Feste Schraubverbindung
Es kann immer mal wieder passieren, dass sich Schrauben aus einem Gewinde lösen.
Das kann nicht nur ärgerlich sein, sondern an manchen Stellen sogar lebensgefährlich.
Wir erklären euch, warum das passiert und welche Möglichkeiten von Schraubensicherungen es gibt, um das Lösen zu verhindern.
Warum lösen sich Schrauben?
Schrauben können sich lösen, wenn die sogenannte Vorspannkraft nachlässt. Darunter versteht man vereinfacht gesagt, den Druck zwischen Außen- und Innengewinde, der beim Verschrauben entsteht. Das kann hauptsächlich aus 3 Gründen passieren:
1. Vibrationen im Bauteil
Vibrationen führen zu kleinsten Reibungen in der Schraubverbindung. Diese „glätten“ sozusagen die Oberflächen von Außen- und Innengewinde und führen dazu, dass der Druck zwischen den Elementen nachlässt und sich dadurch die Schraube löst.
2. Korrosionen
Rost kann dazu führen, dass sich das Material innerhalb der Schraubverbindung abbaut und sich dadurch die Schraubverbindung lockert.
3. Setzen der Schraubverbindung
Der Ausdruck klingt komplizierter, als er ist. Vereinfacht gesagt: Das Prinzip ist das gleiche wie bei einer Metallfeder, die „ausleiert“, wenn man sie über eine längere Zeit streckt. Die Spannung zwischen Außengewinde der Schraube und Innengewinde des Bauteils lässt im Laufe der Zeit durch Verformung bzw. Anpassung der Elemente nach.
Wie kann man das Lösen verhindern?
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Schraubverbindung so herzustellen, dass ein Lösen bestmöglich verhindert wird. Hier unsere Empfehlungen:
Verwendung von Sicherungsmuttern
Eine Sicherungsmutter mit charakteristischem Kunstoffring
Sicherungsmuttern ähneln optisch normalen Sechskantmuttern – mit einem kleinen, aber sinnvollen Unterschied: Sie besitzen im Innern des Innengewindes einen Kunststoffring.
Beim Eindrehen einer Schraube in die Mutter verformt sich dieser Ring und gibt der Verschraubung einen zusätzlichen Halt.
Achtung: Da sich der Kunstoffring verformt, sind Sicherungsmuttern – anders als andere Muttern – nur einmal verwendbar.
Fächerscheiben
Fächerscheiben bieten durch ihre besondere Form besonders guten Halt
Fächerscheiben fallen allein schon wegen ihrer prägnanten Form ins Auge.
Sie bohren sie sich beim Anziehen der Verbindung in die Oberflächen des Bauteils und des Schraubenkopfes/Mutter.
Das erhöht den Reibwiderstand erheblich.
Federscheiben, Spannscheiben, Federringe, Tellerfedern
Alle vier finden, wie auch die Fächerscheiben, ihren Platz unterhalb des Schraubenkopfes oder – je nach Konstruktion – unterhalb einer Mutter.
Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Wirkungsweise, welche nicht darin besteht, den Reibwiderstand zwischen den Auflageflächen zu erhöhen, sondern sie erzeugen durch ihre von Haus aus federnde Form einen zusätzlichen Druck entgegen der Schraubrichtung.
Die Vorspannkraft erhöht sich dadurch und das Befestigungselement lässt sich wesentlich schwerer lösen.
Unterlegscheiben aus Kunststoff
Unterlegscheibe aus Kunststoff
Es ist auf den ersten Blick vielleicht nicht sofort ersichtlich, warum Kunsstoffscheiben die Schraube besser am Lösen hindern, als es andere Metallunterlegscheiben tun.
Ein kurzer Vergleich: Stellt euch vor, ihr habt einen Kunststoffstab in der Hand und schlagt damit auf einen harten Gegenstand. Im Vergleich dazu stellt euch vor ihr tut dies mit einem Metallstab.
Der Metallstab würde einige Sekunden nachschwingen – der Kunststoffstab die Schwingungen weitestgehend absorbieren. Das gleiche Prinzip finden wir bei Unterlegscheiben aus Kunststoff. Sie absorbieren Vibrationen in der Konstruktion, welches wiederum die Reibungen zwischen Innen- und Außengewinde der Verschraubung vermindert.
Klebstoff
Die Verwendung von Gewindekleber ist ebenfalls eine gute und vor allem einfache Möglichkeit.
Verseht dazu einfach das Schraubgewinde mit etwas Kleber und dreht diese ein.
Dieser härtet anschließend aus und sichert die Verschraubung zusätzlich gegen Lösen. Achtet dabei immer auf die benötigte Trocknungszeit. Diese kann sich von Kleber zu Kleber stark unterscheiden.
Achtung: Je nach Klebstoff und dessen Stärke der Aushärtung kann es sein, dass ihr die Verbindung danach nicht mehr lösen könnt, ohne mit Gewalt das Gewinde zu zerstören. Ihr solltet euch also im Zweifelsfall sicher sein, dass die Schraube dort auch bleiben soll 😉
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Sehr verständlich und nachvollziehbar beschrieben.
Die nachfolgend aufgeführten Produkte besitzen keinerlei Sicherungswirkung, weder in Bezug auf das Lockern, noch in Bezug auf das Losdrehen. Von einer Verwendung mit Schrauben der Festigkeitsklasse ≥ 8.8 muss abgeraten werden!
Zurückgezogene Normen
Federringe (DIN 127, DIN 128, DIN 6905, DIN 7980)
Federscheiben (DIN 137, DIN 6904)
Zahnscheiben (DIN 6797, DIN 6906)
Fächerscheiben (DIN 6798, DIN 6907)
Scheiben mit Außennase bzw. 2 Lappen (DIN 432, DIN 463)
Kronenmuttern (DIN 935, DIN 937 mit Splinten DIN 94)
Diese Normen haben bei Schrauben höherer Festigkeit keine Sicherungswirkung und sind auch als Setzsicherung nicht geeignet!
Sicherungsmuttern fungieren nur als Verliersicherung und haben keine Schraubensichernde Wirkung!
Was Herr Meyer schreibt ist technisch richtig zeigt aber keine Lösung auf.
Als Schraubensicherung im Metallbau können Schnorrscheiben oder noch besser Nordlock Scheiben verwendet werden.
Bei der verwendung von Maschinenschrauben zur Verbindung von Holzbauteilen (Schrumfung durch trocknung) bleibt wohl nur ein guter Klebstoff zur Schraubensicherung.
Mich ärgern immer wieder die Schrauben von Relaxliegen, Gartenklappstühlen, Liegestühlen, die sich immer wieder selbsttätig durch das Öffnen und Schließen lösen. Ich probiere es mal mit Kleber oder auch mit Schrauben mit Kunststoffeinsatz. Sollte eigentlich Standard sein.
Nur die sind teurer und erhöhen die Produktionskosten die oft nur Centbetrage ausmachen, bei einer Produktionszal von ca 50000 Stück pro Tag………..
Ich habe mir gerade eine SR Suntour Parallelogramm Sattelstange für mein Fahrrad gekauft, gebraucht und daher etwas älter. Vorteil aus langlebigen hochwertigen Bauteilen konstruiert, aber Verschraubung leider nicht hochperfekt. Problem: solche Sattelstangen müssen enorme Kräfte aushalten, aber trotzdem flexibel einstellbar sein. Und das möglichst unkompliziert. Diese hat nur eine Schraube, mit der man die Neigung des Sattels justiert, und gleichzeitig den Sattel als ganzes fixiert, und die horizontale Position fixiert – 3 in eins. Da wirken also enorme Kräfte in 3 Wegen auf diese eine Schnelleinstellschraube. Das war praktisch gedacht, aber real wohl schwer zu machen. Das Klebe-Dings halte ich für meinen Fall für Ungeeignet, da die richtige Sattel-Einstellung kein metrisch vermessbares einmal einstellbares Ding ist, sondern ein längeres Try and Error. Das die Schraube mit verkleben gefixt ist, hört sich ja erstmal ganz schön an, wenn man sie nie wieder lösen muss – nur das ist bei Bikes nicht so. Die Unterlegscheibe, die sich ins „Schraubenmatrial“ verkrallt, mag funktionieren – aber in hochfesten Edelstahlschrauben? Weiß nicht … also bleibt mir nach Lektüre dieses spannenden Artikels, die flexible Kunststoff-Unterlegscheibe. A) extrem billig – B) reagiert bei Druck flexibel – C) behindert kaum oder gar nicht, die An- und Umbaufunktion, also öffnen und wieder verschliessen. Der Komfort dieser Lösung hängt natürlich von der Art des Kunststoff ab. I will try and report …
Zufällig diesen Post gefunden.
Was ist mit kontern zweier Muttern? Ist doch eine einfache, sichere und trotzdem wieder lösbare Schraubsicherung?
Bin kein Handwerker, aber hab nie genau gewußt was der Unterschied der verschiedenen Sicherungsmöglichkeiten ist .Dank dieser Beitrag weiss ich endlich Bescheid. Sehr gut beschrieben 🌴