Was für Unterlegscheiben gibt es?

Es gibt viele Unterlegscheiben-Arten. Am gängigsten sind flache Scheiben nach Normen wie DIN 125 oder ISO 7089. Daneben gibt es Karosseriescheiben mit großem Außendurchmesser, Federringe zur Sicherung oder Passscheiben zum Ausgleichen von Spiel. Die verschiedenen Arten von Unterlegscheiben haben spezifische Anwendungsgebiete.

Für eine bessere Übersicht lassen sich die gängigsten Unterlegscheiben-Arten nach ihrer Hauptfunktion kategorisieren:

• Standard-Unterlegscheiben (Auflagescheiben): Ihre primäre Aufgabe ist die Kraftverteilung. Hierzu zählen die Scheiben nach ISO 7089 (ohne Fase) und ISO 7090 (mit Fase).
• Scheiben für Sonderanwendungen: Dazu gehören Karosseriescheiben (DIN 9021) für eine sehr große Auflagefläche bei weichen Werkstoffen oder Passscheiben (DIN 988) zum präzisen Ausgleich von axialem Spiel.
• Sicherungsscheiben: Diese sollen das Losdrehen einer Schraubverbindung verhindern. Beispiele sind Federringe (DIN 127), Fächer- oder Zahnscheiben sowie moderne Keilsicherungsscheiben.

Was ist die Hauptfunktion einer Unterlegscheibe?

Die Hauptfunktion von Beilagscheiben ist die Verteilung der Klemmkraft von Schraubenkopf oder Mutter auf eine größere Fläche. Dies schont das Bauteil vor Beschädigungen und verhindert ein Einsinken in weiche Materialien. Bestimmte Unterlegscheiben Arten können auch als Distanzelement oder zum Ausgleich von Spiel dienen.

Ein weiterer, oft übersehener Vorteil ist die Schaffung einer definierten Reibungsbedingung. Eine gehärtete, glatte Unterlegscheibe sorgt für eine geringere und vor allem konstantere Reibung beim Anziehen der Mutter. Dies ermöglicht es, das Anzugsdrehmoment präziser in die gewünschte Vorspannkraft umzusetzen – ein entscheidender Faktor für hochfeste Verbindungen im professionellen Bereich.

Wie groß muss eine Unterlegscheibe sein?

Die Größe richtet sich nach dem Nenndurchmesser der Schraube. Für eine M8-Schraube benötigen Sie beispielsweise eine M8-Unterlegscheibe. Deren Innendurchmesser ist geringfügig größer als 8 mm, um leicht aufgeschoben werden zu können. Genaue Maße für alle Größen finden Sie in einer Unterlegscheiben-Größentabelle.

Dieses geringfügige Übermaß des Innendurchmessers ist notwendig, um die Fertigungstoleranzen der Schraube und der Scheibe auszugleichen und eine problemlose Montage zu gewährleisten. Für spezielle Anwendungen gibt es auch Scheiben mit engeren oder weiteren Lochdurchmessern, die dann aber exakt auf den Anwendungsfall abgestimmt sein müssen.

Wie werden Unterlegscheiben gemessen?

Eine Unterlegscheibe wird durch drei Maße definiert: den Innendurchmesser (d1), den Außendurchmesser (d2) und die Dicke bzw. Höhe (h). Diese Werte bestimmen die Passform und Funktion der Scheibe. In einer Unterlegscheiben-Größentabelle sind diese Maße für jede Nenngröße exakt aufgeführt.

Hier finden Sie eine beispielhafte Unterlegscheiben-Größentabelle für gängige Abmessungen nach ISO 7089 (Härteklasse 200HV):

Welche DIN für Unterlegscheiben?

Die gängigste Norm für Standard-Unterlegscheiben ist die DIN 125. Diese wurde weitgehend durch die internationalen Normen ISO 7089 (ohne Fase) und ISO 7090 (mit Fase) ersetzt. Für spezielle Anforderungen, wie bei Karosseriescheiben (DIN 9021), gibt es weitere eigene Normen.

Die Umstellung von nationalen Normen (DIN) auf internationale Normen (ISO) dient der globalen Vereinheitlichung. Dies vereinfacht den internationalen Handel und die technische Kommunikation, da Ingenieure und Konstrukteure weltweit auf die gleichen Spezifikationen zurückgreifen können. Obwohl alte DIN-Nummern noch gebräuchlich sind, sind die ISO-Normen der aktuelle Stand der Technik.

Was ist ISO 7089?

ISO 7089 ist die internationale Norm für flache Unterlegscheiben der Produktklasse A ohne Fase. Sie ist die direkte Nachfolgenorm der bekannten DIN 125 Form A. Scheiben nach ISO 7089 sind die meistverwendeten Standard-Unterlegscheiben im Maschinen- und Stahlbau.

Die Angabe „Produktklasse A“ steht dabei für die präziseste Ausführung. Das bedeutet, dass die Toleranzen für Innen-, Außendurchmesser und Dicke sehr eng sind. Dies macht Scheiben nach ISO 7089 zur ersten Wahl für Konstruktionen, bei denen es auf hohe Passgenauigkeit ankommt.

Was ist der Unterschied zwischen DIN 125 und ISO 7089?

ISO 7089 ist der Nachfolger der DIN 125 A. Der Hauptunterschied liegt in den geänderten Härteklassen (z.B. 200HV statt 140HV). Zudem gibt es bei einigen Abmessungen geringfügige Änderungen an Innen- und Außendurchmesser. Für die meisten Anwendungen sind sie aber austauschbar.

Ein konkretes Beispiel für eine Maßänderung ist die M10-Scheibe: Nach DIN 125 hatte sie einen Außendurchmesser von 21 mm, nach der neuen Norm ISO 7089 sind es nur noch 20 mm. Diese auf den ersten Blick geringen Änderungen können in engen Bauräumen entscheidend sein.

Welche Härte hat die Unterlegscheibe nach ISO 7089?

Unterlegscheiben nach ISO 7089 haben in der Regel eine Härte von 200 HV (Vickershärte). Es gibt auch eine härtere Variante mit 300 HV. Diese wird für hochfeste Schraubenverbindungen ab der Festigkeitsklasse 10.9 verwendet, um eine dauerhafte Klemmkraft sicherzustellen.

Die Härte ist entscheidend, um ein „Setzen“ der Verbindung zu verhindern. Eine zu weiche Scheibe würde unter der hohen Flächenpressung eines hochfesten Schraubenkopfes plastisch verformt werden. Dies führt unweigerlich zu einem Verlust der Vorspannkraft und damit zum Versagen der Schraubverbindung.

Was ist der Unterschied zwischen Unterlegscheiben vom Typ A und B?

Der Unterschied zwischen diesen Arten von Unterlegscheiben liegt in der Fase. Typ A (z.B. nach ISO 7089) ist eine Scheibe ohne Fase, also an den Kanten scharfkantig. Typ B (nach ISO 7090) hat an einer Seite eine angefaste, also abgeschrägte, Außenkante.

Die Fase bei Typ B hat einen praktischen Zweck: Sie wird zur Schraubenkopf- oder Mutterseite hin montiert und bietet Platz für den Ausrundungsradius am Übergang vom Schraubenschaft zum Kopf. Dadurch liegt die Scheibe garantiert flach und vollflächig auf, was eine korrekte Krafteinleitung gewährleistet.

Was ist der Unterschied zwischen DIN 125 und DIN 9021 Unterlegscheiben?

Der wesentliche Unterschied zwischen diesen Unterlegscheiben Arten ist der Außendurchmesser. Eine Scheibe nach DIN 9021 (Karosseriescheibe) hat bei gleichem Innendurchmesser einen etwa dreimal so großen Außendurchmesser wie eine Scheibe nach DIN 125. Sie verteilt die Kraft auf eine sehr große Fläche.

Diese Eigenschaft macht Karosseriescheiben zur idealen Wahl bei der Montage an dünnen Blechen, Kunststoffteilen oder Holzkonstruktionen. Sie verhindern effektiv ein Ausreißen oder Durchziehen des Schraubenkopfes und sind daher im Karosseriebau, Holzbau und bei der Befestigung von Verkleidungen unverzichtbar.

Haben Unterlegscheiben eine sichernde Wirkung?

Nein, Standard-Unterlegscheiben (z.B. nach ISO 7089) haben keine sichernde Wirkung gegen das Lösen durch Vibration. Ihre Aufgabe ist die Kraftverteilung. Für eine Sicherungswirkung benötigt man spezielle Arten von Unterlegscheiben, wie Federringe oder Zahnscheiben.

Die Wirksamkeit einiger klassischer Sicherungsscheiben ist jedoch umstritten:

• Federringe (DIN 127): Gilt nach heutigem Stand der Technik als weitgehend unwirksam, da sie sich in das Material eingraben und dadurch die Vorspannkraft verlieren können.
• Fächer- & Zahnscheiben (DIN 6797/6798): Bieten eine gewisse Sicherung, beschädigen aber die Oberfläche des Bauteils, was zu Korrosion führen kann.
• Keilsicherungsscheiben: Eine moderne und sehr effektive Methode, die die Verbindung durch Vorspannkraftverlust bei Vibration sogar nachspannt.

Welches Material für Unterlegscheiben eignet sich für den Außenbereich?

Unterlegscheiben gibt es in verschiedenen Materialien, zum Beispiel Stahl, Polyamid, Messing oder galvanisch verzinkt. Für den Außenbereich sind Unterlegscheiben aus Edelstahl A2 oder A4 die beste Wahl, da sie korrosionsbeständig sind. A4 bietet zusätzlichen Schutz gegen Salzwasser und Säuren. Man kombiniert sie mit passenden Schrauben und Muttern aus demselben Material, um Kontaktkorrosion zu vermeiden.

Das Prinzip dahinter nennt sich galvanische Korrosion. Wenn zwei unterschiedliche Metalle in Gegenwart einer leitfähigen Flüssigkeit (wie Regenwasser) in Kontakt kommen, bildet sich ein galvanisches Element. Das unedlere Metall wird zur Anode und korrodiert beschleunigt. Daher gilt die Regel: Immer Schraube, Mutter und Scheibe aus dem gleichen Material verwenden.

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