Die Experten: Was passiert, wenn Schrauben beginnen sich loszudrehen?
Früher oder später neigen Schrauben dazu, sich zu bewegen.Vielleicht schon morgen, vielleicht erst in zwei Jahren, besteht bei einer Schraubenverbindung das allgemeine Risiko einer Bewegung.
Normalerweise sprechen wir darüber, wie dieses Losdrehen und Lockern verhindert werden kann. Aber wie wäre es, wenn wir heute einmal einen Blick darauf werfen, was genau passiert, wenn das Losdrehen beginnt? Welche Mechanismen spielen dabei eine Rolle und wie wirken sich verschiedene Sicherungslösungen auf die Situation aus? Es mag wie eine Kleinigkeit erscheinen, aber tatsächlich macht genau dieses Detail den Unterschied aus.
Das Problem mit ungesicherten Schraubenverbindungen und Rotation
Schraubenverbindungen reagieren bekanntermaßen empfindlich auf Vibrationen und dynamische Belastungen sowie andere wichtige Faktoren wie Setzen, Kriechen und Relaxation – mit Auswirkungen auf die verbleibende Vorspannkraft.
Wenn sie diesen äußeren Faktoren ausgesetzt sind, besteht ein hohes Risiko, dass sich Schrauben lösen. Bei ungesicherten Verbindungen ist es die Reibung zwischen den Bauteilen, die ein Losdrehen verhindert. Sobald die äußeren Faktoren jedoch zu stark sind, kommt es zu einer solchen ungewünschten Rotation.
Wenn das Losdrehen einmal eingesetzt hat, ist noch weniger Kraft erforderlich, um eine weitere Drehung zu bewirken, was letztendlich zu einem vollständigen Verlust der Vorspannung und damit losen Schrauben führt.
Nie mehr Losdrehen
Um ein Lösen von Schrauben zu verhindern, gibt es eine Vielzahl gängiger Methoden, wie Federringe, gerippte Sicherungsscheiben und Kontermuttern. Trotz der Unterschiede in Funktionsweise und Leistung ist das Grundprinzip gleich: Alle Methoden setzen auf erhöhte Reibung, um ein Drehen der Schraube zu erschweren.
Hat das Losdrehen aber erst einmal begonnen, gibt es nichts mehr, was eine weitere Rotation der Schraube verhindern kann, und es braucht dafür immer weniger Kraft. Reibschlüssige Lösungen funktionieren grundsätzlich wie eine ungesicherte Verbindung, nur haben sie dabei einen anderen Reibungsgrad.
Die Alternative zum Reibschluss
Nord-Lock Keilsicherungsscheiben setzen auf Geometrie statt Reibung, um ein Lösen der Schraube zu verhindern. Man könnte sogar sagen, dass Nord-Lock Keilsicherungsscheiben Rotation nutzen, um den Verlust der Vorspannkraft und ein Loslösen der Schraube zu verhindern.
Das Prinzip der Keilsicherung sorgt dafür, dass Drehbewegungen nur zwischen den Keilflächen auftreten. Das bedeutet, dass sich die obere Keilsicherungsscheibenhälfte bei der geringsten Drehung der Schraube mit der Steigung der Keilflächen nach oben bewegen muss.
Da diese Steigung größer ist als die Gewindesteigung der Schraube, dehnt sich die Schraube und erhöht so die Vorspannkraft in der Schraube. Die Erhöhung der Vorspannkraft wirkt also der Rotation entgegen und verhindert so ein Lösen der Schraube!
Damit sich eine mit Keilsicherungsscheiben gesicherte Schraube lösen kann, muss sie sich dehnen und somit länger werden. Dadurch unterscheidet sich die Keilsicherungstechnologie von anderen Lösungen.