Was sind Sicherungsmuttern? Wie funktionieren sie?

Lesezeit: 10 Minuten | Veröffentlicht am: 11 August 2023

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Wofür werden Sicherungsmuttern also verwendet?

Normale Muttern üben eine Klemmkraft auf Bolzen oder Schrauben aus, um axiale Bewegungen zu verhindern. Wenn bei der Anwendung Vibrationen auftreten, besteht die Gefahr, dass sich Muttern lösen und die Anwendung beschädigt wird. In solchen Szenarien bewähren sich Sicherungsmuttern und stellen ihren Wert unter Beweis: Sie halten Vibrationen und Stößen stand. Es gibt keine eine allgemeingültige Antwort darauf, wie Sicherungsmuttern verwendet werden, denn es gibt viele verschiedene Arten dieses Befestigungsmittels. Sehen wir uns das genauer an.

Wie funktioniert eine Sicherungsmutter?

Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Sicherungsmuttern:

Muttern, die die Reibung zwischen den Zwischenräumen der Gewindepaarung nutzen, um ein Lösen zu verhindern

Diese Sicherungsmuttern sind an einer der beiden Stirnseiten ringförmig oder kegelförmig erweitert und enthalten in einer inneren Nut das sogenannte Klemmteil. Diese Muttern benötigen zum Anziehen und Lösen ein höheres Drehmoment. Sie lassen sich am Schaft des Befestigungsmittels nicht frei drehen, da Sie beim Drehen sofort eine Klemmkraft ausüben. Dies bedeutet eine längere Montagezeit für Ihre Anwendung. Sie kosten jedoch viel weniger als die andere Art von Sicherheitsmuttern. Diese Art von Mutter wird aufgrund des Widerstands gegen Rotation beim Montieren und Entfernen auch als Stoppmutter oder selbstsichernde Mutter mit Klemmteil bezeichnet.

Muttern mit Sperrvorrichtung

Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Muttern mit einem Sperrmechanismus. Beim Festziehen und Lösen lassen sie sich einfach drehen, was eine schnelle Montage ermöglicht. In ihrer Position werden sie durch eine zusätzliche Aktion verriegelt. Manche Sicherungsmuttern erfordern das Einsetzen eines Stifts, während andere eine kleine Lippe oder Krone aufweisen, die sich bei der Montage nach innen biegt und den Schaft greift. Dies macht die Montage zwar schneller und sicherer, allerdings kostet diese Art von Sicherungsmutter auch mehr.

Die Entscheidung, was mehr wert ist, liegt bei Ihnen: Einsparungen bei der Zeit oder beim Material. Vergleichen Sie die Kosten – Muttern mit Sperrvorrichtung können manchmal erheblich teurer sein als ihre verwandten Ausführungen, aber die schnellere Montagezeit kann dies ausgleichen.

Reibungsbasierte Sicherungsmuttern

Gängige Beispiele für selbstsichernde Muttern sind:

1. Nyloc-Muttern

Sicherungsmuttern mit Nylon-Klemmteil oder Stoppmuttern, wie sie auch genannt werden, sind wirtschaftlich und äußerst effektiv. Sie haben einen Nylon-Einsatz (ein ringförmiges Klemmteil), der kleiner als der Gewindedurchmesser ist. Wenn die Sicherungsmutter mit Nylon-Einsatz angezogen wird, verformt sich das Klemmteil über dem Durchmesser des Gegengewindes, was zu Reibung führt. So wird die Mutter mit Nylon-Einsatz dann in ihrer Position fixiert. Das Klemmteil kennzeichnet die Mutter mit Nylon-Einsatz entweder als ein Zollgewinde (weiß) oder als metrisches Gewinde (blau), wie hier gezeigt.

Können Sicherungsmuttern mit Nylon-Klemmteil wiederverwendet werden?

Darüber lässt sich streiten. In manchen Fällen können Sie dies tun, aber solche Muttern werden mit jedem weiteren Einsatz zunehmend schwächer. Bei Anwendungen, bei denen Sicherheit an erster Stelle steht, sollten sie NICHT wiederverwendet werden. Wenn die Anwendung extrem hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wählen Sie eine andere Mutter. Nyloc-Muttern können wie vorgesehen bei Temperaturen bis zu 248 ˚F (120 ˚C) eingesetzt werden.

Anwendungen: Aufzüge, Straßenbeleuchtung, Möbel, Hebevorrichtungen, Rohrleitungen

2. Self-locking flange hex nut

The Der Flansch fungiert als integrierte, stabile Unterlegscheibe. Dadurch können aufgebaute Kräfte unter dem Mutterkopf auf eine größere Fläche verteilt werden, was zu einem niedrigeren Oberflächendruck führt. Dies minimiert die Wahrscheinlichkeit für Schäden an der Oberfläche und sichert gleichzeitig die Mutter gegen unbeabsichtigtes Lösen.

Diese Muttern sind eine beliebte Optionen für Montagelinien. Sie benötigen keine separate Unterlegscheibe, was den Betrieb beschleunigt.

Anwendungen: Elektronik, Bauwesen, Metallverarbeitung, Elektronik

3. Kontermuttern

Kontermuttern, auch als Gegenmuttern bezeichnet, haben ein niedrigeres Profil als Standardmuttern und sind dafür vorgesehen, sie an oder – gegen – eine andere Mutter anzuziehen. Die Kontermutter selbst ist an sich keine Sicherungsmutter – sie wird hier nur wegen der Funktion aufgeführt, die sie erfüllt.

Zuerst muss die Kontermutter angebracht und angezogen werden, gefolgt von der primären Mutter, die dicker ist. Wenn die beiden Muttern gegeneinander angezogen werden, bewegt sich das Gewinde innerhalb der Kontermutter und sorgt für Klemmkraft. Die Verwendung von zwei Muttern kann aus einem einfachen Grund effektiv sein: die Muttern werden gegeneinander angezogen und wirken in entgegengesetzte Richtungen.

Kontermuttern gelten in industriellen Anwendungen nicht als bewährtes Verfahren, da die Vorhersage von Belastungen unter Stress schwierig ist. Wenn Sie diese Methode verwenden, ist ein erfahrener Monteur entscheidend.

Kontermuttern sind auch ideal als Sicherungsmutter für Gewindestangen. Hier erfahren Sie mehr über Gewindestangen. Eine weitere gute Anwendung für Kontermuttern sind beengte Platzverhältnisse, in denen Muttern in normaler Größe nicht praktikabel sind.

Kontermutter vs. Sechskantmutter

Es gibt keine großen Unterschiede zwischen Konter- und Sechskantmuttern. Letztendlich hängt alles von Größe und Zweck ab. Kontermuttern sind dünner und haben, wie erwähnt, ein niedriges Profil. Sie funktionieren in Verbindung mit einer schweren Sechskantmutter, die die Hauptmutter ist.

Anwendungen: Automobilindustrie, Spezialfahrzeuge, Möbel, Rohrleitungen, Flug- und Schienenverkehr

4. Stover-muttern

Diese bestehen aus Metall und haben eine konische Oberseite und eine flache untere Auflagefläche mit abgeschrägten Ecken. Die Verriegelung wird durch eine kontrollierte Verformung ihrer Oberseiten erzeugt. Ihre Kegelform ermöglicht die Ausrichtung während der automatisierten Montage, weshalb sie eine beliebte Wahl für Großserien-Anwendungen sind. Sie sind ohne Flansche erhältlich, doch es sind die Ausführungen mit Flansch, die den sichereren Halt bieten. Auch wenn diese als Sicherungsmuttern gelten, sind sie nicht dauerhaft verriegelt, was bedeutet, dass Wartungsarbeiten oder Anpassungen vorgenommen werden können. Die Bezeichnung „Drehmomentmuttern“ wird auch speziell für Stover-Muttern verwendet.

Anwendungen: landwirtschaftliche Geräte, Automobilindustrie, Metallverarbeitung

Sicherungsmuttern mit Sperrmechanismus

Ihre beiden Optionen sind fast austauschbar, aber nicht ganz. Beide werden als Sicherheitsmuttern benutzt und verwenden Bolzen, die vorgebohrt sind, oder Sie können selbst Löcher in die Bolzen bohren.

1. Kronenmuttern

Ein Ende hat Einkerbungen, die die Mutter wie eine Krone aussehen lassen. Eine Kronenmutter wird mit einem Bolzen mit einem vorgebohrten radialen Loch verwendet. Ein Splint wird durch die Kerben und das Loch in der Schraube eingeführt. Dann werden die Zwillingsdrähte des Sicherungsstifts gebogen. Dies verhindert, dass sich die Mutter dreht oder der Stift entfernt wird. Nach dem Anbringen ist es nicht mehr möglich, das Drehmoment anzupassen, daher werden Kronenmuttern am besten für Anwendungen mit niedrigem Drehmoment verwendet, wenn keine spezifische Vorspannung erforderlich ist.

Anstelle eines Splints kann ein Sicherheits- oder Verriegelungsdraht oder ein R-Stift verwendet werden.

Anwendungen: Automobilindustrie (beliebt für den Einsatz an Radnaben), Flugzeuge und Schienenverkeh

2. Schlitzmuttern

Diese ist als runde oder, wie hier gezeigt, als Sechskant-Sicherungsmutter erhältlich, die einer Kronenmutter sehr ähnlich sieht. Kronen- und Schlitzmuttern sind ähnlich. Der Unterschied lässt sich an der Art der Schlitze erkennen. Die Schlitze auf Kronenmuttern befinden sich oben in einem runden Bereich. Schlitzmuttern haben diese Geometrie nicht.

Bei Schlitzmuttern ist der Durchmesser des Kronenbereichs derselbe wie der im Schraubbereich. Bei einer Kronenmutter ist der Durchmesser des Kronenbereichs etwas kleiner als der des Schraubenbereichs. Genau wie bei Kronenmuttern wird auch hier ein Splint durch den Schlitz, durch das vorgebohrte Loch der Befestigung, und aus dem gegenüberliegenden Schlitz herausgeschoben. Die Drähte des Stifts werden mit einer Zange gebogen.

Schlitzmuttern verwenden häufig Sicherheitsdraht statt Splinten, was sie in solchen Fällen zu einer Art Drahtsicherungsmutter macht.

Anwendungen: Anhängerradachsen, Achsmuttern an Motorrädern

Kronenmuttern vs. Schlitzmuttern

Was genau ist der Unterschied, abgesehen von den geringen Unterschieden der Geometrie? Schlitzmuttern sind kürzer als Kronenmuttern mit der gleichen Gewindegröße.

Auf einen Blick: Welche Sicherungsmutter?

Wo verwendet	Nyloc-Muttern	Selbstsichernde Sechskantmuttern mit Flansch	Kontermuttern	Stover-Muttern	Kronenmuttern	Schlitzmuttern
Automobilindustrie			✔	✔	✔	✔
Bauwesen		✔
Spezialausrüstung und -fahrzeuge	✔		✔	✔
Metallverarbeitung			✔	✔
Elektronik/Computer	✔	✔	✔
Möbel	✔		✔
Rohrleitungen	✔		✔
Luft- und Schienenverkehr			✔		✔

Sicherungsscheibe vs. Sicherungsmutter

Sollten Sie eine Sicherungsmutter verwenden? Oder eine normale Mutter mit Sicherungsscheibe? Das hängt immer von der Art der Sicherungsmutter und der Sicherungsscheibe und natürlich von der Anwendung ab. Die Fähigkeit, dem Drehmoment beim Anziehen eines Bolzens oder einer Schraube standzuhalten, wird am besten mit einer Sicherungsscheibe erreicht. Für die Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit von Schraubverbindungen sind jedoch Nyloc-Muttern zu bevorzugen. Wenn Sie in beengten Platzverhältnissen arbeiten, könnten sich Nyloc-Muttern als zu sperrig erweisen. In solchen Fällen sollten Sie Sicherungscheiben verwenden.

Es gibt hier so viele Variablen. Beide sind eine hervorragende Wahl.

Wie werden selbstsichernde Muttern richtig angebracht?

Alle Sicherungsmuttern haben ein rundes, glattes Ende. Die Oberseite kann abgeschrägt oder erhaben sein, aber die Unterseite ist glatt. Sicherungsmuttern werden immer mit dem glatten Ende zuerst auf den Bolzen gesetzt.

Wie eine Sicherungsmutter festgezogen wird

Es ist ein einfacher Prozess:

Genau wie bei einer normalen Mutter wird die Sicherungsmutter am Gewindeende des Bolzens angebracht.
Ziehen Sie die Sicherungsmutter per Hand fest. Wenn die Sicherungsmutter einen erhöhten Mittelbereich hat, stellen Sie sicher, dass die flache Oberfläche der Mutter bündig mit der Oberfläche sitzt, nachdem sie festgezogen wurde.
Ziehen Sie sie mit einem Drehmomentschlüssel fest, bis die Sicherungsmutter das vorgegebene Drehmoment erreicht hat.

Materialien

Für industrielle Anwendungen oder solche mit starker Beanspruchung wählen Sie eine der Arten von Metall-Muttern. Bei Sicherungsmuttern ist dies in der Regel:

Edelstahl
Verzinkter Baustahl
Messing

Metall-Sicherungsmuttern erhöhen den Rotationswiderstand in einer Baugruppe. Sie weisen auch eine hervorragende Beständigkeit gegen hohe Temperaturen auf – was bei Sicherungsmuttern aus Kunststoff nicht der Fall ist. Kunststoff ist jedoch eine hervorragende Wahl für Anwendungen, bei denen die Drehmomentkräfte nicht zu hoch sind. Nylon-Kontermuttern oder Sechskant-Sicherungsmuttern aus Nylon können für einige der gleichen Anwendungen wie Metall-Modelle geeignet sein und kosten weniger Geld.

Wie wird eine Mutterngröße gemessen?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun. Aber zunächst sollten Sie wissen, dass es bei der Auswahl einer Mutter für einen Bolzen um mehr geht als nur um die Größe. Es gibt verschiedene Güteklassen, und auch das spielt bei Ihrer Wahl eine Rolle. Wir empfehlen Ihnen, den Leitfaden Was sind die verschiedenen Arten von Muttern und Bolzen zu lesen, um besser zu verstehen, wie Sie die richtigen Kombinationen von Befestigungselementen auswählen.

Messung des Durchmessers

Schritt 1: Legen Sie die Mutter auf eine flache Oberfläche, sodass das Loch nach oben zeigt.

Schritt 2: Legen Sie das Maßband über die breiteste Stelle der Öffnung zwischen den beiden Seiten des Innengewindes.

Schritt 3: Wenn es sich um eine Mutter nach US-Standard handelt, verwenden Sie die Zollseite des Maßbandes und zählen Sie die Sechzehntel-Linien. Wenn die Mutter metrisch ist, messen Sie in Millimetern.

Messung: Grob- oder Feingewinde

Schritt 1: Zählen Sie die Anzahl der Gewindegänge an der Innenseite der Mutter. Helfen Sie sich beim Zählen mit einem Vergrößerungsglas und einem Stift oder Bleistift mit einer scharfen Spitze.

Schritt 2: Notieren Sie die Anzahl der Gewindegänge und bestimmen Sie die Gewindegänge pro Zoll.

Grobgewinde: 16 Gewindegänge pro Zoll
Feingewinde: 24 Gewindegänge pro Zoll

Wenn Sie bei einer 1/4-Zoll-Mutter 4 Gewindegänge gezählt haben, dann haben Sie eine Mutter mit Grobgewinde. Wenn dieselbe Mutter fünf Gewindegänge hat, handelt es sich um eine Mutter mit Feingewinde.

Kostenlose CADs herunterladen und vor dem Kauf testen

Für die meisten Lösungen stehen kostenlose CADs zur Verfügung, die Sie herunterladen können. Sie können auch kostenlose Muster anfordern, um sicherzustellen, dass die von Ihnen gewählte Sicherungsmutter genau das ist, was Sie benötigen. Vielleicht finden Sie unseren Ratgeber Die ultimative Anleitung für Befestigungen hilfreich. Wenn Sie sich nicht ganz sicher sind, welches Produkt für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, beraten unsere Experten Sie stets gerne.

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