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Ziehen Sie eine M10-Schraube mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an, lassen Sie die Maschine sechs Wochen lang laufen, und die Mutter, die sich auf der Werkbank perfekt anfühlte, kann nur noch einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Klemmkraft erreichen. In dieser Lücke zwischen dem ersten Drehmoment und der Realität vor Ort lebt die geteilte Unterlegscheibe: ein dünner Ring aus gehärtetem Federstahl, der an einer Stelle durchgeschnitten ist, tausendfach verkauft wird und über den wie fast kein anderes Befestigungselement in der Tonne gestritten wird.
Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. liefert seit 1993 Federscheiben, Unterlegscheiben und die Schrauben, mit denen sie fahren, unter den entsprechenden DIN- und GB-Codes. In diesem Leitfaden geht es also um beide Seiten dieses Arguments: Was eine geteilte Unterlegscheibe tatsächlich leistet, was Vibrationstests über ihre Grenzen aussagen und wie man eine Unterlegscheibe installiert, dimensioniert und beschafft, damit sie ihren Platz in der Verbindung verdient.
Was eine geteilte Unterlegscheibe ist und wie ihre Federwirkung funktioniert
Eine geteilte Unterlegscheibe funktioniert, indem sie den Raum unter der Mutter in eine komprimierte Feder verwandelt. Schneiden Sie einen Ring aus Federstahl, hebeln Sie die beiden abgeschnittenen Enden leicht aus der Ebene, und Sie haben eine Spule mit einer Windung: Wenn das Befestigungselement festgezogen wird, flacht der Ring ab und drückt ihn mit kontinuierlicher Axialkraft zurück.
Eine geteilte Unterlegscheibe, auch Federscheibe oder Schraubenfederscheibe genannt, ist ein geteilter Ring mit einer Umdrehung, der sich unter Klemmlast abflacht und eine Federkraft zwischen dem Mutter- oder Schraubenkopf und der Verbindungsfläche ausübt, wodurch Reibung entsteht, die der Drehung entgegenwirkt.
Zwei Dinge passieren gleichzeitig. Die versetzten Enden drücken gegen die Mutter, und die scharfen Ecken am Spalt bohren sich in die Auflagefläche und die Mutternfläche, wodurch die Reibung erhöht wird, die das Gewinde festhält. Normen erfassen diese Geometrie: DIN 127 Form B mit erhöhten versetzten Enden ist die gängige europäische Version, ASME B18.21.1 deckt den Schraubenfedertyp in Nordamerika ab und GB 93 ist der chinesische Code, den Käufer auf Packlisten sehen.
Bei standardmäßigen metrischen Baugruppen werden DIN 127-Federscheiben zusammen mit den Sechskantschrauben und Unterlegscheiben geliefert, mit denen sie angezogen werden. Genau so werden sie in einem funktionierenden Lager für Verbindungselemente zusammengehalten.
Federringe nach DIN 127 für metrische Schraubverbindungen Geteilte Federscheiben nach DIN 127 gibt es mit Innen- und Außenausdehnung und werden üblicherweise zusammen mit metrischen Sechskantschrauben und Unterlegscheiben geliefert. VDI 2230 weist jedoch darauf hin, dass sie den Vorspannungsverlust bei Quervibrationen nicht zuverlässig verhindern können. Produkt anzeigen → Die Vibrationsfrage: Was Junker-Tests wirklich zeigen
Bei Querschwingungen verhindert eine Federscheibe nicht zuverlässig den Vorspannungsverlust einer Schraubverbindung und wird in der europäischen Ingenieurrichtlinie VDI 2230 entsprechend behandelt.
Die Beweise gehen auf Gerhard Junkers Tests in den späten 1960er Jahren zurück, die später als DIN 65151 standardisiert wurden. Bei einem Junker-Test werden die eingespannten Teile seitlich gerüttelt, während die Klemmkraft aufgezeichnet wird, und durch seitliches Verrutschen wird ein Faden schneller abgewickelt, als jede Unterlegscheibe reagieren kann. Schraubenfederscheiben erzielen bei dieser Bewegung eine ähnliche Leistung wie eine einfache Baugruppe, und das Designhandbuch für Verbindungselemente der NASA kommt für dynamische Verbindungen zu derselben Schlussfolgerung. Aus diesem Grund wird bei anspruchsvollen Spezifikationen stattdessen auf Formschluss umgestellt.
Nichts davon macht das Teil unbrauchbar. Eine geteilte Unterlegscheibe sorgt für mehr Nachgiebigkeit bei kurzen, steifen Verbindungen, hält das Gewinde unter Spannung, wenn sich eine Mutter zu bewegen beginnt, und verhindert, dass sich eine lockere Mutter vollständig löst. Es handelt sich um eine günstige Versicherung, nicht um eine Schließvorrichtung, und der Kauf mit dieser Erwartung macht den Unterschied zwischen einem zufriedenen und einem enttäuschten Monteur aus.
Geteilte Unterlegscheibe oder flache Unterlegscheibe: Welcher Ring passt unter die Schraube?
Flache Unterlegscheiben verteilen die Klemmlast; Geteilte Unterlegscheiben erhöhen die Federkraft. Sie lösen unterschiedliche Probleme und die meisten fertigen Baugruppen vereinen beides.
Bauen Sie auf weichen oder beschichteten Flächen die flache Unterlegscheibe nach unten und die geteilte Unterlegscheibe nach oben auf, damit sich die Last verteilt, während die Feder noch funktioniert.
Flache Unterlegscheiben DIN 125 zur Lastverteilung und zum Oberflächenschutz Flache DIN 125-Unterlegscheiben verteilen die Schraubenkräfte, schützen weiche oder beschichtete Oberflächen vor Verschleiß und verbessern die Verbindungsstabilität. In einem Unterlegscheibenstapel sitzen sie unter der geteilten Unterlegscheibe, sodass sich die Last verteilt, während die Federwirkung noch funktioniert. Produkt anzeigen → Als Faustregel gilt: Die geteilte Unterlegscheibe sitzt immer unter dem rotierenden Teil, auf der Mutterseite, und niemals direkt auf einer Oberfläche, deren Markierung Sie sich nicht leisten können.
| Verriegelungsmethode | Wie es der Rotation widersteht | Beste Passform | Achtung |
| Geteilte Unterlegscheibe DIN 127 | Federkraft plus Eckbiss am Spalt | Vibrationsarme Gehäuse, Halterungen und Abdeckungen | Verliert seine Wirkung bei Querschlupf; Einmalgebrauch |
| Nylon-Einsatzmutter | Der Nylonkragen hält das Schraubengewinde fest | Geräte, die Stößen und Handhabung ausgesetzt sind | Standard-Nylon wird bei etwa 120 Grad Celsius weich |
| Paar Keilsicherungsscheiben | Rampenflächen verkeilen sich unter dem Schlupf enger | Sicherheitskritische und vibrationsstarke Gelenke | Erfordert eine abgestimmte Paarung und Oberflächenhärte |
| Schraubensichernder Kleber | Chemische Bindung über die Fäden hinweg | Kleine Verbindungselemente und abgedichtete Baugruppen | Verlangsamt die Demontage; volle Aushärtungszeit einplanen |
So installieren Sie eine geteilte Unterlegscheibe, damit sie tatsächlich greift
Der Einbau entscheidet größtenteils über das Ergebnis, denn eine Spaltscheibe, die sich auf einer schmutzigen Fläche dreht, ist nur Dekoration.
- Reinigen Sie beide Lagerflächen. Farbsplitter, Zinkgrate und Öl lassen den ganzen Stapel rotieren; Vor der Montage abwischen und entgraten.
- In der richtigen Reihenfolge stapeln. Flache Unterlegscheibe nach unten gegen weiche oder beschichtete Flächen, geteilte Unterlegscheibe darauf, Mutter zuletzt.
- Setzen Sie den Spalt richtig ein. Schneiden Sie die Enden an der Verbindungsseite und die Mutter an der glatten, konvexen Fläche ab, sodass beim Anziehen die Ecken in das Material gedrückt werden. Wenn in der Zeichnung des Lieferanten etwas anderes steht, befolgen Sie die Zeichnung.
- Anzugsmoment gemäß Spezifikation. Bei einem zu geringen Drehmoment wird die Federkraft verschwendet, und bei einem zu hohen Drehmoment wird der Ring dauerhaft zu einer Unterlegscheibe abgeflacht.
- Nach dem ersten Lauf erneut prüfen. Durch thermische Zyklen und Einbettungen setzt sich die Verbindung fest. Ziehen Sie sie daher erneut an, sofern die Konstruktionszeichnung dies zulässt.
Behandeln Sie jede geteilte Unterlegscheibe als einmaligen Gebrauch. Ein abgeflachter Ring behält keine nennenswerte Federkraft bei und ein Austausch kostet Cent, während eine nachgearbeitete Verbindung Stunden kostet.
Federstahl oder Edelstahl: Auswahl des richtigen Unterlegscheibenmaterials
Passen Sie die Unterlegscheibe an die Schraube an, da eine gemischte Paarung meist am weicheren Teil scheitert.
Standard-Spaltscheiben werden aus vergütetem Federstahl hergestellt, typischerweise auf etwa 40 bis 50 HRC gehärtet und anschließend phosphatiert oder verzinkt für Arbeiten im Innen- und allgemeinen Außenbereich. Es gibt rostfreie Ausführungen für den Nass- und Küsteneinsatz, aber austenitische Sorten wie A2 (304) können nicht die gleiche Härte erreichen, sodass ihre Federkraft geringer ist und die Kombination von rostfreien Unterlegscheiben mit rostfreien Schrauben auch galvanische Korrosion vermeidet.
Die Wahl der Beschichtung ist ebenso wichtig wie die Qualität, und die Kompromisse zwischen Zink, Phosphat und anderen Oberflächen sind die gleichen, die in unserem Leitfaden beschrieben werden Schraubenqualitäten und Beschichtungen aus Kohlenstoffstahl .
Für Großkäufer ist die Chargenkonsistenz die praktische Kontrolle: Härte und Beschichtungsdicke sollten über die gesamte Bestellung hinweg übereinstimmen, weshalb Lagerbestände aus einer einzigen Fabrik mit internen Tests besser sind als gemischte Handelsbestände.
Wann man eins nutzt und wann man es steigert
Spezifizieren Sie eine geteilte Unterlegscheibe für statische Verbindungen mit geringer und mittlerer Beanspruchung und steigen Sie auf eine formschlüssige Sicherung um, wenn es um Vibrationen oder Sicherheit geht.
- Gute Passform: B. Schaltschränke, Blechgehäuse, HVAC-Flansche, Bewässerungsgeräte und Möbelverbindungen, einmal angezogen und gelegentlich überprüft.
- Rand: Pumpen- und Motorhalterungen, Fahrzeugzubehör und Förderbandhalterungen, akzeptabel mit korrekter Vorspannung und planmäßigen Überprüfungen des erneuten Drehmoments.
- Steigen Sie auf: sicherheitskritische und vibrationsstarke Verbindungen, zu denen Keilsicherungsscheibenpaare, Drehmomentmuttern oder Schraubensicherungskleber plus korrekte Vorspannung gehören.
Für welche Verriegelungsmethode Sie sich auch entscheiden, am Anfang steht ein richtig abgestufter Riegel; Sechskantschrauben nach DIN 933 und GB 5783 werden direkt in die in dieser Anleitung beschriebenen Unterlegscheibenstapel eingeschraubt.
DIN 933 / DIN 931 Sechskantschrauben, Voll- und Teilgewinde DIN 933-Vollgewindeschrauben eignen sich für längere Verbindungen und höhere Drehmomente, während DIN 931-Teilgewindeschrauben einen glatten Schaft für Zugbelastungen bieten. Korrekt abgestufte Sechskantschrauben bilden den Ausgangspunkt jeder Sicherungsanordnung für Unterlegscheiben. Produkt anzeigen → Häufig gestellte Fragen
In welche Richtung sollte eine geteilte Unterlegscheibe zeigen?
Setzen Sie die gespaltenen Enden gegen die Verbindungsfläche und lassen Sie die Mutter auf der glatten, konvexen Seite gleiten, sodass beim Anziehen die Ecken in das Material gedrückt werden. Halten Sie die Ausrichtung über die gesamte Baugruppe hinweg konsistent und ersetzen Sie jeden Ring, der bereits abgeflacht ist.
Kann man eine Spaltscheibe wiederverwenden?
Nein. Der Ring nimmt beim ersten Anziehen eine dauerhafte Einstellung an, wodurch die Federkraft, die er bereitstellen soll, aufgehoben wird. Bei jeder Demontage eine neue Unterlegscheibe einbauen.
Hören Spaltscheiben tatsächlich auf, sich zu lösen?
Sie sorgen für mehr Reibung und ein wenig Federnachgiebigkeit, was bei statischen Verbindungen hilfreich ist, aber Junker-Tests zeigen nur wenig Schutz gegen Querrutschen. Bei dynamischen oder sicherheitskritischen Verbindungen nutzen Sie Formschluss und richtige Vorspannung, statt sich allein auf die Unterlegscheibe zu verlassen.
Welche geteilte Unterlegscheibe passt auf eine M8-Schraube?
Zu einer M8-Schraube passt eine DIN-127-Unterlegscheibe mit einem Innendurchmesser von etwa 8,4 Millimetern. Für alle Größen gilt die Logik: Innendurchmesser knapp über der Gewindegröße, Außendurchmesser und -dicke aus der Maßtabelle der Norm.
Besorgen Sie sich geteilte Unterlegscheiben nach Standardcode, Härte und Beschichtung und nicht nur nach dem Preis, und jede Verbindung nach diesem Kauf läuft fester.
