sich durch besonders lange Schrauben vergrößern. Eine Möglichkeit ist es auch, Dehnhülsen zu verwenden. Die Vorspannkraft lässt sich erhöhen, indem geeignete Maßnahmen zur Steigerung der Festigkeit der Verbindung ergriffen werden. Verringert werden sollte dagegen die Zahl der Trennfugen. Auch zu reduzieren ist die Flächenpressung.

Durch die federnden Eigenschaften von Spannscheiben lässt sich eine Lockerung der Schraube weitgehend verhindern, da der beim Lösen der Schraube entstandene Zwischenraum durch die Federung der Schraubensicherung ausgeglichen wird.

Die Vor- und Nachteile von Schraubensicherungen im Überblick

Vorteile Nachteile
Vielseitig einsetzbar
Einfach zu montieren
Meist einfach zu entfernen
Verbindung kann wiederverwendet werden
Beständig gegenüber Temperaturunterschieden
Verbindungen meist wieder lösbar
Anfällig für Korrosionsschäden
Arbeitsaufwand für die Montage
Teilweise hohe Anschaffungskosten
Aufwendige Vorbereitungsarbeiten notwendig

Kann die Sicherheit von Schraubensicherungen getestet werden?

Bei Sicherungsscheiben ist dies in der Tat möglich. Konkret lässt sich die Wirkung bei dynamischer Belastung testen. Hierfür kommt der Junker-Test zur Anwendung. Bei dem genormten Verfahren (DIN 65151) kommt eine Bohrmaschine zum Einsatz. Diese wird an eine vibrierende Apparatur angeschlossen. Gegenüberliegend wird eine Schraube mit verschiedenen Unterlegscheiben und Muttern verschraubt. Die Apparatur misst nun die Zeitspanne, bis es durch die konstante Vibration zum Lösen der Schraubverbindung kommt. Weiterhin wird die Stärke der Vorspannkraft dabei ermittelt.

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