In der Verbindungstechnik hat sich seit der Erfindung der Schraube diese als unersetzliches Konstruktionselement behauptet. Nach wie vor sind [[Schraubenverbindungen]] eine der wichtigsten lösbaren Verbindungen. Dabei haben die Einsatzmöglichkeiten stets zugenommen. Nicht immer genügt eine einfache Schraube um die Sicherheit der Verbindung zu garantieren. Dann kommen Sicherungselemente zum Einsatz. Dieser Artikel soll einen kleinen Einblick in die Welt der Sicherungselemente geben. Da es so viele unterschiedliche Variationen von Sicherungsringen, -scheiben usw. gibt, sehe ich davon ab auf jeden einzeln einzugehen sondern gebe jediglich einen Überblick über die meist angewendeten. Sicherungselemente sind übliche [[Maschinenelemente]], die in jeder [[Allgemeine und konstruktive Grundlagen|Konstruktion ]] zu finden sind, sie sichern meist durch Formschluss und begrenzen als Führungselemente andere Maschinenteile gegen das axiale Spiel.<br /> Sie sind unscheinbar doch unverzichtbar, oft unterschätzt aber fast überall im Einsatz.
<span style="color: green">Sicherungselemente sind unscheinbar doch unverzichtbar, oft unterschätzt aber fast überall im Einsatz.</span>
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==Übersicht ausgewählter Sicherungselemente ==
{| {{Tabelle
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== ausgewählte Sicherungselemente ==
! Bezeichnung
!
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| Sicherungsringe für Wellen[[Welle]]n
| [[Bild:Sicherungsring Welle.jpg]]
| DIN 471
| sichern mit einem Splint <br />z.B.Lenkungsbereich von Fahrzeugen
|-
| Feld 1-7Stellring| [[Bild:xxxLoesch-schrauben-gmbh.jpg]]| DIN705| begrenzen das axiale Spiel von Wellen, Achsen und Bolzen<br />Führen lose sitzende Teile wie z.B. Scheiben auf Wellen
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|}
== Sicherungsringe (Halteringe)==
[[Bild:Sicherungsring_mit_Werkzeug.gif|thumb|Sicherungsring mit Spezialzange für eine Bohrung (Quelle:XXwww.loebke-federn.de) ]]
Sicherungsringe befestigen Bauteile , z.B. [[Wälzlager]] auf Wellen oder in Bohrungen. Daraus erzielt man konstruktive Vereinfacherungen, die effizienter und kostengünstiger als herkömmliche Befestigungsmittel sind. Sie haben die Aufgabe, Buchsen, Wälzlager, Räder u. ä. auf [[Achsen, Wellen und Zapfen|Achsen, Wellen ]] und Bohrungen gegen axiale Verschiebungen zu sichern.<br />Sicherungsringe bestehen unter anderem aus Federstahl. Dieser [[Werkstoff ]] lässt die Sicherungsringe flexibel, so dass sie sich beim beim Einbau durch Auf- oder Zusammenbiegen mit speziellen Zangen gleichförmig in der Nut festsetzen.<br />Sicherungsringe müssen gratfrei sein und werden im Regelfall mit einem [[Korrosion|Korrosionsschutz ]] geliefert. Dadurch, dass zwischen Nut und Sicherungsring eine hohe [[Kerbwirkung ]] auftritt, wird empfohlen, Sicherungsringe möglichst nur am Ende von Wellen und Bohrungen anzuordnen.
Sicherungsringe werden aus weniger Material hergestellt als herkömmliche Verbindungselemente , wie z.B. Schrauben, Muttern und Gewindebolzen.
Um die Funktion eines Sicherungsringes zu erhalten ist nur eine einfache Nut erforderlich , in die sich der Sicherungsring hineinsetzten hineinsetzen kann. Dies ermöglicht eine eine einfache Handhabung, dass heißt d.h. das Sicherungsringe einfach montiert bzw. demontiert werden können.
Einbau von Sicherungsringen auf Wellen und in Bohrungen
[[Bild:Bildblatt_Sicherungsringe.gif|thumb|left|700px|Einbau von Sicherungsringen auf Wellen und in Bohrungen Quelle: XX]]<br />
Kurzzeichen
[[Bild:App5.jpg|thumb|Sicherungsringe werden oft benutzt um Ritzel zu sichern (Quelle:http://www.rotoclip.com)]]
[[Bild:App5.jpg|thumb|Sicherungsringe werden oft benutzt um Ritzel zu sichern Quelle:http://www.rotoclip.com]]
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== Federstecker und Splinte ==
=== Federstecker ===
[[Bild:Federstecker.jpg|thumb|rightleft|Abb.3 Federstecker als Bolzensicherungselemente Quelle: XX]]
Federstecker gehören mit zu den einfachen und schnellen Sicherungselementen. Sie werden hauptsächlich bei sehr oft bzw. häufig zu lösenden [[Bolzen- und Stiftverbindungen|Bolzenverbindungen ]] eingesetzt ( z. B. Baumaschinen, Krane...). Dabei werden die Federstecker oft unverlierbar mit dem zu sicherndem sichernden Bauteil, z.B. mit einer Kette verbunden.
Hergestellt werden sie aus Federstahldraht nach DIN 11024. Der passende Federstecker wird duch die Abmaße der zu sichernden Bolzen bzw. Schrauben gewählt. <br />
<br /><span style="color: red">''' ACHTUNG : Federstecker sind nicht zum Übertragen von Kräften geeignet! [[Bild:Sich42.jpg|thumb|Quelle: XX]][[Bild:Sich4.jpg|500px|thumb|Quelle: XX]] '''</span>
{| {{Tabelle}} Anwendungsbeispiel (Bungee Trampolin Anlage) ! [[Bild:Federstecker im Einsatz1.jpg|thumb|left| Verbindung Stützstrebe und Beinrohr mit Steckbolzen und Federstecker Quelle: XX]]! [[Bild:Federstecker im Einsatz.jpg]]|thumb-|rightVerbindung Stützstrebe <br />und Beinrohr mit <br />Steckbolzen und Federstecker | Mastkopf |-| | (Quelle: XX]]http://www.jumpandfun.de)|}
=== Splinte ===
Splinte sind ein einfaches und kostengünstiges Sicherungselement. <br />Sie finden ihren Einsatz bei losen Bolzenverbindungen bzw. bei gelenkartigen Bolzenverbindungen sowie Schraubenverbindungen.<br /> Eine Schraubenverbindung mit Splint ist z. B. die Kronenmutter (Abb.xx). Dabei wird der Splint durch eine Bohrung in der Schraube bzw. im Bolzen und durch die Kronenmutter gesteckt und dann auseinandergespreizt, was zur Folge hat das sich die Kronenmutter nicht lösen kann und sie somit sichert.<br />Splinte werden überwiegend aus weichem [[Stahl|Baustahl ]] hergestellt, seltener aus Kupfer oder Kupfer-Zink-, Al-Legierungen.<br />Splinte werden in der Regel im Kfz-Bereich aufgrund der Sicherheit und ihrer Flexibilität nur einmal eingebaut.[[Bild:Skizze_Splint.jpg|thumb|left|Darstellung Splint Quelle: XX ]]<br />Eine [[Bild:Sich41.jpgSchraubenverbindungen|thumb|Quelle: xxxSchraubenverbindung]]<br />[[Bild:S1 003mit Splint ist z. B.jpg|300px|thumb|die Kronenmutter duch mit Splint gesichert Quelle:http://www.rotoclip.com]]
Stellringe begrenzen das axiale Spiel von Wellen, Achsen, Bolzen. Sie haben die Augabe Aufgabe lose Teile, z. B. Scheiben, Räder auf einer Welle zu führen. Um mit der [[Welle ]] fest fixiert zu sein , werden Stellringe mit Hilfe eines Gewindestiftes mit Spitze auf dieser befestigt. Aus Sicherheitsgründen sollten die Gewindestifte nicht überstehen, d.h. nicht aus dem Sicherungsring ragen. [[Bild:Sich3.jpg|thumb|left|500px|Quelle: RM]]<br />[[Bild:Stellringe aus Kunststoff.jpg|thumb|right| Stellringe aus Kunststoff Quelle: XX]]<br />[[Bild:Fahrwerk für kettenzug-demargcranes.jpg|200px|thumb|right| Fahrwerk für Kettenzug mit Stellring Quelle: http://www.demagcranes.de ]]
[[Bild:Stellringe aus Kunststoff.jpg|thumb|right| Stellringe aus Kunststoff ]]<br />
[[Bild:Fahrwerk für kettenzug-demargcranes.jpg|200px|thumb|right| Fahrwerk für Kettenzug mit Stellring (Quelle: http://www.demagcranes.de) ]]
== Sicherungsscheiben==
Sicherungsscheiben sind Scheiben zum axialen Halten von Bauteilen auf [[Welle]]n. <br />
Sie werden auch Haltescheiben genannt. Ihre Anwendungsbereiche liegen im Apparatebau <br />und bei Büromaschinen. Hier dienen sie als Haltescheiben auf kleinen Wellendurchmessern.
Sicherungsscheiben in Anwendungsbeispielen: (Quelle:http://www.rotoclip.com)
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}}
!
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| [[Bild:Apprg.gif]]
| [[Bild:App2.jpg]]
|-
| Greifring sichert Bauteile an einem Sicherheitstor
| Eine Sicherungsscheibe hält <br />die Messer dieses Papierschredders <br />auf der Welle<br />
|}
[[Bild:Titelfoto.jpg|thumb|left|Produktauswahl einiger Sicherungsbleche, -scheiben und -ringe
(Quelle:http://www.gego.de)
]]
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== Sicherungsscheiben==
Sicherungsscheiben (Haltescheiben) sind Scheiben zum axialen Halten von Bauteilen auf Wellen.
* auch als Haltescheiben benannt
* Anwendungen bei kleinen Wellendurchmessern z. B. in Büromaschinen und im Apparatebau
[[Bild:Sicherungselement.jpg]]
[[Bild:Apprg.gif|thumb|Greifring sichert Bauteile an einem Sicherheitstor Quelle:http://www.rotoclip.com ]]
[[Bild:App2.jpg|thumb|left|Eine Sicherungsscheibe hält die Messer dieses Papierschredders auf der Welle Quelle:http://www.rotoclip.com ]]
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==Kronenmuttern==
[[Bild:0935ISO 7035Kronenmutter.gif|thumbjpg|left|Kronenmutter nach DIN 935 Quelle:http://www.bohrenfeldt.de]][[Bild:0937Wie es der Name schon sagt, heißt die Kronenmutter nicht nur Kronenmutter, sondern sieht auch so aus.gif|thumb|right|Durch die Zwischenräume der Kronenmutter nach DIN 937 Quelle:http://wwwund der Bohrung in der Schraube wird ein Splint geführt und umgebogen.bohrenfeldtDieser verhindert das Drehen der Mutter und somit ein Lösen der Verbindung.de]]
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! [[Bild:0935ISO 7035.gif]]
! [[Bild:0937.gif]]
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| Kronenmutter nach DIN 935 <br />(Quelle:http://www.bohrenfeldt.de)
| Kronenmutter nach DIN 937 <br />(Quelle:http://www.bohrenfeldt.de)
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|}
[[Bild:S1 003.jpg|250px|thumb|right|Kronenmutter duch Splint gesichert (Quelle:http://www.rotoclip.com)]]
==Maßnahmen gegen selbstständiges Losdrehen==
Selbstständiges Lösen belasteter Schraubenverbindungen ist oft auf ungewollte Schwingungen zurückzuführen. Das hat zur Folge das Schadensfälle durch den Verlust der Vorspannkraft in Form von Bruch oder Losdrehen verursacht werden.<br />
Durch Überwindung des Reibschlusses zwischen den Verbindungselementen entsteht das Losdrehmoment welches für das Losdrehen verantwortlich ist. <br />Durchsteckverbindungen (Schraube und Mutter) sind sehr gefährdet, da sich hier noch ein Verbindungselement mehr lösen kann.
Da es bei der Konstruktion nicht immer möglich ist genügend Sicherheit in der Schraubenverbindung einzuplanen, wird in vielen Fällen auf unterschiedliche Schraubensicherungsmöglichkeiten zurückgegriffen.<br />
Es ist schon lange bekannt das zum Beispiel ein Federring oder eine Federscheibe bedeutend weniger [[Elastische Federn|Federkraft]] aufbauen als die Schraubenverbindung an Spannkraft, und somit wirkungslos sind.<br /> Dennoch finden Sicherungselemente aber immer noch ihren Einsatz in vielen Konstruktionen .
===Setzsicherung===
Setzsicherungen gleichen bei einer [[Schraubenverbindungen|Schraubenverbindung]] Setzerscheinungen aus. Sie erhöhen die [[Streckgrenze|Elastizität]] der Verbindung. <br />Die Vorspannkraft wird erhalten und wirkt einem Lösen / Lockern der Schraubenverbindung entgegen. Bei einer erzwungenden Relativbewegung ist es dennoch nicht vermeidbar das sich die Bauteile lösen. Ähnlich einer Druckfeder verhalten sich Setzsicherungen.<br />
Beispiele für Setzsicherungen:
<br />
* Federscheiben
* Zahnscheiben
* Tellerfedern mit hoher Steifigkeit
* Spannscheiben
Diese werden bei axial beanspruchten Verbindungen der unteren [[Festigkeitsklasse]]n eingesetzt.<br />
<span style="color: red">Ab einer [[Festigkeitsberechnung|Festigkeitsklasse]] von 8.8 sind sie ungeeignet!
</span>
===Verliersicherung===
Verliersicherungen verhindern die ungewollte selbstständige Demontage einer Schraubenverbindung, d. h. ein vollständiges Auseinanderfallen der Verbindung soll vermieden werden. <br />Sie verhindern nicht das Lösen der Verbindung, sondern beschränken sich lediglich darauf das die Schraubenverbindung nicht auseinanderfällt.(verloren geht) <br />
Beispiele für Verliersicherungen:<br />
* Drahtsicherungen
* Sicherungsbleche
* Kronenmutter mit Splint
* Mutter mit Kunststoffringen
* Schrauben mit Gewindesicherungen aus Metall oder Kunststoff
Bei der Drahtsicherung werden zwei nebeneinander liegende Schrauben mit einem Stück Draht verbunden. Die Schraubenköpfe haben eine Bohrung durch die der Draht gezogen wird und die Enden später verdreht werden.<br />
Sicherungsbleche gibt es mit einem oder zwei Lappen. Diese Sicherungsbleche werden für quer beanspruchte Verbindungen der unteren Festigkeitsklasse verwendet. Hierbei werden nach dem Anziehen der Schraube die Nasen der Sicherungsbleche am Schraubenkopf nach oben gebogen um zu verhindern das sich die Schraube löst.<br />
{| {{Tabelle
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Verliersicherungen
! [[Bild:CASXKGLN.jpg ]]
! [[Bild:CA4HER4D.jpg]]
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| Schraubenverbindung durch <br />Sicherungsblech<br /> gesichert
| Schraubenverbindung <br />durch Draht gesichert
|-
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| (Quelle:startrek-forum.doena-soft.de)
|}
===Losdrehsicherung===
Losdrehsicherungen sichern eine Schraubenverbindung gegen selbstständiges Lösen z. B. durch Erschütterungen. Sie werden zum Verhindern der Relativbewegung zwischen den Sicherungselementen eingesetzt.<br />
<br />
Beispiele für Losdrehsicherungen sind:<br />
* [[Klebverbindungen|Klebstoffe]]
* Sperrzahnschrauben
* Sperrzahnmuttern
==Übungsaufgaben==
=== Zuordnungsaufgabe ===
[[Media:Vervollständige die folgende Tabelle blanko2.pdf|Arbeitsblatt Sicherungselemente]]
Hier gehts zur [[Media:Lösungsvorschlag Tabelle.pdf|Lösung]]
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==Setzsicherung==
* erhöhen die Elastizität
* gleichen Setzerscheinungen aus
* Vorspannkraft wird erhalten und wirkt so einem Lösen der Verbindung entgegen
* bei erzwungener Relativbewegung der Bauteile Losdrehen der Bauteile nicht vermeidbar
* Bsp. Federscheiben, Zahnscheiben
Federscheibe: federnde Scheibe zwischen Kopf und Werkstück, axial beanspruchte Verbindungen, kurze Schrauben der unteren Festigkeitsklasse DIN 128,137,6904,6905,6908
==Verliersicherung==
Verliersicherungen verhindern die ungewollte selbstständige Demontage einer Schraubenverbindung. Sie verhindert nicht das sich die Verbindung nicht löst, sondern beschränkt sich lediglich darauf das die Verbindungselemente nicht verlieren. Als Beispiele sind zu nennen die Sicherung durch Draht oder durch Sicherungsbleche.<br />
Bei der Drahtsicherung werden zwei nebeneinander liegende Schrauben mit einem Stück Draht verbunden. Die Schraubenköpfe haben eine Bohrung durch die der Draht gezogen wird und die Enden später verdreht werden.<br />
Sicherungsbleche gibt es mit einem oder zwei Lappen. Diese Sicherungsbleche werden für quer beanspruchte Verbindungen der unteren Festigkeitsklasse verwendet. Hierbei werden nach dem Anziehen der Schraube die Nasen der Sicherungsbleche am Schraubenkopf nach oben gebogen um zu verhindern das sich die Schraube löst.
Sicherungsblech mit ein oder zwei Lappen DIN 463, 93, für quer beanspruchte Verbindungen der unteren Festigkeitsklasse
Sicherungsscheibe mit Nase die in einer Bohrung gehalten wird, für quer beanspruchte Verbindungen
==Losdrehsicherung==
Losdrehsicherungen sichern eine Schraubenverbindung gegen selbstständiges lösen z. B. durch Erschütterungen.
Als Beispiele für Losdrehsicherungen sind Klebstoffe, XXX
==Übungsaufgaben==
=== Zuordnungsaufgabe ===
[[Media:Vervollständige die folgende Tabelle, blanko.doc|Arbeitsblatt Sicherungselemente]]
=== Berechnungen an einer Gelenktaschenverbindung ===
[[Media:Aufgabe Sicherungselemente.pdf|Aufgabenstellung]] und [[Media:Lösung Sicherungselemente.pdf|Lösung]]