Keilsicherungsscheiben

Keilsicherungsscheiben sind mehrteilige, mechanisch wirksame Schraubensicherungselemente, die gezielt zur Verhinderung des selbsttätigen Losdrehens unter dynamischer Beanspruchung (z. B. Vibration, Stoß) entwickelt wurden. Sie kombinieren formschlüssige Keilwirkung mit reibungserhöhender Oberflächenverzahnung, um eine zuverlässige Sicherung der Schraubenverbindung zu gewährleisten.

Aufbau und Funktionsweise

Die Keilsicherungsscheibe besteht aus zwei korrespondierenden Scheiben mit:

• Innenliegenden Keilflächen, die gegeneinander gerichtet sind,
• Außenliegenden radialen Verzahnungen, die mit den verspannten Bauteilflächen in Kontakt treten. Der Keilwinkel ist größer als der Reibwinkel der Verbindung, sodass bei dynamischer Querbelastung oder beginnendem Losdrehen ein axialer Hub erzeugt wird. Dieser bewirkt eine temporäre Erhöhung der Vorspannkraft, die dem Rückdrehen der Verbindung entgegenwirkt.

Wirkprinzipien

Die Sicherungsfunktion basiert auf zwei physikalisch-mechanischen Prinzipien:

• Keilwirkung (formschlüssig):
  Die Keilflächen erzeugen bei Relativbewegung axiale Kräfte, die dem Drehmoment entgegenwirken und eine Selbsthemmung erzeugen.
• Radiale Verzahnung (reibungserhöhend):
  Die Rippen der Außenseiten drücken sich durch plastische Umformung in die Gegenlagen und verhindern so ein Mitdrehen der Scheiben sowie ein Relativdrehen zur Schraube und zum verspannten Bauteil.

Anwendung / Einsatzgebiet

Ausschließlich zur Sicherung gegen selbsttätiges Losdrehen bei mechanischen Schraubenverbindungen.

Nicht geeignet für:

• Kompensation von Lockerungserscheinungen (z. B. durch Setzen, Kriechen, Relaxation),
• Steigerung der elastischen Nachgiebigkeit, Elektrische Schraubenverbindungen, insbesondere aufgrund zusätzlicher Trennfugen, möglicher Isolierwirkung durch Klebstoff nicht geeignet für elektrische Kontaktverschraubungen und Erdungs- und Potenzialausgleichsverschraubungen.

Vorteile

• Hohe Wirksamkeit gegen selbsttätiges Losdrehen
• Konstante Reibverhältnisse Montagefreundlichkeit (schneller Einbau)

Nachteile

• Keine Wirkung gegen Lockerung infolge von Setz- oder Kriechvorgängen
• Kein Schutz bei Überlastfällen
• Erhöhte Setzbeträge durch:
  • Zweiteiligkeit und zusätzliche Trennfuge
  • Radiale Verzahnungen (vgl. VDI 2230, Tabelle 5: mittlere Rauhtiefe Rz 40–160 μm)
• Kriecherscheinungen durch verspätetes Eindringen der Rippen infolge Grenzfließspannung; Umformung tritt ggf. erst nach dem Anziehen ein. Sinnvoll könnte ein Test unter Einbaubedingungensein, z. B. zeitversetzter Weiterzugversuch zur Bestimmung des Setzverhaltens und der Kriechneigung in Abhängigkeit von Werkstoff und Festigkeit der Gegenlage
• Oberflächenbeschädigung durch plastisches Eindrücken der Rippen
• Kostenintensiv

Normative Einordnung

Frühere Regelung: DIN 25201-4 (zurückgezogen)

Aktuelle Norm: DIN EN 17976

Keilsicherungsscheiben gelten hier als mechanisch formschlüssig wirkende Sicherungselemente, deren Eignung durch geprüfte und dokumentierte Sicherungswirkung belegt sein muss.

Abweichung von DIN 267-26:
Auch federnd ausgeführte Varianten erfüllen nicht die Anforderungen an Spannscheiben gemäß dieser technischen Lieferbedingung.

Konstruktive Hinweise

• Paarweise Montage zwingend erforderlich
• Ausrichtung beachten: Keilflächen innen, Verzahnung außen Gegenlagen müssen ausreichend eben, hart und tragfähig sein, um das Einprägen der Verzahnungen zu gewährleisten

Empfohlene Schraubenqualität: mindestens Festigkeitsklasse 8.8 oder höher