Das Sicherungselement wirkt einem unbeabsichtigten Lösen oder Locker- werden einer Schraubverbindung o. dgl. entgegen. Hierzu wird das scheibenförmige Sicherungselement üblicherweise zwischen einer Mutter oder einem Schraubenkopf der Schraubverbindung einerseits und einem Werkstück o. dgl. andererseits beim Anziehen der Schraubverbindung eingeklemmt.

Im Einbauzustand wirkt das Sicherungselement durch Erhöhung der Rei- bungskräfte zwischen der Mutter bzw. dem Schraubenkopf und dem zuge- ordneten Werkstück einem ungewollten Verdrehen der Mutter bzw. des Schraubenkopfes und damit einem ungewollten Lösen der Schraubverbin- dung entgegen. Weiter verhindert das Sicherungselement durch eine übli- cherweise vorgesehene Eigenelastizität in axialer Richtung ein übermäßiges Lockern und damit Lösen der Schraubverbindung bei Verformung der Schraube und/oder des Werkstücks in axialer Richtung der Schraubverbin- dung.

Eine gebräuchliche Ausführungsform eines scheibenförmigen Sicherungs- elements liegt mit einer sogenannten Zahnscheibe vor, beispielsweise gemäß DIN 6797 oder 6798, die als flacher Metallring mit zahnförmigen axialen Vor- sprüngen üblicherweise aus Federstahl ausgeführt ist. Insbesondere stehen die Vorsprünge auf beiden Seiten axial gegenüber dem flachen Ring vor.

Beim Anziehen der Verschraubung pressen die Mutter bzw. der Schrauben- kopf einerseits und das Werkstück andererseits die Vorsprünge zusammen, wobei je nach Anzugsmoment bzw. Druckkraft die Auflageflächen den fla- chen Ring der Zahnscheibe berühren. Die Vorsprünge weisen Kanten auf, die beim Zusammendrücken der Zahnscheibe wie Schneiden in die Oberflächen der Auflageflächen eindringen und zu einem sehr hohen Reibschluß oder gar Formschluß gegen Verdrehen bei geeigneten Oberflächenhärten der verwen-

deten Bauteile führen können. Um eine optimale Sicherungswirkung zu er- reichen, ist ein verhältnismäßig starkes Zusammendrücken und dementspre- chend ein verhältnismäßig hohes Anzugsmoment erforderlich.

Ahnliches gilt für metallische Federringe, beispielsweise gemäß DIN 127, u. dgl. aus Metall.

Ein weiterer Nachteil der metallischen Sicherungselemente liegt darin, daß ein gewolltes Lösen oder Nachziehen der Schraubverbindung durch Korrosion erschwert sein kann.

Weiterhin sind scheibenförmige Schraubensicherungen in Form von flachen Kunststoffringen bzw.-scheiben, beispielsweise aus Polyamid, bekannt. Beim Zusammendrücken zwischen vergleichsweise harten Auflageflächen einer Mutter oder eines Schraubenkopfs und eines Werkstücks kann sich der Kunststoff den Unebenheiten der Auflageflächen anpassen und ggf. nach außen gedrückt werden, um sich um Außenflächen der Mutter bzw. des Schraubenkopfs zu legen. Letzteres führt bei Verwendung von Muttern oder Schrauben mit einem Außenmehrkant zu einer zusätzlichen Sicherungswir- kung.

Ferner bietet die Elastizität des Kunststoffs eine Toleranz der Sicherung ge- genüber dem Nachgeben anderer Teile der Verbindung. Darüber hinaus kann ein scheibenförmiges Sicherungselement aus Kunststoff derart ausgebildet sein, daß die Kunststoffmasse bei Deformation des Sicherungselements den gesamten zur Verfügung stehenden Spalt ausfüllt, wodurch die Schraubver- bindungen abgedichtet und damit vor Korrosion geschützt wird.

Ein Nachteil einer derartigen Sicherung liegt darin, daß nur verhältnismäßig geringe Druckkräfte bzw. Anzugmomente aufgenommen werden können, da durch die hohen Vorspannkräfte einer hochfesten Schraubverbindung, bei- spielsweise bei Festigkeitsklassen ab 8.8, der Kunststoffring ggf. vollständig aus dem Spalt herausgepreßt wird oder reißt.

Aus der Praxis ist es auch bekannt, ein metallisches Sicherungselement mit ei- nem Sicherungselement aus Kunststoff zu kombinieren, also beide Teile

übereinanderzulegen und bei einer Schraubverbindung einzusetzen. Dies er- fordert jedoch eine optimale Anpassung der Sicherungselemente zueinander.

Bei der Montage besteht das Risiko, daß nicht optimal angepaßte Siche- rungselemente miteinander kombiniert werden, mit der Gefahr, daß nur eine unzureichende Sicherungswirkung erreicht wird. Weiterhin ist hier nachteilig, daß zur Sicherung einer Schraubverbindung jeweils zwei Sicherungselemen- te vorrätig gehalten und montiert werden müssen, daß eine oft nur geringe Dichtungswirkung erreichbar ist und daß meistens Korrosion auftritt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungsele- ment für eine Schraubverbindung o. dgl. anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und bei einfacher Handhabung universell ein- setzbar ist, insbesondere für Schraubverbindungen sehr unterschiedlicher Festigkeitsklassen.

Die obige Aufgabe wird durch ein Sicherungselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein insbe- sondere metallisches Sicherungsteil in Form einer Zahnscheibe oder eines Federrings mit einer Kunststoffmasse zur Bildung eines einstückigen Sicherungselements zu versehen.

Das vorschlagsgemäße Sicherungselement bietet gegenüber den bekannten Ausführungsformen verschiedene Vorteile.

Zunächst kann das scheibenförmige Sicherungselement natürlich nach wie vor als einteiliges (einstückiges) Bauteil gelagert und montiert werden, was insbesondere für automatische Fertigungen wichtig ist, obwohl das vor- schlagsgemäße Sicherungselement die günstigen Eigenschaften zweier Mate- rialien und verschiedener Festigkeitsklassen bzw.-bereiche für Schraubver- bindungen umfaßt.

Bedarfsweise kann das vorschlagsgemäße Sicherungselement mehrfach ver- wendet werden, da der Kunststoff eine Korrosion des insbesondere metalli- schen Sicherungsteils verhindert.

Vorzugsweise füllt das Sicherungselement den Spalt bei einer Schraubverbin- dung zwischen einer Mutter bzw. einem Schraubenkopf einerseits und einem gegenüberliegenden Werkstück andererseits weitestgehend oder vollständig dichtend aus. Insbesondere verhindert das Sicherungselement auch ein Ein- dringen von Flüssigkeiten in die Schraubverbindung, so daß auch einer Kor- rosion der Schraubverbindung entgegenwirkt und dadurch ein definiertes Lösen bei Bedarf ermöglicht wird.

Bei metallischer Ausführung des Sicherungsteils kann trotz der elektrisch isolierenden Kunststoffmasse auch eine elektrische Verbindung zwischen Werkstück und Schraubverbindung bzw. Mutter oder Schraubenkopf er- reicht werden.

Ein ganz besonderer Vorteil liegt darin, daß das Sicherungselement in bezug auf die auftretenden Druckkräfte bzw. Vorspannkräfte einer Schraubverbin- dung universell einsetzbar ist. Das Sicherungselement erfüllt seine Aufgabe also gleichermaßen für kleine Kräfte, wobei die Wirkungsweise hier der einer bekannten Kunststoffscheibe vergleichbar ist, wie auch für hohe Kräfte bzw. bei hohen Anzugsmomenten, wobei dann die gewünschte Wirkung auf das vorzugsweise aus Federstahl hergestellte Sicherungsteil zurückzuführen ist, beispielsweise vergleichbar einer bekannten Zahnscheibe.

Weitere Aspekte, Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausfüh- rungsformen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Schraubverbindung mit einem vorschlagsgemäßen Sicherungselement ; Fig. 2 einen schematischen, radialen Schnitt eines vorschlagsgemäßen Sicherungselements gemäß einer ersten Ausführungsform ; Fig. 3 eine Draufsicht eines Sicherungsteils des Sicherungselements ; Fig. 4 eine Seitenansicht des Sicherungsteils gemäß Fig. 3 ;

Fig. 5 eine Draufsicht eines anderen Sicherungsteils ; Fig. 6 eine Draufsicht eines weiteren Sicherungsteils ; Fig. 7 eine Seitenansicht des Sicherungsteils gemäß Fig. 6 ; Fig. 8 einen schematischen, radialen Schnitt eines vorschlagsgemäßen Sicherungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform ; und Fig. 9 eine ausschnittsweise, vergrößerte Schnittansicht einer Schraub- verbindung mit einem vorschlagsgemäßen Sicherungselement.

Nachfolgend werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszei- chen verwendet. Es ergeben sich ähnliche oder gleiche Vorteile, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen wird.

Die schematische Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 zeigt ein vorschlagsgemä- ßes Sicherungselement 1 zur Sicherung einer Schraubverbindung 2 gegen Lockerung bzw. ungewolltes Lösen. Das Sicherungselement 1 kann bei- spielsweise aber auch bei einer sonstigen Verbindung, wie einer Nietverbin- dung o. dgl., Verwendung finden, insbesondere wenn die Verbindung gegen ein ungewolltes Verdrehen und/oder abgedichtet, insbesondere gegen Ein- dringen von Flüssigkeiten geschützt werden soll.

Die in Fig. l dargestellte Schraubverbindung 2 weist eine Mutter 3 und einen zugeordneten Gewindebolzen bzw. eine zugeordnete Schraube 4 auf. Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist ein Schraubenkopf 5 der Schraube 4 angedeutet.

Bei den Darstellungsbeispielen ist das Sicherungselement zwischen der Mut- ter 3 oder dem Schraubenkopf 5 einerseits und einem der Schraubverbin- dung 2 zugeordneten Werkstück 6 o. dgl. andererseits angeordnet und bei angezogener Schraubverbindung 2 eingeklemmt. Das Sicherungselement 1 dient dabei jeweils einer Sicherung der Schraubverbindung 2 gegen Lockern und ungewolltes Lösen der Schraubverbindung 2.

Selbstverständlich können auch mehrere Werkstücke 6 oder sonstige Bautei- le, Komponenten u. dgl., die hier aus Vereinfachungsgründen nicht darge- stellt sind, mittels der Schraubverbindung 2 verbunden sein. Insbesondere kann das vorschlagsgemäße Sicherungselement l bedarfsweise auch auf bei- den Seiten der Schraubverbindung 2, also einerseits bei der Mutter 3 und an- dererseits beim Schraubenkopf 5, angeordnet sein bzw. Verwendung finden.

Das vorschlagsgemäße Sicherungselement l weist, wie der schematischen Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen ist, ein vorzugsweise metalli- sches Sicherungsteil 7 auf, das zumindest teilweise, hier zumindest im we- sentlichen vollständig von einer Kunststoffmasse 8 umgeben bzw. umhüllt ist. Das Sicherungselement 1 ist einstückig ausgebildet.

Das Sicherungsteil 7 ist aus einem Material hoher Festigkeit hergestellt, vor- zugsweise aus Metall bzw. Stahl, insbesondere aus Federstahl. Vorzugsweise beträgt die Zug-bzw. Zeitstandfestigkeit Rm mindestens 500 N/mm2, insbe- sondere mindestens 800 N/mm2.

Das Sicherungsteil 7 kann jedoch auch aus einem geeigneten Kunststoff oder Verbundmaterial hergestellt sein, wobei das Material des Sicherungsteils 7 vorzugsweise fester als die Kunststoffmasse 8 ist.

Das Sicherungsteil 7 ist vorzugsweise als geschlossener Ring ausgebildet und weist einen geschlossenen Ringabschnitt 9 auf, wie in Fig. 2 und 3 schematisch angedeutet. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Siche- rungsteil 7 radial, hier nach innen vorspringende Abschnitte 10 auf, die insbe- sondere durch Verdrehen axiale Vorsprünge 11 o. dgl. bilden, wie in der Sei- tenansicht gemäß Fig. 4 angedeutet. Das Sicherungsteil 7 ist hier insbesonde- re als Zahnscheibe 12 gemäß DIN 6797 oder 6798 ausgebildet.

Vorzugsweise ist die Zahnscheibe 12 bzw. das Sicherungsteil 7 innen ge- zahnt ausgebildet, der Ringabschnitt 9 ist also vorzugsweise radial außenlie- gend angeordnet. Hierdurch wird ein unerwünschtes radiales Ausweichen der Kunststoffmasse 8 beim Zusammendrücken des Sicherungselements l verhindert.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsvariante der Zahnscheibe 12 mit auf einer Flachseite, vorzugsweise beiden Flachseiten, des Ringabschnitts 9 an- geordneten bzw. aufgesetzten Zähnen bzw. Vorsprüngen 11.

Das Sicherungsteil 7 kann jedoch auch eine andere Form aufweisen.

Eine andere Ausfiihrungsform des Sicherungsteils 7 zeigen die Draufsicht ge- mäß Fig. 6 und die Seitenansicht gemäß Fig. 7. Das Sicherungsteil 7 ist hier als sogenannter Federring 14, insbesondere gemäß DIN 127, ausgebildet.

Die Kunststoffmasse 8 ist vorzugsweise aus Polyamid, Polytetraflourethylen oder einem vergleichbaren Werkstoff hergestellt. Insbesondere ist die Kunst- stoffmasse 8 zähelastisch und weist ein geringeres Elastizitätsmodul, also eine niedrigere Fließgrenze, als das Sicherungsteil 7 bzw. dessen Material auf.

Fig. 8 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine andere bzw. etwas modifizierte Ausführungsform des vorschlagsgemäßen Sicherungselements 1.

Das Sicherungsteil 7 ist vorzugsweise im Bereich einer Oberfläche 15 der Kunststoffmasse 8 bzw. einer Flachseite 16 des Sicherungselements l ange- ordnet. Im Falle der Ausbildung des Sicherungsteils 7 als Zahnscheibe 12 bzw. mit axial vorragenden Vorsprüngen 11 kann das Sicherungsteil 7 ent- weder vollständig, also auch mit seinen außenliegenden Vorsprüngen 11, von der Kunststoffmasse 8 überdeckt bzw. ummantelt sein, wie bei der Ausfüh- rungsform gemäß Fig. 8, oder teilweise aus der Kunststoffmasse 8, insbeson- dere mit den nach außen weisenden Vorsprüngen 11, vorragen, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 zu erwarten ist. Vorzugsweise sind jeweils die Verzahnung des Sicherungsteils 7 bzw. die Zwischenräume der radialen Ab- schnitte 10 und der Vorsprünge 11 durch die Kunststoffmasse 8 zumindest weitgehend ausgefüllt.

Die axiale Dicke 17 des Sicherungselements 1 ist vorzugsweise mindestens etwa doppelt so groß wie die axiale Dicke 18 des Sicherungsteils 7, wie in Fig. 2 und 8 angedeutet.

Das Sicherungselement 1 ist als geschlossener Ring mit einer zentralen, durchgehenden Ausnehmung 19 ausgebildet. Jedoch sind auch hiervon ab- weichende Formen möglich.

Vorzugsweise weist das Sicherungselement l auf seinen Flachseiten 16 min- destens einen umlaufenden Ringsteg 20 auf. Vorzugsweise ist ein Ringsteg 20 jeweils sowohl auf beiden Flachseiten 16 als auch im Bereich eines Außenumfangs 21 und eines Innenumfangs 22 des Sicherungselements 1 vorgesehen. Die Ringstege 20 sind durch die Kunststoffmasse 8 gebildet und weisen eine vorzugsweise zumindest im wesentlichen keilförmige Quer- schnittsform auf, wie in Fig. 2 und 8 angedeutet.

Gegebenenfalls kann das Sicherungselement 1 punktsymmetrisch, also spie- gelsymmetrisch bezüglich seiner Hauptebene 23 ausgebildet sein. Dies er- leichtert den Einbau, da nicht darauf geachtet werden muß, welche Flachseite 16 zum Werkstück 6 o. dgl. weist.

Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Sicherungselement 1 jedoch asymmetrisch bezüglich der Hauptebene 23 ausgebildet, also auch bezüglich seiner Außenkontur und nicht nur bezüglich der asymmetrischen Anordnung des Sicherungsteils 7 in der Kunststoffmasse 8. Insbesondere sind nämlich die Ringstege 20 auf der dem Sicherungsteil 7 benachbarten Flachseite 16 kleiner als die Ringstege 20 auf der anderen Flachseite 16 aus- gebildet. Dies führt zu optimalen Einbau-und Sicherungseigenschaften, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 9 näher erläutert.

Beim axialen Zusammendrücken bzw. Zusammenquetschen des vorschlags- gemäßen Sicherungselements 1 zwischen einerseits dem Schraubenkopf 5, der Mutter 3 o. dgl. und andererseits einem Widerlager, wie dem Werkstück 6 o. dgl., wird je nach einwirkender Kraft die Kunststoffmasse 8 einerseits radial nach innen und andererseits radial nach außen verdrängt, wobei insbesonde- re die Ringstege 20 einer guten Abdichtung, insbesondere gegen das Ein- dringen von Flüssigkeit, Feuchtigkeit o. dgl., zuträglich sind. Die Ringstege 20 liegen hier ggf. linienartig mit entsprechend großem Druck und guter Ab- dichtwirkung an.

Bei entsprechender Anzugskraft bzw. Festigkeitsklasse der Schraubverbin- dung 2 kommt das Sicherungsteil 7 auf beiden Flachseiten 16 unter Verdrän- gung der Kunststoffmasse 8 unmittelbar mit dem Schraubenkopf 5 bzw. der Mutter 3 und dem Werkstück 6 in Kontakt. So wird eine metallische, ggf. elektrisch leitende Verbindung und Sicherung hergestellt. Hierbei ist ein we- sentlicher Vorteil, daß ein optimaler Schutz des Sicherungsteils 7 vor Korrosi- on durch die Kunststoffmasse 8 ermöglicht wird. Dementsprechend ist bei- spielsweise ein Festrosten, Anfressen o. dgl. ausgeschlossen. Vielmehr kann die Schraubverbindung 2 bei Bedarf wieder mit einem definierten und nicht unvorhergesehen hohen Moment gelöst werden.

Die Abdichtung durch das Sicherungselement l verhindert weiter eine Kor- rosion des Gewindes bzw. im Inneren der Schraubverbindung 2, so daß auch diesbezüglich ein Festrosten, Anfressen o. dgl. verhindert werden kann.

In Fig. 1 und 9 ist angedeutet, daß sich die Kunststoffmasse 8 im eingebauten Zustand insbesondere innen in den Gewindebereich der Schraubverbindung 2 hineindrückt und insbesondere sich radial von außen an den Außenumfang des Schraubenkopfs 5 bzw. der Mutter 3 anlegt und dementsprechend si- chernd wirkt.

Bei einer herkömmlichen Kunststoffsicherung besteht das Risiko, daß zu hohe Anzugskräfte zu einer Zerstörung der Sicherung führen, wobei die Kunststoffsicherung ggf. zu stark radial nach außen herausgedrückt wird.

Diese Gefahr besteht bei dem vorschlagsgemäßen Sicherungselement 1 nicht.

Vielmehr kommen bei starkem bzw. zu starkem Anziehen der Schraubverbin- dung 2 die zusammendrückenden Flächen am Sicherungsteil 7 bzw. auf des- sen Ringabschnitt 9 zu liegen, wie in Fig. 9 angedeutet, so daß eine Überla- stung des Sicherungselements 1 bzw. ein ungewolltes übermäßiges Heraus- drücken der Kunststoffmasse 8 ausgeschlossen ist.