Welche Folgen hat ein zu großer Innendurchmesser der Unterlegscheibe für die Stabilität der Schraubverbindung?

Melden

Ein zu großer Innendurchmesser der Unterlegscheibe hat mehrere negative Auswirkungen auf die Stabilität und Sicherheit einer Schraubverbindung. Die Hauptaufgabe einer Unterlegscheibe ist es, die Klemmkraft des Schraubenkopfes oder der Mutter auf eine größere Fläche zu verteilen und das Bauteil zu schützen.

Hier sind die spezifischen Folgen eines zu großen Innendurchmessers:

1. Verminderte Auflagefläche (Erhöhte Flächenpressung)

Wenn der Innendurchmesser der Scheibe deutlich größer ist als der Schaftdurchmesser der Schraube, verringert sich die Kontaktfläche zwischen dem Schraubenkopf (oder der Mutter) und der Unterlegscheibe.

  • Folge: Die Kraft konzentriert sich auf einen sehr schmalen Ringbereich am äußeren Rand des Schraubenkopfes. Dies führt zu einer extrem hohen Flächenpressung. Wenn diese die Streckgrenze des Materials der Scheibe oder des Bauteils überschreitet, kommt es zu plastischen Verformungen.

2. Gefahr des „Durchziehens“ (Einschnüreffekt)

Dies ist das kritischste Sicherheitsrisiko.

  • Folge: Bei hoher Zugbelastung kann der Schraubenkopf oder die Mutter die Unterlegscheibe trichterförmig verbiegen und im schlimmsten Fall komplett durch das Loch der Scheibe gezogen werden. Die Verbindung versagt augenblicklich, da keine Klemmkraft mehr übertragen werden kann.

3. Verlust der Vorspannkraft durch Setzerscheinungen

Da die Last auf eine zu kleine Fläche der Scheibe wirkt, neigt das Material dazu, „nachzugeben“ (sich zu setzen).

  • Folge: Die Scheibe verformt sich plastisch unter dem Druck. Dadurch verkürzt sich die Klemmstrecke der Schraube minimal. Da Schraubverbindungen auf elastischer Dehnung basieren, führt bereits eine mikroskopische Verkürzung zum Verlust der Vorspannkraft. Die Schraube wird locker.

4. Exzentrische Belastung und Schieflage

Eine Scheibe mit zu großem Innendurchmesser lässt sich nicht präzise zentrieren.

  • Folge: Die Scheibe kann seitlich verrutschen. Wenn der Schraubenkopf dann nur noch einseitig auf dem Rand der Scheibe aufliegt, entsteht eine Biegebeanspruchung im Schraubenschaft. Schrauben sind für Zugbelastung ausgelegt; zusätzliche Biegespannungen führen oft zu einem vorzeitigen Ermüdungsbruch des Bolzens.

5. Kerbwirkung und Beschädigung des Bauteils

Wenn die Scheibe verrutscht, kann die scharfe Kante des Schraubendurchgangslochs am Bauteil freigestellt werden oder der Schraubenkopf direkt das Bauteil berühren, aber nur punktuell.

  • Folge: Es entstehen Kerben oder Druckstellen im Bauteil, die unter dynamischer Last (Vibrationen) zu Rissen führen können.

Fazit

Ein zu großer Innendurchmesser führt dazu, dass die Unterlegscheibe ihre statische Funktion verliert. Die Verbindung ist nicht mehr dauerfest.

Empfehlung: Der Innendurchmesser der Unterlegscheibe sollte immer auf den Nenndurchmesser der Schraube abgestimmt sein (gemäß Normen wie ISO 7089 / DIN 125). Als Faustregel gilt: Das Spiel zwischen Schraubenschaft und Innenloch der Scheibe sollte so gering wie möglich sein, um eine gleichmäßige Krafteinleitung zu gewährleisten.

0