Schraubensicherung

Eine Schraubensicherung ist eine Vorrichtung, die das Lösen einer Schraubverbindung durch äußere Einflüsse (z.B. Schwingung (Vibration), Korrosion, Schraubensetzung) verhindern soll.

Sachgerecht konstruierte sowie fachgerecht ausgeführte Schraubverbindungen in Metallen benötigen in der Regel keine Schraubensicherung.

Bei Unsicherheiten oder Nichteinhaltung der notwendigen Mindestklemmlängen von Schraubverbindungen oder unklaren Umgebungsbedingungen sind Schraubensicherungen trotzdem üblich.

Bestes Beispiel für eine nicht fach- und sachgerecht ausgeführte Schraubverbindung ist die Befestigung von (Aluminium-) Schutzblechen am (Stahl-) Rahmen von Fahrrädern. Hier wird die Schrauben-Klemmkraft mit der Zeit durch das Fließen des Aluminiums und durch korrosive elektrochemische Einflüsse aufgehoben. Die Schraubverbindung lockert sich und die Bohrung im Aluschutzblech wird durch die Vibrationen während der Fahrt ausgeschlagen.

Durch Verdrahten gesicherte Schraubenverbindung einer Flugzeugturbine

Bei dynamischen Belastungen neigen Schraubenverbindungen dazu, sich selbst zu lösen. Eine Abhilfe gegen dieses Bauteilversagen bietet in erster Linie die korrekte Auslegung und Konstruktion der Schraubverbindung. Als Grundsatz gilt:

Die zu verbindenden Bauteile sollen möglichst starr sein
Die zugehörige Schraubverbindung muss dagegen möglichst elastisch sein

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Schraubverbindung mit hochfesten Schrauben und Muttern zu versehen und auf jegliche Zusätze wie Federringe, Unterlegscheiben oder Zahnscheiben zu verzichten. An Stellen, wo solche Maßnahmen nicht möglich sind, können die Schraubverbindungen mit Klebstoff, speziell geformten Muttern mit Kunststoffeinsatz, Kronenmuttern mit Splint oder durch Verdrahten gesichert werden. Unbedingt abzuraten ist dagegen vom Kontern mehrerer Muttern auf einer Schraube, da zunächst die Verbindung gesichert erscheint, sich dann aber besonders schnell löst. Eine aufwendige Ausnahme ist dabei die Methode, das Gewinde der Befestigungsmutter als Rechtsgewinde auszuführen, das zugehörige Gewinde der Kontermutter auf der Schraube dagegen als Linksgewinde. Diese Methode ist im Bergbau verbreitet, ebenso an alten Fahrrädern mit geschraubten Ritzeln auf der Hinterradnabe.

Einteilung

Schraubensicherungen sind kraftschlüssig (z.B. Federringe, Federscheiben), formschlüssig (z.B. Sicherungsbleche mit Lappen) oder stoffschlüssig (z.B. flüssige Schraubensicherungen, Klebstoff).
Zu den kraftschlüssigen Sicherungen zählen auch selbstsichernde Muttern, z.B. Sechskantmuttern mit Klemmteil.

Unwirksame Schraubensicherung

Federringe und -scheiben zählen im Maschinenbau zu den unwirksamen Schraubensicherungen.
Der Grund dafür ist, dass eine sachgerecht ausgeführte Schraubverbindung wesentlich höhere Spannkräfte aufbaut, als eine Federscheibe an Federkraft aufbauen könnte.

Federringe und -scheiben sollten erst beim endgültigen Zusammenbau unterlegt werden. Durch sie gesicherte Schraubverbindungen können nachgezogen werden, bei formschlüssigen Sicherungen ist das nur bedingt oder gar nicht möglich.

Ausführung

Die gesicherte Mutter allein ist noch keine wirksame Sicherung der Schraubverbindung; auch der Bolzen muss gesichert werden. Bei Anwendung von Kronenmutter und Splint sind Bolzen und Mutter gesichert.

Sicherungselemente und Normen

Schraubensicherungen
Kraftschlüssig: Fig. 2 (Doppelmutter)
Formschlüssig: Fig. 4 (Splintsicherung), Fig. 5 (Splint- oder Kerbstiftsicherung)

Federringe, gewölbt oder gewellt nach DIN 128
Federringe für Zylinderschrauben nach DIN 7980
Federringe, gewölbt oder gewellt nach DIN 137
Zahnscheiben DIN 6797
Fächerscheiben DIN 6798
Scheiben mit Lappen DIN 93
- - mit Nase DIN 432
- - mit zwei Lappen DIN 463

Alle zuvor genannten DIN-Normen wurden im Zuge der internationalen Normenanpassung ersatzlos zurückgezogen [1]

Sicherungs- oder Haltescheiben für Wellen DIN 6799
Sicherungsringe DIN 471 (für Wellen), DIN 472 (für Bohrungen) ein Markenname für Sicherungsring ist Seegerring
Runddraht-Sprengringe DIN 7993
Sprengringe DIN 9045
Kronenmutter mit Splint DIN 935-1+2
Stopmutter mit Kunststoffeinsatz DIN 985
Stopmutter ohne Kunststoffeinsatz DIN 980
DIN 267-28 Mechanische Verbindungselemente - Teil 28: Schrauben aus Stahl mit klemmender Beschichtung; Technische Lieferbedingungen