Schraubensicherung

Sicherung von Schrauben

Die Sicherung von Schrauben ist ein äußerst wichtiger Bestandteil jeder Konstruktion mit Gewindeverbindungen. Sie sollte:

• unter allen Bedingungen zuverlässig funktionieren,

• ein mehrfaches Verbinden und Trennen der Elemente ermöglichen,

• Stabilität in jeder Position gewährleisten,

• keine Ausdehnung der Verbindung verursachen,

• die Konstruktionselemente nicht schwächen.

Wie sichert man Gewinde gegen selbstständiges Lösen?

Es gibt mehrere wirksame Methoden zur Sicherung von Gewindeverbindungen gegen Lockerung:

• Federscheiben (z. B. Fächerscheiben) unter dem Schraubenkopf,

• Zahnscheiben,

• Kronenmuttern mit Splint,

• Sicherungsschrauben,

• Spannscheiben,

• Zwei-Muttern-System (Kontermuttern).

3 häufigste Methoden zur Schraubensicherung

1. Elastische Sicherung

Diese Methode erhöht die Elastizität der Schraubverbindung durch Kompression der Werkstoffe. Dadurch wird das Risiko eines selbstständigen Lösens durch Aufrechterhaltung der Vorspannkraft reduziert. Ein Beispiel hierfür sind Federscheiben oder hochsteife Kegelscheiben.

2. Sicherung gegen Herausfallen

Obwohl diese Methode das Lösen der Verbindung nicht vollständig verhindert, vermeidet sie deren vollständige Trennung. Verwendet werden unter anderem:

• Kronenmuttern,

• Splinte,

• Drahtsicherungen,

• Gewindeeinsätze (Metall oder Kunststoff).

3. Chemische Sicherung – anaerobe Klebstoffe

Anaerobe Klebstoffe, wie Loctite, gehören zu den wirksamsten Sicherungsmitteln. Sie füllen Mikroräume zwischen den Gewindegängen und härten unter Luftabschluss sowie bei Kontakt mit Metall aus, wodurch eine dauerhafte, temperaturbeständige Verbindung entsteht.

Hinweis: Um maximale Wirksamkeit zu erzielen, müssen die Gewindeflächen sauber und entfettet sein. Einige Öle können den Aushärtungsprozess beeinträchtigen.

Arten von Schrauben und Eigenschaften von Edelstahl

Was ist eine Schraube?

Eine Schraube ist ein standardisiertes Verbindungselement mit Gewinde, das im Bauwesen und in der Industrie weit verbreitet ist. Sie unterscheiden sich in:

• Länge und Durchmesser,

• Kopfform,

• Werkstoff (z. B. Edelstahl).

Was ist Edelstahl?

Edelstahl ist eine Stahllegierung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und hoher Korrosionsbeständigkeit (sowohl atmosphärisch als auch chemisch). Er enthält mindestens 10,5 % Chrom und maximal 1,2 % Kohlenstoff, wodurch sich eine unsichtbare Chromoxidschicht bildet. Diese ist:

• selbstheilend,

• dauerhaft,

• beständig gegen äußere Einflüsse.

Haupteigenschaften von Edelstahl:

• Korrosionsbeständigkeit,

• Beständigkeit gegen hohe Temperaturen,

• ästhetisches Erscheinungsbild,

• leichte Reinigung,

• gute Bearbeitbarkeit,

• Recyclingfähigkeit,

• günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.

Mechanische Eigenschaften von Schrauben

Die Kernfestigkeit der Schraube bestimmt die Festigkeit der Verbindung. Das Schraubenmaterial muss ausreichend hart, duktil und gut bearbeitbar sein. Zur Herstellung von Schrauben werden Chrom-Nickel-Baustähle verwendet, bei hohen Temperaturen kommen Chrom-Molybdän-Vanadium-Stähle zum Einsatz.

Der Herstellungsprozess umfasst:

• Kaltumformung,

• Drehen, Ziehen oder Schleifen,

• Gewindewalzen oder Gewindeschneiden.

Das Gewindewalzen gewährleistet eine höhere Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit.

Typische Werkstoffkennzeichnungen:

• C1-50, A1-50 – unlegierter Stahl,

• C4-70, C3-80 – vergüteter Stahl,

• A2-70 – gewalzter Edelstahl,

• A2-80 – gezogener Edelstahl.

Trapezschrauben und -muttern

Trapezschrauben und -muttern werden dort eingesetzt, wo erforderlich sind:

• präzise Positionierung,

• Selbsthemmung,

• Beständigkeit gegen hohe Belastungen.

Am besten zusammenarbeiten eine Stahlschraube und eine Bronzemutter – dies gewährleistet:

• selbstschmierende Eigenschaften,

• geräuscharmen Betrieb,

• Beständigkeit gegen Überhitzung.

In aggressiven Umgebungen werden Muttern aus Kunststoffen eingesetzt. Ihre Haltbarkeit hängt hauptsächlich von der Gewindehöhe ab. Bei Verschleiß der Mutter wird eine zusätzliche Sicherheitsmutter verwendet, die im Falle eines Gewindeversagens die Belastung übernimmt.

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