Schraubverbindungen sichern mit mechanischen und chemischen Verfahren

Das Wichtigste auf einen Blick

• Mechanische Sicherungen wie Nord-Lock Scheiben und Keilsicherungsscheiben halten die Vorspannung über Formschluss.
• Chemische Sicherungen wie Loctite 243, Loctite 270 und Schraubensicherungslack erhöhen das Losbrechmoment.
• Federringe nach DIN 127 sind nur für leichte, wenig belastete Verbindungen sinnvoll.
• VDI 2230 und DIN 267-27 liefern Berechnung und Produktanforderungen.
• Nord-Lock Scheiben kosten 0,50 bis 2 Euro pro Stück netto, abhängig von Größe und Abnahmemenge.

Warum sich Schraubverbindungen lösen

Eine Schraubverbindung hält nur, solange die Vorspannkraft erhalten bleibt. Setzen im Gewinde, im Schraubenkopf oder in den Fügeflächen verringert diese Kraft. Ohne Nachspannen sinkt die Klemmkraft, und die Verbindung verliert ihre Funktion.

Vibrationen beschleunigen das Lösen. Querkräfte, Temperaturschwankungen und wechselnde Betriebslasten verstärken den Effekt. Besonders kritisch sind Verbindungen an Maschinen, Achsen, Getrieben und Rohrleitungen.

Selbsttätiges Lösen beginnt oft unbemerkt. Eine gelockerte Schraube verliert Vorspannung, dann steigt die Last auf die benachbarten Schrauben. Im schlimmsten Fall fällt die gesamte Verbindung aus.

Die Sicherung muss deshalb zur Belastung passen. Pauschale Lösungen führen zu Nacharbeit oder zu teuren Ausfällen. Wer Schraubverbindungen sichern will, braucht eine Entscheidung nach Belastung, Werkstoff und Demontageanforderung.

Mechanische Sicherungen: Federringe, Nord-Lock, Keilsicherungsscheiben

Mechanische Sicherungen verhindern das Losdrehen über Formschluss oder erhöhte Reibung. Sie sind sofort wirksam und benötigen keine Aushärtezeit. Für Instandhalter ist das ein Vorteil bei schnellen Reparaturen.

Federringe nach DIN 127 erzeugen eine zusätzliche Vorspannung. Sie gleichen Setzverluste jedoch nur begrenzt aus. Bei hochfesten Schrauben und starken Vibrationen reichen Federringe häufig nicht aus.

Nord-Lock Scheiben sind Keilsicherungsscheiben. Sie bestehen aus zwei Unterlegscheiben mit radialer Verzahnung und Keilflächen. Der Keilwinkel ist größer als der Steigungswinkel des Gewindes. Beim Losdrehen schieben sich die Scheiben aufeinander und blockieren die Bewegung.

Diese Wirkung ist formschlüssig und unabhängig von der Vorspannkraft. Nord-Lock Scheiben eignen sich für hochbelastete Verbindungen, die sich unter Vibration nicht lösen dürfen. Sie sind in vielen Größen und Werkstoffen erhältlich.

Keilsicherungsscheiben anderer Hersteller arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Entscheidend sind Keilwinkel, Verzahnung und Werkstoff. Billige Nachbauten mit falscher Geometrie können die Wirkung verlieren.

Die Kosten für Nord-Lock Scheiben liegen bei 0,50 bis 2 Euro pro Stück netto. Der Preis hängt von Nenndurchmesser, Werkstoff und Abnahmemenge ab. Bei kleinen Stückzahlen und Sonderwerkstoffen liegt er am oberen Rand.

Mechanische Sicherungen sind mehrfach verwendbar, wenn die Verzahnung unbeschädigt bleibt. Ein beschädigter Belag oder eine verschlissene Verzahnung macht die Sicherung unwirksam. Bei der Montage muss die Scheibenpaarung richtig liegen.

Sicherung	Wirkprinzip	Typische Anwendung	Kosten pro Stück netto
Federring DIN 127	Vorspannen, begrenzter Setzausgleich	Leichte Maschinenbauverbindungen	wenige Cent
Nord-Lock Scheibe	Keilwirkung, Formschluss	Hochbelastete, vibrierende Verbindungen	0,50 bis 2 Euro
Keilsicherungsscheibe anderer Hersteller	Keilwirkung, Formschluss	Gleiche Anwendungen	herstellerabhängig

Chemische Sicherungen: Loctite 243, 270 und Schraubensicherungslack

Chemische Sicherungen verändern das Gewinde oder den Schraubenkopf. Sie erhöhen das Losbrechmoment und verhindern das selbsttätige Lösen. Die Auswahl richtet sich nach Festigkeit, Demontage und Temperatur.

Loctite 243 ist eine mittelfeste Schraubensicherung. Sie eignet sich für Verbindungen, die sich mit Werkzeug wieder lösen lassen sollen. Typische Anwendungen sind Maschinenbau, Fahrzeugtechnik und Instandhaltung.

Loctite 270 ist hochfest. Die Verbindung lässt sich nur mit Wärme oder speziellen Werkzeugen lösen. Loctite 270 wird für dauerhafte Verbindungen eingesetzt, die nicht regelmäßig geöffnet werden.

Loctite ist eine Marke von Henkel. Die Produktdaten zu Loctite Produkten von Henkel nennen Anwendungen, Festigkeiten und Aushärtezeiten. Vor der Auswahl muss das Gewinde sauber und fettfrei sein.

Schraubensicherungslack ist eine weitere chemische Option. Der Lack wird auf Gewinde oder Schraubenkopf aufgetragen und trocknet zu einer festen Schicht. Er sichert leichte Verbindungen und dient als Kontrollmarkierung.

Bei Schrauben mit klemmender Beschichtung ist die Sicherung bereits aufgebracht. DIN 267-27 beschreibt Anforderungen an solche Schrauben. Wer sie verwendet, spart einen Arbeitsschritt bei der Montage.

Würth führt Schraubensicherungen für mittelfeste und hochfeste Verbindungen. Das Sortiment umfasst flüssige Produkte und Klebstoffe für Gewindeverbindungen. Die Freigabe für die konkrete Verbindung muss der Anwender selbst prüfen.

Chemische Sicherungen sind nicht für jede Umgebung geeignet. Öl, Schmutz und Feuchtigkeit können die Aushärtung stören. Bei hohen Temperaturen sinkt die Festigkeit, und die Verbindung kann sich wieder lösen.

Normen und Regelwerk: VDI 2230 und DIN 267-27

VDI 2230 ist die zentrale Richtlinie für hochbeanspruchte Schraubenverbindungen. Sie beschreibt die systematische Berechnung zylindrischer Einschraubverbindungen. Der Planer erhält Vorspannkraft, Montagevorspannkraft und Sicherheitsfaktoren.

Ohne Berechnung bleibt die Sicherung ein Ratespiel. VDI 2230 zeigt, welche Vorspannkraft nötig ist und wie sich Setzen und Relaxation auswirken. Die Richtlinie ist damit Grundlage für die Auswahl mechanischer oder chemischer Sicherungen.

DIN 267-27 regelt Schrauben mit klemmender Beschichtung. Sie definiert technische Lieferbedingungen und Prüfverfahren. Wer solche Schrauben einsetzt, kann sich auf die werksseitige Sicherung verlassen.

Weitere Normen und Standards findet der Planer beim DIN Über Normen und Standards. Dort sind auch Grundlagen zu Normungsverfahren und Produktnormen beschrieben.

Für den Arbeitsschutz gilt die DGUV. Die DGUV Vorschriften und Regeln fassen Unfallverhütungsvorschriften und Regeln zusammen. Sie betreffen auch die sichere Montage von Schraubverbindungen.

Arbeitsmittel müssen nach Betriebssicherheitsverordnung geprüft und instand gehalten werden. Die DGUV Themen A bis Z zu Arbeitsmitteln geben Hinweise zu Prüfungen und Schutzmaßnahmen.

Normung und Arbeitsschutz greifen ineinander. Die DGUV Normung erläutert, wie Normen in die Prävention einfließen. Der DIN Arbeitsschutz in der Normung beschreibt die Schnittstelle zwischen Normen und Sicherheit.

Für die Praxis heißt das: Zuerst die Berechnung nach VDI 2230, dann die Produktauswahl nach DIN 267-27 und Herstellerdaten. Arbeitsschutz und Prüfpflichten kommen bei der Montage hinzu.

Auswahl in der Praxis: So sichern Sie Schraubverbindungen

Die richtige Sicherung folgt einer klaren Reihenfolge. Wer diese Schritte einhält, vermeidet Ausfälle und Nacharbeit.

1. Belastung analysieren: Vibration, Querkraft, Temperatur und Demontagehäufigkeit erfassen.
2. Vorspannkraft berechnen: VDI 2230 für hochbeanspruchte Verbindungen anwenden.
3. Sicherungsart wählen: mechanisch bei hoher Vibration, chemisch bei dauerhafter Verbindung.
4. Produkt prüfen: Herstellerdaten, DIN 267-27 und Freigaben kontrollieren.
5. Montage und Kontrolle festlegen: Anzugsdrehmoment, Reihenfolge und Prüfintervall dokumentieren.

Bei starker Vibration sind Nord-Lock Scheiben oder Keilsicherungsscheiben die erste Wahl. Sie wirken sofort und benötigen keine Aushärtezeit. Federringe reichen nur bei geringer Belastung und niedrigen Anforderungen.

Bei dauerhaften Verbindungen ohne regelmäßige Demontage ist Loctite 270 sinnvoll. Für Verbindungen, die geöffnet werden müssen, ist Loctite 243 die bessere Wahl. Schraubensicherungslack eignet sich für leichte Fälle und als Kontrollmarkierung.

Wer Schraubverbindungen sichern will, muss auch die Montage planen. Zu niedriges Anzugsdrehmoment führt zu Vorspannungsverlust. Zu hohes Drehmoment kann Schraube oder Gewinde beschädigen.

Instandhalter sollten Sicherungen nach dem Lösen erneuern. Chemische Sicherungen verlieren nach dem Öffnen ihre Wirkung. Mechanische Sicherungen können weiterverwendet werden, wenn die Verzahnung unbeschädigt ist.

Kosten und Wirtschaftlichkeit mit Rechenbeispiel

Die Kosten für Nord-Lock Scheiben liegen bei 0,50 bis 2 Euro pro Stück netto. Bei kleinen Abnahmemengen und Sonderwerkstoffen liegt der Preis am oberen Rand. Bei großen Stückzahlen und Standardwerkstoffen sinkt der Stückpreis.

Beispielrechnung für 500 Schraubverbindungen mit je zwei Nord-Lock Scheiben. Das sind 1000 Scheiben. Der Materialpreis liegt bei 1000 mal 0,50 Euro bis 1000 mal 2 Euro netto. Das ergibt 500 bis 2000 Euro netto.

Die Umsatzsteuer von 19 Prozent beträgt 95 bis 380 Euro. Der Bruttopreis liegt damit bei 595 bis 2380 Euro. Diese Beispielrechnung berücksichtigt nur die Scheiben, nicht Montage und Ausfallzeit.

Chemische Sicherungen haben oft niedrigere Materialkosten pro Verbindung. Dafür entstehen Kosten für Reinigung, Aushärtezeit und Dokumentation. Bei schnellen Reparaturen kann die mechanische Sicherung wirtschaftlicher sein.

Die wirtschaftliche Bewertung muss die Ausfallkosten einbeziehen. Eine gelockerte Schraube kann Maschinenstillstand, Unfall oder Produktionsausfall verursachen. Die Mehrkosten für hochwertige Sicherungen sind dagegen meist gering.

Für Montageplaner zählt die Gesamtbetrachtung. Nord-Lock Scheiben kosten 0,50 bis 2 Euro pro Stück netto, sind aber sofort einsatzbereit. Loctite 243 und 270 erfordern saubere Gewinde und Aushärtezeit.

Häufige Fragen

Wann reicht ein Federring zur Sicherung aus?

Ein Federring reicht nur bei leichten, wenig belasteten Verbindungen mit geringer Vibration. Bei hochfesten Schrauben und Wechselbelastung ist er keine zuverlässige Sicherung. Dann sind Nord-Lock Scheiben oder chemische Sicherungen besser.

Welche Loctite Sicherung ist für welche Verbindung geeignet?

Loctite 243 ist mittelfest und lässt sich mit Werkzeug wieder lösen. Loctite 270 ist hochfest und für dauerhafte Verbindungen gedacht. Die Auswahl richtet sich nach Demontagehäufigkeit und Belastung.

Was kostet eine Nord-Lock Scheibe?

Nord-Lock Scheiben kosten 0,50 bis 2 Euro pro Stück netto. Der Preis hängt von Größe, Werkstoff und Abnahmemenge ab. Bei 1000 Scheiben liegt der Materialpreis bei 500 bis 2000 Euro netto.

Was regelt DIN 267-27?

DIN 267-27 beschreibt Schrauben mit klemmender Beschichtung. Sie legt technische Lieferbedingungen und Prüfverfahren fest. Wer solche Schrauben einsetzt, spart die nachträgliche Sicherung.

Kann Schraubensicherungslack eine hochfeste Sicherung ersetzen?

Schraubensicherungslack sichert leichte Verbindungen und dient als Kontrollmarkierung. Für hochbelastete Verbindungen reicht er allein nicht aus. Dort sind Keilsicherungsscheiben oder hochfeste Schraubensicherungen nötig.