Können Unterlegscheiben das selbstständige Lösen einer Schraubverbindung verhindern?

Melden

Die kurze Antwort lautet: Standard-Unterlegscheiben können das selbstständige Lösen einer Schraubverbindung nicht verhindern.

Es kommt jedoch sehr stark auf den Typ der Scheibe an. In der Technik unterscheidet man zwischen einfachen Unterlegscheiben, Federringen und echten Schraubensicherungen.

Hier ist die detaillierte Übersicht:

1. Normale Unterlegscheiben (z. B. DIN 125 / ISO 7089)

  • Funktion: Sie dienen dazu, die Kraft des Schraubenkopfes auf eine größere Fläche zu verteilen. Das schützt die Oberfläche des Werkstücks vor Beschädigungen (Eindrücken).
  • Sicherungswirkung: Keine. Im Gegenteil: Durch die zusätzliche Trennfuge kann sich die Setzgefahr (leichtes Nachgeben des Materials) erhöhen, was die Vorspannkraft verringert und das Lösen bei Vibrationen sogar begünstigen kann.

2. Federringe und Federscheiben (z. B. DIN 127) – „Die veraltete Methode“

  • Funktion: Sie sollen durch ihre Federkraft eine axiale Kraft aufrechterhalten, wenn sich die Schraube leicht lockert.
  • Sicherungswirkung: Gering bis wirkungslos. Moderne Untersuchungen haben gezeigt, dass die Federkraft dieser Ringe viel zu gering ist, um bei hochfesten Schrauben (ab Festigkeitsklasse 8.8) ein Losdrehen zu verhindern. Viele dieser Normen wurden daher vom DIN (Deutsches Institut für Normung) zurückgezogen, da sie bei Vibrationen nicht zuverlässig funktionieren.

3. Zahnscheiben und Fächerscheiben (z. B. DIN 6797 / 6798)

  • Funktion: Die Zinken graben sich in den Schraubenkopf und das Werkstück ein (Formschluss).
  • Sicherungswirkung: Bedingt. Sie funktionieren nur bei weichen Oberflächen gut. Bei harten, vergüteten Stahloberflächen können sie sich nicht eingraben und verlieren ihre Wirkung. Zudem beschädigen sie die Oberfläche (Korrosionsgefahr!).

4. Keilsicherungsscheiben (z. B. Nord-Lock) – „Die wirksame Lösung“

  • Funktion: Dies sind Paare von Scheiben mit Keilflächen auf der Innenseite und Radialrippen auf der Außenseite.
  • Sicherungswirkung: Sehr hoch. Wenn sich die Schraube lösen will, müssen die Keilflächen übereinandergleiten. Da der Keilwinkel größer ist als die Gewindesteigung, erhöht sich dadurch die Vorspannkraft der Schraube selbst. Sie blockiert sich also physikalisch gegen das Losdrehen. Dies ist eine der sichersten Methoden gegen Vibrationen.

Warum lösen sich Schrauben überhaupt?

Schrauben halten durch Reibung im Gewinde und unter dem Kopf. Diese Reibung wird durch die Vorspannkraft (das Festziehen) erzeugt. Vibrationen oder Querbelastungen führen dazu, dass sich die Bauteile minimal gegeneinander verschieben. Dadurch wird die Reibung kurzzeitig aufgehoben, und die Schraube dreht sich durch die Steigung des Gewindes wie von selbst heraus.

Fazit: Was hilft wirklich?

Wenn Sie verhindern wollen, dass sich eine Schraube löst, haben Sie folgende Möglichkeiten:

  1. Keilsicherungsscheiben (Nord-Lock): Beste mechanische Lösung für Scheiben.
  2. Chemische Schraubensicherung (z. B. Loctite): Ein Klebstoff im Gewinde verhindert das Drehen zuverlässig.
  3. Selbstsichernde Muttern (Stoppmuttern): Mit Kunststoffring oder Klemmteil.
  4. Korrektes Anzugsmoment: Eine ausreichend fest angezogene Schraube (Dehnung) löst sich deutlich seltener als eine zu schwach angezogene.

Zusammenfassend: Normale Unterlegscheiben sind gut für den Oberflächenschutz, aber als Sicherung gegen Losdrehen ungeeignet.