Wie verhindert eine selbstsichernde Mutter das selbstständige Lösen?

Eine selbstsichernde Mutter (oft auch Stoppmutter oder Sicherungsmutter genannt) verhindert das selbstständige Lösen einer Schraubverbindung durch ein einfaches Prinzip: Erhöhung der Reibung (Reibschluss) zwischen den Gewindeflanken von Schraube und Mutter.

Hier sind die gängigsten Funktionsweisen im Detail:

1. Die Mutter mit Kunststoffring (Polyamid-Klemmteil)

Dies ist die bekannteste Form (DIN 985). Am oberen Ende der Mutter befindet sich ein Ring aus elastischem Kunststoff (meist Polyamid).

• Der Vorgang: Das Innengewinde der Mutter ist im Metallteil ganz normal geschnitten. Der Kunststoffring ist jedoch etwas enger als der Außendurchmesser der Schraube und hat kein vorgefertigtes Gewinde.
• Die Wirkung: Beim Aufschrauben schneidet oder drückt sich die Schraube in den Kunststoffring. Dabei wird der Ring elastisch verformt.
• Das Ergebnis: Der Kunststoff übt eine hohe radiale Klemmkraft auf die Schraube aus. Dadurch werden die Gewindeflanken der Mutter fest gegen die Gewindeflanken der Schraube gepresst. Es entsteht eine so hohe Reibung, dass sich die Mutter selbst bei starken Vibrationen nicht von alleine dreht.

2. Ganzmetall-Sicherungsmuttern

In Bereichen mit hoher Hitze (wo Kunststoff schmelzen würde) verwendet man Ganzmetallmuttern.

• Der Vorgang: Diese Muttern sind meist nicht perfekt rund, sondern am oberen Ende leicht oval (elliptisch) verformt oder haben eingekerbte Schlitze.
• Die Wirkung: Beim Aufschrauben der runden Schraube in die unrunde Mutter muss die Mutter elastisch „aufgebogen“ werden.
• Das Ergebnis: Das Metall der Mutter drückt permanent mit großer Kraft gegen die Schraube. Diese dauerhafte Klemmwirkung verhindert das Losdrehen.

3. Muttern mit Verzahnung (Flanschmuttern)

Manche Muttern haben an der Unterseite (der Auflagefläche) eine feine Verzahnung.

• Der Vorgang: Beim Festziehen graben sich die Zähne leicht in die Oberfläche des Werkstücks ein.
• Die Wirkung: Es entsteht ein Formschluss. Die Verzahnung ist oft sägezahnartig geformt, sodass das Festziehen leicht geht, das Lösen aber einen deutlich höheren Widerstand (Drehmoment) erfordert.

Warum ist das wichtig?

Bei einer normalen Mutter sorgt nur die Vorspannkraft (die Dehnung der Schraube beim Festziehen) für Reibung. Wenn sich das Bauteil setzt oder durch Vibrationen kurzzeitig die Spannung verliert, fällt die Reibung bei einer normalen Mutter auf Null – sie dreht sich los.

Die selbstsichernde Mutter hingegen hat eine eingebaute Eigenreibung. Selbst wenn die Vorspannkraft der Schraube komplett verloren geht, bleibt die Mutter an ihrer Position auf dem Gewinde sitzen und verhindert, dass die Verbindung komplett auseinanderfällt (Verliersicherung).

Ein wichtiger Hinweis zur Sicherheit:

Selbstsichernde Muttern mit Kunststoffring sind in der Regel Einwegartikel. Beim Abschrauben wird der Kunststoffring (oder die Metallverformung) so weit abgenutzt, dass beim erneuten Aufschrauben die nötige Klemmkraft nicht mehr garantiert ist. Für sicherheitsrelevante Verbindungen sollte daher immer eine neue Mutter verwendet werden.