Die Verwendung traditioneller Flachscheiben reicht viele Jahrhunderte zurück. Ursprünglich wurden sie entwickelt, um den Verschleiß an Schraubenverbindungen zu reduzieren, und im Laufe der Zeit in verschiedenen Formen weiterentwickelt, um das Verhalten von Schraubenverbindungen zu verbessern.

Im Laufe der Jahre wurden zahlreiche Elemente entwickelt, um dem Phänomen des sogenannten selbsttätigen Losdrehens entgegenzuwirken. Hierbei lockert sich eine Schraubenverbindung im Laufe der Zeit durch dynamische Belastungen, da die Schraube nicht über ausreichend Vorspannkraft verfügt, um dies zu verhindern.

Die meisten dieser entwickelten Elemente – wie Federringe, Tellerfedern, Wellscheiben, Sicherungsbleche, Stoppmuttern mit Nyloneinsatz und Ganzmetall-Sicherungsmuttern – reduzieren zwar den Effekt des selbsttätigen Losdrehens, bieten jedoch keine 100-prozentige Garantie, diesen vollständig zu verhindern.

Die Keilsicherungsscheibe wurde in den 1950er-Jahren von dem schwedischen Ingenieur Rune Wingquist erfunden.

Das Verständnis darüber, warum und wodurch sich Schraubenverbindungen selbsttätig lösen, vertiefte sich ab 1969, als der deutsche Ingenieur Gerhard Junker das Prüfkriterium DIN 65151 entwickelte, welches später in die neuere Norm DIN 25201 überführt wurde. Mehr darüber erfahren Sie, indem Sie hier klicken oder sich dieses Video hier ansehen.

Erst 1982 wurde ein Patent für Keilsicherungsscheiben erteilt, woraufhin die Herstellung und kommerzielle Vermarktung begannen.

Konstruktion und Funktionsprinzip:

Die Keilsicherungsscheibe besteht aus zwei Teilen, die an den Außenseiten über gehärtete Radialrippen und an den Innenseiten über glatte Keilflächen verfügen, die aufeinanderliegen und sich verzahnen. Da die Keilflächen glatter sind als die Radialrippen, die sich in den Schrauben-/Mutterkopf und die Unterlage einprägen, erfolgt eine eventuelle Lösebewegung der Verbindung über die Keilflächen.

Das Geniale an dieser Konstruktion ist, dass der Steigungswinkel der Keilflächen größer ist als die Gewindesteigung der Schraube. Dies führt dazu, meint die Scheibe sich zu trennen, dass die Spannung in der Verbindung durch die Keilwirkung sogar leicht erhöht und somit aufrechterhalten wird.

Im Gegensatz zu reibungsbasierten Produkten hält die Keilsicherungsscheibe die Verbindung durch Vorspannkraft aufrecht. Die Verbindung kann nur durch das gezielte Aufbringen einer manuellen Lösekraft gelöst werden, wodurch das System dem selbsttätigen Losdrehen von Verbindungselementen über die Zeit wirksam entgegenwirkt.

Dieses Video erklärt die Funktionsweise genauer: Klicken Sie hier.

Anwendungsbereiche und Vorteile:

Die Keilsicherungsscheibe ist standardmäßig in Größen von M3 bis M130 erhältlich, was ein enormes Anwendungsspektrum über viele Branchen hinweg ermöglicht. Bitte besuchen Sie unsere Branchenseite, auf der die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Keilsicherungsscheiben näher erläutert werden.

Das Haupteinsatzgebiet liegt bei Verbindungselementen in kritischen Verschraubungen, bei denen ein Losdrehen aus Sicherheits- oder Funktionsgründen keinesfalls akzeptabel ist und die Vorspannkraft in der Verbindung jederzeit aufrechterhalten werden muss.

Da das Produkt auf Vorspannkraft und nicht auf Reibung basiert, können die Gewindeteile geschmiert werden, um die Gleichmäßigkeit der Klemmkraft innerhalb der Verbindung zu verbessern.

Zudem lässt sich das Produkt wie eine normale Scheibe sehr schnell und einfach montieren. Es ist nicht auf Reibung angewiesen wie andere Produkte, die am Gewinde klemmen, was deren Montage verlangsamt und das Gewinde beschädigen kann.

Die Keilsicherungsscheibe heute

Im Vergleich zur gesamten Verbindungstechnik-Branche ist die Keilsicherungsscheibe ein relativ neues Konzept, obwohl sie bereits seit 1982 kommerziell erhältlich ist.

Das Produkt wird in zahlreichen Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Wenn es einmal zur Problemlösung angewendet wird, ist dies oft der Beginn eines neuen Standards für diese Anwendung, der nicht mehr geändert wird.

Das Thema wird an technischen Universitäten und Fachhochschulen noch immer nicht flächendeckend im Standardlehrplan behandelt. Hersteller wie wir versuchen hier anzusetzen, damit Ingenieure fundiertere Entscheidungen bezüglich der Verbindungselemente für ihre Anwendungen treffen können.

Es gibt bereits viele Fachleute, die diese Technologie kennen und gezielt Keilsicherungsscheiben nach DIN 25201 oder Marken wie „Wedge Washer“ spezifizieren. Ebenso gibt es noch viele andere, die diese Technologie noch nicht kennen und über deren Einsatz aufgeklärt werden müssen.

Das langfristige Ziel ist es, das Bewusstsein für den Effekt des selbsttätigen Losdrehens von Verbindungselementen zu schärfen. Die Keilsicherungsscheibe ist eines der wenigen Produkte, das die Vorspannkraft in einer Schraubenverbindung dauerhaft aufrechterhält, sobald Bedenken hinsichtlich eines selbsttätigen Losdrehens bestehen. Weitere Videos zu Themen wie der Vorspannkraft finden Sie auf unserem YouTube-Kanal hier