Page 957 - WS Befestigungstechnik

Sichern von Schraubverbindungen
zur Übersich
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Eine Schraubenverbindung sollte so ausgelegt sein, dass die aufgebrachte Vorspannkraft unter Betriebsbeanspruchung weitestgehend erhalten
bleibt. Zwar kann in einigen Fällen ein deutlicher Vorspannkraftverlust geduldet werden, allerdings gilt es, ein vollständiges Auseinanderfallen der
Schraubenverbindungen zu verhindern.
Mechanismus des selbsttätigen Lösens
Kriechen Setzen Relativbewegungen
Zeitabhängiges Überschreiten Einebnen von zwischen den Kontaktflächen
der Werkstofffließgrenze Oberflächenrauheiten
bis zum endgültigen bis zum Auseinanderfallen
Gleichgewicht: infolge des Aufhebens des
inneres Losdrehmoment Selbsthemmungsmomentes
≤ Selbsthemmungsmoment

Lockern Selbsttätiges Losdrehen

Vorspannkraftabfall

Maßnahmen
Kraftschuss (Vorspannung) erhalten Losdrehen verhindern Auseinanderfallen verhindern

Flächenpressung Setzbetrag Materialschluss Formschluss Selbsthemmung
herabsetzen ausgleichen herstellen herstellen erhöhen

Lockerungssicherung vorsehen Losdrehsicherung vorsehen Verliersicherung vorsehen

Quelle: DIN 25201-4
Lockern
Risiko
Statische Belastungen in axialer Richtung, hervorgerufen durch Montagekräfte und/oder erste Betriebslasten, können
zu Setzerscheinungen führen. Dadurch kann es unter Umständen zum vollständigen Verlust der Vorspannkraft in der
Schraubverbindung kommen.
Setzerscheinungen sind nicht nur von den anliegenden Kräften abhängig, sondern auch von der Anzahl der Trennfugen
der verspannten Bauteile und der Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile, wie z. B. Rauheit und Lackschichten. Auch
eine geringe Bauteile festigkeit kann zu Setzerscheinungen führen, was durch ein Fließen/Kriechen des weichen
Materials hervorgerufen wird.
Maßnahmen
Der Einsatz von Setzsicherungen oder geeignete konstruktive Maßnahmen können dem Vorspannkraftverlust entgegen-
wirken. Um Setzverluste in einer Schraubverbindung so gering wie möglich zu halten, ist die Anzahl der Trennfugen
zwischen den Bauteilen zu minimieren. Jede unnötige Unterlegscheibe bringt eine zusätzliche Trennfuge ein. Auch der
Einsatz von „weichen“ Scheiben nach DIN 125 mit einer Härte von 140 HV in einer hochfesten Schraubverbindung mit
Schrauben der Festigkeitsklasse ≥ 8.8 ist daher zu vermeiden.
Durch die Wahl einer größeren Klemmlänge der Schraube, z. B. durch den Einsatz von Dehnhülsen, können Vorspannungsverluste durch eine größere
elastische Dehnung aufgefangen werden. Gleiche Effekte erzielen Dehnschaftschrauben und Schrauben mit Vollgewinde oder höhere Vorspannkräfte
durch Einsatz von Schrauben in einer höheren Festigkeitsklasse.
Sind diese Maßnahmen nicht anwendbar, können Setzbeträge mit einer Spannscheibe nach DIN 6796 in begrenztem Rahmen ausgeglichen werden.
Hierbei ist zu beachten, dass das Bauteil unter der Spannscheibe eine entsprechend hohe Härte aufweist, nicht unter der Belastung fließt und die
Spannscheibe sich nicht einarbeitet.
Selbsttätiges Losdrehen
Risiko
Sind dynamische Querbelastungen so groß, dass sich die verspannten Bauteile zueinander verschieben
können, wird dadurch ein Losdrehmoment erzeugt, das die Selbsthemmung im Gewinde und in den
Auflageflächen überwinden kann. In Abhängigkeit zur Frequenz des Belastungswechsels kommt es zur
Lockerung und schließlich zum vollständigen Auseinanderfallen der Verbindung.
Maßnahmen
Je nach den baulichen Gegebenheiten kommen hier konstruktive Maßnahmen zum Einsatz oder
sichernde Produkte. Die folgenden Maßnahmen können Anwendung finden (siehe auch DIN 25201 4).
▶ Erhöhung der Ausgangsspannung (Vorspannkraft)
▶ Erhöhung der Elastizität der Schraube
▶ Erhöhung der Reibung an den Auflageflächen von Schraube und Mutter und/oder im Gewinde
▶ Begrenzung eines eventuellen Querschlupfes (Verwendung von Passschrauben oder Stiften)
▶ Verwendung von sperrenden Verbindungselementen zur Verhinderung der Relativbewegung von Schraube bzw. Mutter
▶ Verkleben (Flüssigklebstoff oder mikroverkapselter Klebstoff)
TI/2019.10/DE

TI-256