1627/12.01 Informationen für unsere Kunden Sichern von Schraubenverbindungen Ausgabe 27 aktuell Verbindungstechnik Effizient und sicher
1627/12.01
Informationenfür unsereKunden
Sichern von Schraubenverbindungen
Ausgabe 27 aktuell
Verbindungstechnik
Effizient und sicher
Sichern von Schraubenverbindungen
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aktuell
Aus Merkblatt 302*): Eine gut ausgelegte und kontrolliert angezogene Schaubenverbindung benötigt in der Regel keine zusätzliche Schraubensicherung!
In der Grafik sind die Zusammenhänge dargestellt, von der eine zuverlässige Schraubenverbindung im Wesentlichen abhängt.
Zuverlässigkeit der Schraubenverbindung
Berechnung und Gestaltung der
Schraubenverbindung
Bestimmungder erforderlichen
Vorspannkraft
Montage-Methode
Erzeugung der erforderlichen
Spannkraft
Sicherungs-Methode
Erhaltungder erforderlichen
Vorspannkraft
FunktionelleEigenschaftender Schraube
Ertragender auf die Schrauben
wirkenden Kräfteund Einflüsse
Seit ihrer Erfindung hat sich die Schraube als unersetz-liches Kon struktionselement in der Verbindungstechnikerwiesen. Schraubenverbindungen sind heute nach wievor eine der wichtigsten lösbaren Befestigungen inKonstruktion, Montage und bei Reparaturen. Dabeihaben die Einsatz möglich keiten und die Varianten vonVerbindungselementen stets zugenommen. Die Kom-plexität bei der Sicherung von Verbindungselementenhat ein fast unüberschaubares Maß angenommen.
Mit unserem neuen Böllhoff Aktuell wollen wir Ihnentechnische Grundlagen zum Thema Schrauben -sicherung vermitteln und Ihnen eine Übersicht über die wesentlichen im Markt erhältlichen Sicherungsele-mente geben. Wenn Ihnen die folgenden Informationenweiterhelfen, das für sie – unter technischen und wirt-schaftlichen Aspekten – beste Sicherungs element ein-zusetzen, haben wir unsere Zielsetzung erreicht. Unse-re anwendungstechnischen Ingenieure sind gernebereit, Ihnen bei Ihren individuellen Herausforderungengeeignete Lösungen aufzuzeigen und zu realisieren.
In der Praxis ist es nicht immer mög-lich durch konstruktive Maßnahmengenügend Sicherheit in die Schrauben-verbindung einzuplanen. Um zu verhin-dern, dass sich die Schraubenverbin-dung löst oder auseinanderfällt, wirdin diesen Fällen zu unterschiedlichenSchraubensicherungsmethodengegriffen.Es ist jedoch festzustellen, dass heutenoch immer Federringe und Zubehör-elemente millionenfach eingesetzt werden, obwohl diese vermeintlichenSicherungselemente bei höherfestenSchraubenverbindungen völlig wir-kungslos sind und das Deutsche Institut für Normung diese Normenlängst zurück-gezogen hat. Schon seit langer Zeit ist bekannt, dass eine sachgerechtausgeführte Schraubenverbindungwesentlich höhere Spannkräfte auf-baut, als ein Federring oder eineFederscheibe an Federkraft aufbauenkönnte.
Bisher wurden vom DIN Deutschen Institut für Normung e. V. folgende Normen über Sicherungselemente zurückgezogen:
n Federringe (DIN 127, DIN 128 und DIN 6905)
n Federscheiben (DIN 137 und DIN 6904)
n Zahnscheiben (DIN 6797)
n Fächerscheiben (DIN 6798 und DIN 6908)
n Sicherungsbleche (DIN 93, DIN 432 und DIN 463)
n Sicherungsnäpfe (DIN 526)
n Sicherungsmuttern (DIN 7967)
n Kronenmutter mit Splint (DIN 937)
Diese Normen haben bei Schrauben höherer Festigkeit keine Sicherungswirkung und sind auch als Setzsicherung nicht geeignet!
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aktuell
Losdrehverhalten verschiedener Schraubensicherungen bei dynamischer Querbelastung im Vergleich
100
80
40
60
20
0
%
0 200 400 600 800 10000
Lastspielzahl
Vor
span
nkra
ft F
s
UngesicherteSchraube DIN 933 M 10 x 30-8.8
Schraube mit Zahn-scheibe nachDIN 6797
Schraube mitFederringnach DIN 127
Sperrzahn-Sicherungs-schraube oder Schraube mit mikro-verkapseltem Klebstoff
Zurückgezogene Normen
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aktuell
Kraft- und Verformungsverhältnisse bei vorgespannten Schraubenverbindungen
* Ausnahme: Überelastisches Anziehen, dieses setzt aber besondere Anzugsverfahren voraus.
Schraubenverbindungen sollen so aus-gelegt werden, dass die Summe allerauftretenden Belastungen nicht zueinem überschreiten der Fließgrenzeder verpaarten Teile kommt*. DasAnzugsmoment soll so gewählt wer-den, dass die aufgebrachte Vorspann-kraft zu einem reinen Reibschluss derBauteile führt. Richtwert: Vorspannkraft mind. 75%der Streckgrenze der Schraube.Bei einem Klemmlängenverhältnis Lk / DNenn > 5, geringer Trennfugenzahlund ausreichender Vorspannkraft sindbei metallischen Bauteilen keinezusätzlichen Sicherungsmaßnahmenerforderlich, wenn keine erhöhtendynamischen Belastungen speziellquer zur Schraubachse auftreten.
Klemmlänge
Scheibe
Schraube
Scheibe
Mutter
verspannte Bauteile
Trennfugen
V o r s p a n n k r a f t
Verspannungsdiagramm
Durch das Anzugsmoment wird dieSchraube indirekt mit einer Montage-vorspannkraft beaufschlagt, die zueiner Verlängerung der Schraube undzu einer Verkürzung der Bauteile führt.Eine im Betrieb auftretende Kraft ver-teilt sich entsprechend der Elastizitätder verpaarten Teile. Bei Zugbean -spruchung nimmt die Belastung derSchraube nur gering zu, die verblei-bende Klemmkraft nimmt aber starkab. Achtung: Jedes mitverspannte Sicherungselement beeinflusst diesesVerspannungsverhältnis.
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aktuell
Wirkung der Vorspannkraftund der GewindesteigungDer Reibwinkel μ beschreibt das Verhältnis zwischen der Normalkraft FG
und der dadurch hervorgerufenen Reibungskraft FR. Bezogen auf eine Schraubenverbin-dung kann in erster Näherung die Normalkraft mit der Vorspannkraftgleichgesetzt werden.Solange der Steigungswinkel desGewindes kleiner ist als der Reibwinkelμ ist das Gewinde selbstsichernd.
1 Schraubenlinie2 abgewinkelte Schraubenlinie
1
d2
Ph
d2 · π
2
�
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Statische und dynamische BelastungsfälleKräfte rufen Verformungen und even-tuell Verschiebungen am Bauteil hervor.Bei dynamischen Belastungen (Vibra -tionen) können Effekte auftreten, diedazu führen, dass sich eine Schraub-verbindung löst, obwohl zulässigeWerte nicht überschritten werden, z. B.durch Taumeln der Bauteile zueinander.
Man spricht in solchen Fällen vomselbsttätigen Lösen. Hierbei wirken aufdie Verbindung so starke dynamischeQuerkräfte FQ, dass sich die ver-schraubten Teile gegeneinander hin-und herbewegen (Relativbewegungzwischen den Kontaktflächen der verspannten Teile).
FQ
FQ
S
FV
FV
FL
FL
S
FL
FL
FQ
FQ
FV
FV
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aktuell
Das Versagen dynamisch – insbeson-dere quer zur Achse – belasteterSchraubenverbindungen ist nicht selten auf selbsttätiges Lösen zurückzuführen.Das bedeutet Schadensfälle verur-sacht durch teilweisen oder vollstän-digen Verlust der Vorspannkraft inForm von Dauerbruch oder Los -drehen der Schrauben.Verantwortlich für das Losdrehen istdas innere Losdrehmoment der Ver-bindung; es entsteht durch Überwin-dung des Reibschlusses zwischenKopfauflage und Bauteil sowie zwi-schen Bolzen und Mutterngewinde.Besonders gefährdet sind Durch-steckverbindungen (Schraube undMutter), da sich hier ein Verbindungs-element mehr lösen kann.
Phänomen des selbsttätigen Lösens
Grundsatz:
Normalerweise genügt der Reibungswider-
stand, in Verbindung mit den Klemmkräf-
ten zwischen Mutter/Schraube und den
verspannten Teilen, um die Verbindung
ausreichend zu sichern.
Mit entsprechender Klemmlänge
(Richtwert > 5d) benötigen Schrauben in
der Regel auch bei dynamischer Belastung
keiner zusätzlichen Sicherung.
Treten Belastungen auf, die dazu führen,
dass die konstruktiven Maßnahmen nicht
ausreichen, so sind zusätzliche Siche-
rungselemente zu verwenden!
LosdrehenLockern
Kriechen =zeitabhängige Plastifi-
zierung infolgeÜberschreitens der
Werkstoff-Fließgrenze
Schraube,Mutter,
verspannteTeile
Setzendurch Einebnen von
Oberflächen-rauheiten in den Kontaktflächen
Total durchAufhebungder Selbst-hemmung
Partiell durchVerminderung
der Selbst-hemmung
Gewinde,Kopf- und Mutter-
auflagefläche,Trennfugen
Relativ-bewegungenzwischen den Kontaktflächen
Atmen des Muttergewindeteils
bei Axial-beanspruchung
*) Merkblatt 302: Sicherungen für Schraubenverbindungen, O. Strelow Beratungsstelle für Stahlverwendung, Düsseldorf
Ursachen für selbsttätiges Lösen einer Schraubenverbindung
Vorspannkraftverlust infolge selbsttätigen Lösens
ÄußereLosdreh-momente
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aktuell
Sicherungselemente kompensierendie Kriech- und Setzbeträge sowiedie Elastizität der Bauteile. Diese verhalten sich meistens ähnlich einerDruckfeder. Achtung: Viele nochbekannte mitverspannte Elementesind unwirksam; z. B. Federringe.
Sicherungselemente verhindern dasvollständige Auseinanderfallen derVerbindung. Das Prinzip beruht meistauf einer Erhöhung der Reibung bzw.Klemmung im Gewinde oder Unter-kopf. Weniger als 80% der Vorspann-kraft bleibt erhalten.
Sicherungselemente zur Verhinderungder Relativbewegung zwischen denVerbindungselementen (Verriege-lungszähne, Sicherungsrippen, mikro-verkapselte Klebstoffe). Festlegung:Mind. 80% der Vorspannkraft sollerhalten bleiben.
Maßnahmen gegen selbsttätiges LösenSetzsicherung Losdrehsicherung Verliersicherung
Rüttelprüfstand Böllhoff Labor
Wirkprinzip: Funktionsweise: Benennung: Norm:
Ursache des Lösens: Lockern durch Setzen
Setz- mitverspannte Tellerfedern DIN 2093 o o + + osicherung federnde Elemente
Spannscheiben DIN 6796 u. o o + o oB 53072
Kombischrauben DIN 6900 o o + + o
Kombimuttern B 53010 o o + + o
Sicherungsscheiben B 53070 + o + o o
Verringerung der Flanschschrauben DIN EN 1665 - o + + +Flächenpressung
Kombischrauben DIN EN ISO 10644 - o + + +
Flanschmuttern DIN 6923 - o + + +
Unterlegscheiben z. B. ISO 7089 - o + + +
Ursache des Lösens: Losdrehen der Überwindung der Verliersicherung
Verlier- formschlüssige Kronenmuttern z. B. DIN 935 o - + o osicherung Elemente
Schrauben mit DIN 962 - - + o oSplintloch
klemmende Ganzmetallmuttern z. B. DIN 6927 o + + o oElemente mit Klemmteil
Muttern mit z. B. DIN 6926 o o - o +Kunststoffeinsatz
Gewinde mit Kunst- B 53081 o + - o +stoffbeschichtung
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aktuell
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Tabellarische Übersichtvon Sicherungselementen
Eignung für spezielleAnforderungen
o + o o + o Klemmlänge unbegrenzt
o + o o + o Klemmlänge unbegrenzt
o + + o o o Klemmlänge unbegrenzt
o + + o o o Klemmlänge unbegrenzt
o + o o o o Klemmlänge unbegrenzt
+ + + + o + indifferent unbegrenzt
+ + + + o o Klemmlänge unbegrenzt
+ + + + + + indifferent unbegrenzt
+ + o + + o Klemmlänge unbegrenzt
+ + - + - - verschiedene unbegrenzt
+ + - + - - negative unbegrenzt
+ o + + o o Anzieh- unbegrenztmoment
+ o + + o o kaum unbegrenzt
+ o + + - o kaum unbegrenzt
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Wirkprinzip: Funktionsweise: Benennung:
Ursache des Lösens: Losdrehen der Überwindung der Verliersiche
Verlier- sonstige Gewindefurchende sicherung Verfahren Schrauben
Sicherungsgewinde
HELICOIL®
screwlock
Kontermutter
Feingewinde
Losdreh- sperrende RIPP LOCK® Siche-sicherung Elemente rungsscheiben
RIPP LOCK®
Schrauben
RIPP LOCK®
Muttern
Sperrzahnschrauben/-muttern
Profilierte Scheiben
klebende MikroverkapselteElemente Klebstoffe
Flüssig-Klebstoffe
Keil-/ NORD-LOCK®
Sperrverfahren Keilscheiben-sicherungspaar
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aktuell
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Eignung für spezielle Anforderungen
Norm:
erung
z. B. DIN 7500 o - + o o rationell + + + o + + Flankenspiel unbegrenzt
ohne Norm o + + o o + + + o o + Anziehmoment unbegrenzt
B 62000 o - + + + festigkeits- + o - + - + kaum unbegrenztsteigernd
ohne Norm - - + + + - o - + + - zusätzl. unbegrenztSpannung
DIN 13 Teil 2 ff. - - + + + o o + + o + Anziehmoment unbegrenzt
B 53065 + o + + + o + o o o o Klemmlänge unbegrenzt
B 158, B 251 + o + o o - o + - o + kaum unbegrenzt
B 193 + o + o o - o + - o + kaum unbegrenzt
B 53085, B 151, + o + o - - o + - o + kaum unbegrenztB 196
z. B. B 53072 + o + o o - o o - o o Klemmlänge unbegrenzt
DIN 267 Teil 27 + + o - + dichtend + - + + - + kaum ca. 4 Jahre
ohne Norm o + - - + dichtend + - - + - + kaum ca. 1 Jahr
B 53074 + o + + + o + o o - o Klemmlänge unbegrenzt
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aktuell
1. Mechanische Gewindesicherungenn klemmend Meist Innengewindekörper, z. B. Muttern mit Klemmteil DIN 6927,
DIN 6926, DIN 985, Fujilok-Muttern B 53030, Vargal B 53040, u. a.
n sperrend Sperrzahnschrauben B 53085, B 151 und Sperrzahnmuttern B 196sowie B 53012, RIPP LOCK® Sicherungsscheiben, RIPP LOCK® Sicherungsschrauben und -muttern
n federnd z. B. Tellerfedern DIN 2093, Spannscheiben DIN 6796 und B 53072,Kombischrauben DIN 6900-5, Kombimuttern B 53010, u. a.
n gekontert Eine beliebige Mutter wird mit einem weiteren Innengewinde-Körperverspannt, kein eigentliches Sicherungselement
n formschlüssig Kronenmuttern DIN 935 und DIN 979, Schraube mit Splintloch
DIN 962
n gewindeformend Gewindesicherung als Zusatzfunktion!
Außerdem existieren zahlreiche Kombinationen aus verschiedenen mechanischen Sicherungsprinzipien (z. B. RIPP LOCK® Sicherungsscheiben, NORD-LOCK® Keilsicherungsscheiben)
Unterscheidung der Sicherungsvarianten
Klebende Vorbeschichtungnach DIN 267 Teil 27
Verbindungselemente mit mechanischem Sicherungsgewinde
Verbindungselemente mitRippen / Sperrverzahnung
Sicherungsdrähte, Sicherungssplinte, u. a.
Direktverschraubungenals Alternativ-Verfahren
Mutternelemente mitKlemmteil
Sicherungsscheiben
KlemmendeBeschichtungnach DIN 267Teil 28
Flüssige Klebstoffe, z. B. VARYBOND®, Loctite
klebend klemmend sperrend
2. Chemische Gewindesicherungen
1. MechanischeGewindesicherungen
RIPP LOCK®
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aktuell
1.1 Sicherungselemente mit Sperr -verzahnung bzw. Profilierung
LosdrehrichtungDie Funktion dieser Sicherungsmetho-de basiert auf eingeprägten, meistasymmetrischen Zähnen, die so aus-gerichtet sind, dass die steilere Flankeder Losdrehrichtung zugewandt ist.Beim Anziehen graben sich dieseFormelemente in das Bauteil und
erzeugen einen Formschluss, derbeim Lösen überwunden werdenmuss. Für die Funktion ist die Oberflä-chenbeschaffenheit und die Festigkeitder Klemmteile von großer Bedeu-tung. Es lassen sich zwei grundsätz -liche Arten unterscheiden:
Schrauben und Mutternmit Unterkopf ver -zahnung/-profilierung:z. B.B 53085 Sechskant-Sicherungsschrauben,B 53012 Sicherungsmuttern mit Flansch,B 151 und B 196 ZAHN Sicherungsschrauben, B 158, B 193 und B 251 RIPP LOCK®
Sicherungselemente
Verzahnte profilierteUnterlegelemente:z. B.B 53065 RIPP LOCK® Sicherungsscheiben,B 53070 Sicherungsscheiben (Schnorrscheiben),B 53072 Spann-Sicherungsscheiben (Kontaktscheiben)
1.2.2 NORD-LOCK®
SicherungsscheibenDas NORD-LOCK® Schraubensicherungssystem nutzt die unter-schiedlichen Winkelverhältnisse zwischen den Keilflächen unddem Schraubengewinde für das wirksame Sichern von Schrau-benverbindungen in kritischen Applikationen. Dies bietet folgendeVorteile:
n Maximale Sicherheit beim Sichern von Schraubenverbindun-gen bis einschließlich der Schraubenqualität 12.9
n Verhindert das Losdrehen bei Schwingungsbeanspruchungund dynamischer Belastung
n Auch bei niedrigen Vorspannkräften wirksam
1.2.1 RIPP LOCK®
SchraubensicherungDie RIPP LOCK® Sicherungsscheiben sind beidseitig mit Radial-rippen versehen, die RIPP LOCK® Sicherungsschraube und -mutter jeweils an der Unter- bzw. Oberseite. Bei der Montageprägen sich die Radialrippen formschlüssig in die Gegenauflage.
n Zuverlässige und wirtschaftliche Schraubensicherung –universell einsetzbar
n Auch geeignet bei extremen Vibrationen und hohendynamischen Belastungen
n Einfache Montage und Demontage – mehrfach wiederver-wendbar
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aktuell
1.3.2 HELICOIL® SicherungsmutternHELICOIL® screwlock Sicherungs -muttern sind die Kombination aushochfesten Mutternkörpern und HELICOIL® screwlock Gewindeein -sätzen. Bei HELICOIL® screwlockSicherungsmuttern erfolgt die
Schraubensicherung durch die elastisch wirkenden Sicherungswin-dungen der HELICOIL® screwlock.Diese hochwertigen Verbindungsele-mente bieten darüber hinaus wesent -liche Konstruktionsvorteile.
Vorteile:
n Temperaturbelastbar bis 600°C und höher
n Verliersicherheit bei häufiger Wiederholverschraubung
n Verbesserte Lastverteilung im Gewinde für hoch dynamisch belastete
Schraubenverbindungen
n Niedrige und konstante Gewindereibung, dadurch hohe und gleichmäßige
Vorspannkraft
n Gezielte Beschichtung des HELICOIL®, unabhängig von der Beschichtung
des Mutterkörpers
Verschiedene Ausführungen:
n Mit Kunststoff-Klemmteil, z. B. ISO 10511, ISO 7040
n Mit metallischem Klemmteil, z. B. B 53030 „Fujilok“, B 53040 „Vargal“
n In Ganzmetall-Ausführung, z. B. ISO 7042
n Basis DIN 934 3-fach gequetscht, z. B. B 53001, B 53002
1.3.1 Mutternelementemit Klemmteil DIN EN ISO 2320 Muttern mit Klemmteil nach dieserNorm besitzen ein integriertesKlemmteil, das dazu führt, dass sichein Außengewinde nicht frei darinbewegt und das, unabhängig vonKlemm- und Druckkräften, einenWiderstand gegen Verdrehen bietet.Die Gestaltung des Klemmteils erfolgtnach Wahl des Herstellers.
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aktuell
1.4 Direktverschraubungen als AlternativverfahrenMetrisches ISO-Regelgewinde nachDIN 13 im vorge-schnittenen Innen -gewinde
GewindefurchendeSchraube im
selbstgeformten Innengewinde
Da beim Einsatz von vorgeschnittenen Innengewinden dieangezogene Schraube aufgrund des Flankenspiels nur aufihrer Lastflanke anliegt, bringen die Reibverhältnisse einersolchen Verbindung einen geringeren Widerstand gegenselbsttätiges Lösen auf als bei einer Direktverschraubung,
die im Idealfall gar kein Flankenspiel besitzt. Ein Teil desAnzugsmoments wird bei dem Direktverschraubungsprin-zip für das Gewindeformen benötigt. Die optimalen Monta-gemomente sollten daher im Versuch ermittelt werden.
1.5 Verbindungselemente mitmechanischem SicherungsgewindeSchrauben mit integrierter „Gewinde-bremse“ sind Sicherungsschraubenmit Spezialgewinde. Sie werden ein-fach in ein vorhandenes metrischesISO-Gewinde (Toleranzfeld 6H) ein-geschraubt.Hierzu gehören z. B. Schrauben, beidenen auf den regulären Gewindeflan-ken mit 60° kleine zusätzliche Flankenmit 30° Steigung aufgewalzt sind, die über den Nenndurchmesser desBolzengewindes hinausragen.Diese 30° Spitzen dringen beim Ein-schrauben in das Gegengewinde einund bewirken so eine Selbsthemmungder Schraube, wodurch ein schwin-
gungs- und vibrationsbeständiger Sitzentsteht.Die Verformung des Mutterngewindesvollzieht sich weitgehend im elasti-schen Bereich. Dadurch ist eineSicherungswirkung bei bis zu fünfmali-ger Wiederholverschraubung gewähr-leistet.
In der Norm DIN 267 Teil 27 ist dieBeschichtungszone mit 1,5 d gemes-sen vom Schraubenende vordefiniert.Die ersten 2-3 Gewindegänge sollenfrei von Beschichtungsmaterial sein,um das Einschrauben zu erleichtern.Außerdem sind in der Norm Anzieh-momente mit Losbrechmomenten,bzw. Klemmdrehmomenten gegen-übergestellt. Hiermit ist ein planmäßi-ges Prüfverfahren sichergestellt.
a) DIN 267 Teil 27 – klebendeBeschichtung
Mikroverkapselte Klebstoffe: Beim Ein-schrauben werden die Mikro-Kapselndurch Druck und /oder Scherbean-spruchung zerstört. Der in den Kap-seln enthaltene Klebstoff und Härterwird freigesetzt. Es kommt zu einerchemischen Reaktion (Polymerisation),der Klebstoff härtet aus (Stoffschluss),
die gewünschte Sicherungswirkungtritt ein. Das selbsttätige Losdrehenvon Schraubenverbindungen wirddurch Verklebung von Bolzen undMuttergewinde zuverlässig verhindert.Hierbei bleibt die eingesetzte Vor-spannkraft abzüglich des Setzbetra-ges vollständig erhalten (Losdreh-sicherung). Nach ca. 5 Minuten je Produkt sollteder Montagevorgang abgeschlossensein (Aushärtung). Abhängig vom
Produkt beträgt die Aushärtezeit zwi-schen 1 und 24 Stunden.
b) DIN 267 Teil 28 – klemmendeBeschichtung
Klemmende Gewindesicherungen:Hier wird ein Polyamid auf einen Gewindeabschnitt aufgebracht. BeimEinschrauben wird eine klemmendeWirkung erzeugt. Der axiale Spielraumzwischen Schrauben- und Mutternge-
15
aktuell
Hohe Bedeutung haben chemischeGewindesicherungen als sichere undmoderne Methode. Diese Produktewerden entweder als flüssige Klebe-beschichtungen (anaerob aushärtend)oder als Vorbeschichtung angeboten.Letzteres hat den Vorteil, dass dieBeschichtung nicht mehr manuellwährend der Montage aufgebrachtwerden muss, sondern prozesssicherauf den Verbindungselementen vorder Auslieferung aufgebracht wird.Dies ist auch bei Schüttgut möglich.
2. Chemische SchraubensicherungenChemische Gewindesicherungen (klebend – klemmend – dichtend)
Der flüssige Klebstoff wird unmittelbar vor der Montageaufgetragen. Es wird meist vom Monteur mittels Auftrag aus einer Kunststoffflasche oder bei Serienanwendungenautomatisch dosiert und zugeführt. Der Klebstoff ist da -durch gekennzeichnet, dass er unter Metallkontakt und
unter Ausschluss von Luft (anaerob) aushärtet. Je nachAnwendung sind die Klebstoffe (z. B. VARYBOND®) vonniedrig- bis hochfest oder auch für extreme Temperatur -bereiche verfügbar.
Gewindevorbeschichtungs-prinzip = eingebaute Sicherung am bestehenden Bauteil
Verbindungselement nach Kundenvorgabe
2.1 Flüssige anaerobe Klebstoffe
2.2 Beschreibung der Vorbeschichtungs-Systeme
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aktuellwinde wird durch die Beschichtungausgefüllt und erzielt dadurch einehohe Flächenpressung (Formschluss)zwischen den gegenüberliegendenunbeschichteten Gewindeflanken.
Die gewünschte klemmende Siche-rungswirkung tritt ein. Verliersicherun-gen können ein teilweises Losdrehennicht verhindern, wohl aber ein voll-ständiges Auseinanderfallen der
Schraubenverbindung. Eine Mehrfach-verwendung ist hierbei mit sinkendenKlemmmomenten möglich!
Sicherung Wirkung Beschichtung
Polyamid fleck Klemmend 1 rot, blau oder grün
Polyamid rundum Klemmend, dichtend 2 rot, blau oder grün
Polyamid temp. Fleck Klemmend (temperaturbeständig) 3 braun
Polyamid temp. Rundum Klemmend, dichtend (temperaturbeständig) 4 braun
Precote 30 Mittelfest klebend, dichtend, μ Gew. 0,10-0,15 5 gelb
Precote 80 Sehr hochfest klebend, dichtend, μ Gew. 0,25 – 0,28 6 rot
Precote 85 Hochfest klebend, dichtend, μ Gew. 0,10-0,15 7 türkis
Precote 85-8 Klebend, dichtend, μ Gew. 0,10-0,15 8 türkis
Scotch Grip 2353 Hochfest klebend, dichtend, μ Gew. 0,13-0,18 9 blau
Scotch Grip 2510 Hochfest klebend, dichtend, μ Gew. 0,12-0,15 0 orange
Vorteile chemischer Gewindesicherung als
Vorbeschichtung nach der DIN 267 Teil 27/28:
n Kein Vergessen der Sicherungselemente
n Wirtschaftlich; denn zusätzlich montageaufwändige mechanische Sicherungselemente entfallen
n Zuverlässig im Vergleich zu vielen anderen sogenannten„Sicherungselementen“, wie Sicherungsringe, Unterlegscheiben,Drahtsicherungen
n Verursacht keine Oberflächenbeschädigungen
n Keine Dosierprobleme
n Gezieltes Aktivieren beim Einschrauben
n Spezielle Abstimmung auf die jeweilige Anwendung möglich
Zusätzlich können die chemischen Gewindesicherungen eine dichtende Funktion bieten. Hier sollte darauf geachtet werden, dass die Beschichtung rundum ausgeführt wird und die Zusatzanforderungen definiert werden.
Übersicht gängiger chemischer Schraubensicherungen:
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aktuell
Das Sichern von Schraubenverbin -dungen wird in Zukunft an Bedeutungzunehmen, da bei der Auslegung derVerbindung oft nicht alle Einflusspara-meter berücksichtigt werden (können),gleichzeitig aber gestiegenen Produkt-haftungs- und SicherheitsansprüchenRechnung getragen werden muss.Gewindesicherungsmethoden, diekein zusätzliches Sicherungselementbenötigen, bieten in Summe die höhe-re Prozesssicherheit und werden die-sen Markt dominieren. Besonders zu nennen sind dabei die chemischenGewindesicherungen, Schrauben und
Muttern mit Sperrverzahnung, Direkt-verschraubungen, und mit Einschrän-kungen die Sicherungsmuttern ent-sprechend DIN EN ISO 2320. Spezielle Sicherungselemente, diezusätzlich zu ihrer Sicherungsfunktionnoch weitere positive Eigenschaftenfür die Verbindung besitzen (z. B.NORD-LOCK® Scheiben, HELICOIL®
screwlock) werden zusätzlichVerwendung finden.Schraubensicherungen, die mit Form-schluss funktionieren (Kronenmutternmit Splint u. a.) oder deren Normenbereits zurückgezogen wurden (Feder-
ringe, Zahnscheiben, usw.) solltenmöglichst vermieden werden.Eine universelle Sicherungsmethodefür sämtliche Schraubenverbindungenist bisher nicht in Sicht. Deshalb solltebei jeder Anwendung individuellgeprüft werden, welche Form derSicherung sinnvoll ist.
Ausblick:
Je nach Anforderung können wirIhnen auch folgende Dienstleistungenanbieten:
n Montageoptimierungen auch bei Ihnen vor Ort
n Standardisierungen und Optimie-rungen
n Information und Beratung
n Kundenseminare
ECOTECH –ECOnomic TECHnical Engineering
Nach Definition Ihrer Anforderungenerabeitet unsere Anwendungstechnikgemeinsam mit Ihnen Vorschläge undstellt bei Bedarf die erforderliche Kon-struktionsunterstützung zur Verfü-gung.
Ihr Nutzen durch ECOTECH:
n Kürzere Entwicklungszeiten
n Dokumentierte Entscheidungs-grundlagen
n Aktuelle Verbindungstechnik
n Reduzierung der Lagerhaltungs-kosten
n Prozessoptimierung in der Produktion
n Kostenoptimierung der Bau-gruppen
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Wichtige Hinweise:
Hergestellt aus Papier, das mit dem Umweltzeichen der Europäischen Gemeinschaft (RegNr. FR/11/003) zertifiziert ist. Gedruckt vom FSC®-zertifizierten Betrieb GFA-COC-001790.
Technische Änderungen vorbehalten.Nachdruck, auch auszugsweise, nur nach ausdrücklicher Genehmigung gestattet. Schutzvermerk nach DIN 34 beachten.
Die Angaben in dieser Broschüre basieren sowohl auf technischen Regelwerken, als auch auf Böllhoff Labor-untersuchungen und Erfahrungen. Mit den Inhalten wollen wir einen Wissensstand zu einem Fachthema dokumentieren. Für den speziellen Anwendungsfall können sich unter Berücksichtigung aller Einsatzbedingungen abweichende Ergebnisse ergeben. Es obliegt dem Anwender im Rahmen seiner konstruktiven Verantwortung für den Einzelfall entsprechende Bauteile freizugeben. Böllhoff übernimmt keine Haftung für evtl. auftretende Schäden.
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