Einfache Flachscheiben (DIN/ISO/SAE/USS Standard-Flachscheiben)
Eine Schraubverbindung versagt selten, weil die Unterlegscheibe in der Stückliste “fehlt” – sie versagt, weil die Verbindung Vorspannkraft verliert oder die Auflagefläche einsinkt, insbesondere bei weicheren Untergründen, Langlöchern oder lackierten/beschichteten Teilen. Eine einfache Flachscheibe ist das einfachste Kontrollelement in dieser Schnittstelle: Sie verteilt die Drucklast unter dem Schraubenkopf oder der Mutter, reduziert lokale Oberflächenschäden und stabilisiert die Klemmkraft über die Zeit.
In wartungsintensiven Anlagen und Produktionsbaugruppen wirken Unterlegscheiben auch als praktischer Toleranzpuffer – sie helfen, Fressen an Edelstahlverbindungen zu verhindern, schützen Beschichtungen vor Reibkorrosion und verbessern die Wiederholgenauigkeit beim Anziehen gegen unebene Oberflächen. Egal, ob Sie DIN 125 / ISO 7089 Normalserie, DIN 9021 (großer Außendurchmesser / Kotflügel) für dünne Bleche, oder SAE/USS Flachscheiben für imperiale Konstruktionen ist es entscheidend, Außendurchmesser/Innendurchmesser/Dicke und Härte an den tatsächlichen Kontaktdruck und das Grundmaterial anzupassen.
- Lagerdruck zuverlässig verteilen
- Beschichtung und Oberflächen schützen
- Reduziert Vorspannkraftverlust durch Einbettung
- Wiederholbarkeit des Anziehdrehmoments der Verbindung verbessern
- Schlitzlochmontagen unterstützen
- Ermöglichen Sie DIN/ISO/SAE-Austauschbarkeit
Technische Spezifikationen
Produktname
Flachscheiben / Flachscheiben / Standard-Flachscheiben / Flache Metallunterlegscheiben
Normen
DIN 125 (üblich), DIN 9021 (großer Außendurchmesser / Kotflügel), DIN 433 (kleiner Außendurchmesser), ISO 7089 (normal), ISO 7090 (abgeschrägt), ISO 7093 (Großserie), ANSI B18.22.1, SAE Flachscheiben (schmal), USS Flachscheiben (breit)
Werkstoffgüten
Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl 304 (A2), Edelstahl 316 (A4), Messing (auf Anfrage)
Güteklassen / Härte
Standard handelsüblich; Gehärtete Unterlegscheiben verfügbar (z. B., HV 140 / HV 200 / HV 300) je nach Belastung und Anwendung
Durchmesserbereich
Metrisch: typisch M3–M30 (und größer auf Anfrage). Zoll: gängige #6–1″ und größer (SAE/USS-Serie)
Oberflächenbeschichtung
Blank, Zinkbeschichtet, Schwarzoxid, Feuerverzinkt (HDG), passiviert für Edelstahl
Zertifizierungen
ISO 9001:2015, RoHS/REACH-Erklärungen auf Anfrage, EN 10204 3.1 Materialzertifikate verfügbar für kontrollierte Chargen
1: Oberflächeneindrückung → Vorspannkraft sinkt nach dem Anziehen
Was passiert: Bei Aluminium, Holz, Gusseisenoberflächen, pulverbeschichteten Teilen oder weicheren Blechen übersteigt der lokale Kontaktdruck die Oberflächenkapazität. Die Verbindung “setzt sich”, verliert Klemmkraft.
Unterlegscheibenlösung: Eine korrekt dimensionierte Unterlegscheibe vergrößert die Auflagefläche, verringert die Kontaktspannung und reduziert den durch Einbettung verursachten Vorspannkraftverlust. Bei sehr weichen Oberflächen sollten Sie große Außendurchmesser (DIN 9021 / ISO 7093).
2: Beschichtungsschäden und Reibkorrosion im Betrieb
Was passiert: Vibrationen oder thermische Zyklen können Mikrorutschen unter dem Kopf/der Mutter verursachen, was Beschichtungen abnutzt und die Korrosionsinitiierung beschleunigt.
Unterlegscheibenlösung: Unterlegscheiben dienen als opferfähige, austauschbare Kontaktfläche. Bei korrosionskritischen Konstruktionen sollten Sie die Oberflächenbehandlung (z. B. Zink/Feuerverzinkung) an das System anpassen und galvanisch riskante ungleiche Metallpaarungen vermeiden.
3: “Falsches Drehmoment” durch schlechte Auflagebedingungen
Was passiert: Das Anziehen gegen eine raue/beschichtete Oberfläche oder ein Langloch kann inkonsistente Reibung und Streuung in der erreichten Vorspannkraft verursachen.
Unterlegscheibenlösung: Unterlegscheiben bieten eine gleichmäßigere Auflagefläche und verbessern die Wiederholbarkeit von Drehmoment-zu-Vorspannung. Wenn die Vorspannkraftregelung kritisch ist, spezifizieren Sie die Anziehungsbedingungen (trocken/geschmiert) und überprüfen Sie den K-Faktor in Versuchen.
4: Lochgeometrie und Durchziehen bei dünnen Blechen
Was passiert: Dünne Bleche um Spielbohrungen können sich unter Last verformen oder durchziehen, insbesondere bei breiten Langlöchern.
Unterlegscheibenlösung: Federringe (DIN 9021 / “Penny Washers” UK) verteilen die Last über eine viel größere Fläche, um das Risiko von Durchziehen zu reduzieren.
Die Beispieltabellen unten veranschaulichen gängige Serien. Endabmessungen sollten anhand der erforderlichen Normausgabe und Toleranzklasse bestätigt werden.
A) ISO 7089 / DIN 125 (Normalserie) — Beispiel
| Nenndurchmesser d (für Schraube) | Innendurchmesser der Unterlegscheibe (d1) | Außendurchmesser der Unterlegscheibe (d2) | Dicke (s) |
|---|---|---|---|
| M6 | 6.4 | 12 | 1.6 |
| M8 | 8.4 | 16 | 1.6 |
| M10 | 10.5 | 20 | 2.0 |
| M12 | 13.0 | 24 | 2.5 |
| M16 | 17.0 | 30 | 3.0 |
B) DIN 9021 / ISO 7093 (Großer Außendurchmesser / Federserie) — Beispiel
| Nenndurchmesser d (für Schraube) | Innendurchmesser der Unterlegscheibe (d1) | Außendurchmesser der Unterlegscheibe (d2) | Dicke (s) |
|---|---|---|---|
| M6 | 6.4 | 18 | 1.6 |
| M8 | 8.4 | 24 | 2.0 |
| M10 | 10.5 | 30 | 2.5 |
| M12 | 13.0 | 37 | 3.0 |
| M16 | 17.0 | 50 | 4.0 |
Schnellauswahl (technische Prüfungen)
Wenn das Grundmaterial weich oder geschlitzt ist: Priorisieren größeren Außendurchmesser.
Wenn die Klemmkraft hoch ist (strukturelle/höchstfeste Schrauben): spezifizieren gehärtete Unterlegscheiben um ein Verformen und Einsinken der Unterlegscheibe zu verhindern.
Wenn die Korrosionsklasse anspruchsvoll ist: Finish mit dem System abstimmen (z. B. HDG mit HDG-Schrauben/Muttern).
Drehmoment, Vorspannkraft und Reibungskontrolle
Eine Unterlegscheibe verändert die Reibung der Auflagefläche; für kontrollierte Vorspannkraft definieren Sie die Anziehungsbedingungen (trocken vs. leicht geölt) und validieren Sie das Drehmoment in Versuchen.
In Edelstahlbaugruppen erwägen Sie Schmierung, um das Fressrisiko zu reduzieren; unkontrolliertes Fressen kann Gewinde zerstören, bevor die Zielvorspannkraft erreicht wird.
Die Härte der Unterlegscheibe muss der Schraubengüte und dem Kontaktdruck entsprechen
Für hohe Klemmkräfte (z. B. hochfeste Verbindungen) können weiche Unterlegscheiben sich verformen/verziehen, was zu Vorspannkraftverlust führt. Spezifizieren Sie gehärtete Flachscheiben (HV 200/HV 300) wo die Flächenpressung hoch ist.
Lochspiel-Kompatibilität (ISO 273)
Stellen Sie sicher, dass der Innendurchmesser der Unterlegscheibe räumt die Schraubenschaft und etwaige Beschichtungsaufträge frei, während sie zentriert bleibt. Überdimensioniertes Spiel erhöht das Risiko des Wanderns der Unterlegscheibe in Langlöchern.
Stapelungsdisziplin (Unterlegscheiben + Sicherung)
Flachscheiben verteilen die Last; sie bieten nicht keine selbstsichernde Wirkung. Wenn Vibrationslockerung ein bekanntes Risiko ist, kombinieren Sie mit einer geeigneten Sicherungsmethode (z. B. selbstsichernde Muttern, Gewindesicherung, verzahnte Bundkonstruktionen) und verifizieren Sie durch Tests.
Korrosions- und galvanische Aspekte
Das Mischen von Edelstahl-Unterlegscheiben mit Befestigungselementen aus Kohlenstoffstahl (oder umgekehrt) kann in aggressiven Umgebungen die Korrosion beschleunigen. Für den Außeneinsatz passen Sie das Materialsystem an oder fügen Sie Schutzbeschichtungen und eine Isolierungsstrategie hinzu.
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FAQ
Welchen Zweck hat eine einfache Flachscheibe?
Eine einfache Flachscheibe verteilt die Last unter einem Schraubenkopf oder einer Mutter, um Oberflächenschäden und Vorspannkraftverlust zu reduzieren. Sie hilft, das Einsinken in weichere Materialien zu verhindern und verbessert die Anzugskonsistenz.
Was ist der Unterschied zwischen DIN 125 und DIN 9021 Flachscheiben?
DIN 125 ist eine normale Außendurchmesser-Unterlegscheibe, während DIN 9021 eine große Außendurchmesser-Unterlegscheibe (Kotflügelscheibe) ist. DIN 9021 wird typischerweise für dünne Bleche, Langlöcher oder weiche Untergründe gewählt, um das Durchziehrisiko zu verringern.
Wann sollte ich gehärtete Flachscheiben (HV 200 / HV 300) spezifizieren?
Gehärtete Flachscheiben werden eingesetzt, wenn Klemmkräfte und Flächenpressung hoch sind und eine weiche Unterlegscheibe sich verformen oder einsinken könnte. Sie sind üblich in hochbelastbaren Verbindungen und bei hochfesten Schraubenverbindungen, bei denen die Vorspannkraft erhalten bleiben muss.
Sind SAE- und USS-Flachscheiben austauschbar?
Nicht immer – SAE-Unterlegscheiben haben im Allgemeinen einen kleineren Außendurchmesser, während USS-Unterlegscheiben breiter sind. Sie sollten die Serie an Ihre Zeichnungsanforderung anpassen und Außendurchmesser/Innendurchmesser/Dicke vor dem Austausch überprüfen.
Verhindern Flachscheiben das Lösen unter Vibration?
Nein, eine einfache Flachscheibe ist keine Sicherungseinrichtung. Sie verbessert die Auflagebedingungen und Lastverteilung, aber Vibrationssicherheit erfordert in der Regel eine Sicherungsmethode wie selbstsichernde Muttern, Gewindesicherung oder gezahnte Bundkomponenten.