Sicherheitsschrauben / Manipulationssichere Schrauben

Schraubverbindungen können sich selbstständig lösen oder unbefugt durch Dritte gelöst werden. Um das zu verhindern, wurden sog. Sicherheitsschrauben entwickelt, die es erschweren bzw. unmöglich machen, Schrauben zu manipulieren. Neben Sicherheitsschrauben mit speziellem Schraubenkopf oder Schraubenantrieb gibt es auch weitere konstruktive Optionen. In diesem Artikel finden Sie alles Notwendige, um Ihre Schraubverbindung künftig vor Diebstahl oder Manipulation zu schützen.

Was ist eine Sicherheitsschraube?

Sicherheitsschrauben verfügen über besondere Schraubenkopfprofile oder Schraubenantriebsformen, die sich nur mit einem in der Regel nicht allgemein erhältlichen Spezialwerkzeug öffnen lassen. Diese diebstahlsicheren Schrauben werden auch manipulationsresistente Schrauben genannt. Einige Sicherheitsschrauben sind so konzipiert, dass sie nach der Montage nicht mehr zerstörungsfrei entfernt werden können. Diese Schrauben werden als manipulationssicher bezeichnet.

Im Gegensatz zu den in diesem Überblick behandelten standardisierten Schrauben entsprechen Sicherheitsschrauben meist keiner DIN oder ISO. Etablierte Schraubennormen berücksichtigen in der Regel nur gängige Antriebsformen. Sicherheitsschrauben gelten dennoch als "DIN-ähnlich", da die grundlegenden Abmessungen den DIN-Normen entsprechen, sie jedoch mit abweichenden Kopf- oder Antriebsformen ausgestattet sind.

Auch wenn Sicherheitsschrauben in der Regel als sehr sicher gelten, ist es wichtig zu beachten, dass keine Schraube absolut unlösbar ist. Mit entsprechendem Fachwissen, speziellem Werkzeug oder unter Anwendung von Gewalt können auch Sicherheitsschrauben entfernt werden.

Manipulationsresistente Schrauben

Es gibt eine Vielzahl von Anti-Diebstahl-Schrauben die sich meist über die Form ihres speziellen Antriebs unterscheiden lassen.

Diebstahlhemmende Schrauben mit Stift verfügen über einen Schraubenkopf mit Innenantrieb, in dessen Mitte sich ein kleiner Bolzen befindet. Dadurch lassen sie sich nur mit einem speziellen Schraubendreher lösen. Alternativ kann der Bolzen entfernt werden, um die Schraube anschließend mit herkömmlichem Werkzeug zu lösen. Der Bolzen muss dabei herausgebrochen werden.

Beim sog. Snake-Eye-Antrieb, auch Zweiloch-Antrieb genannt, verfügt der Schraubenkopf über zwei runde Vertiefungen. Der spezielle Antrieb einer Zweiloch-Schraube zählt nicht zu den gängigen Schraubenantrieben, wie z.B. Schlitzantrieb, Kreuzschlitzantrieb oder Innensechskantantrieb. Somit verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass im Diebstahl- oder Manipulationsfall das entsprechende Werkzeug zum Lösen verfügbar ist.

Weitere Schraubenantriebe mit manipulationsresistenter Funktion sind z.B.:

• Triwing- bzw. Trilob-Antrieb: Dieser dreiflügelige Antrieb lässt sich nur mit speziellem Werkzeug betätigen.
• Innensechskant mit Stift / Innensechsrund mit Stift: Im jeweiligen Antrieb befindet sich ein zentraler Stift, der die Verwendung herkömmlicher Bits ausschließt und nur mit Sicherheitsbits geöffnet werden kann.
• System-5-Antrieb: Dieser 5-Stern-Antrieb lässt sich mit herkömmlichen Werkzeugen nicht entfernen. Es wird spezielles Werkzeug wie z.B. ein System-5-Bit benötigt. Bei einigen Ausführungen befindet sich in der Mitte außerdem ein Stift.
• Dreikantkopf: Dieser dreieckige Kopf lässt sich ebenfalls nur mit Spezialwerkzeug entfernen. Sie werden häufig im öffentlichen Verkehr verwendet.

Generell gilt immer, dass auch die korrekten Anzugsdrehmomente beachtet werden, damit die Schrauben sicher sitzen. Wie diese berechnet werden, können Sie in unserem Beitrag Berechnung von Anzugsdrehmomenten bei Schrauben - Welche Rolle spielt die Nachgiebigkeit? erfahren.

Manipulationssichere Schrauben

Zu den manipulationssicheren Schrauben zählen z.B. Schlossschrauben, Schrauben mit Abreißkopf oder Einwegschrauben. Der Schraubenkopf von Einwegschrauben, in der Regel ein Schlitzantrieb, lässt sich nur in eine Richtung (nach rechts) schrauben. Beim Versuch, den Schraubenkopf in die entgegengesetzte Richtung herauszuschrauben, werden Standardwerkzeuge abrutschen. Zum Lösen ist ein Spezialwerkzeug nötig. Einwegschrauben sollten daher vorrangig nur in Anwendungen verwendet werden, bei denen keine Komponenten ausgetauscht werden müssen.

Ein weiteres Beispiel für manipulationssichere Schrauben sind Abreißschrauben bzw. Schrauben mit Abreißkopf. Bei diesen Schrauben verfügt der Schraubantrieb über eine Sollbruchstelle, die beim Festdrehen bricht. Übrig bleibt eine Schraube, die mit keinem Werkzeug ohne Zerstören herausgeschraubt werden kann.

Die Schlossschraube ist ebenfalls eine manipulationssichere Schraube. Ihre Kopfform ist pilzförmig und bietet dadurch keine Aufnahmefläche für ein Werkzeug. Unter dem Kopf liegt ein Vierkantansatz, welcher durch Formschluss verhindert, dass sich die Schraube beim Anziehen der Mutter dreht. So entsteht eine sichere Verbindung.

Weitere Arten der Schraubensicherung

Um Schrauben diebstahlsicher zu machen, stehen neben speziellen Schraubenköpfen auch verschiedene Schraubensicherungen und Sicherungselemente zur Verfügung. Diese verhindern nicht nur das unbefugte Lösen, sondern sorgen teilweise auch dafür, dass die Schraube nach dem Lösen nicht verloren geht.

Schraubensicherungen gegen selbstständiges Lösen

Wenn es wahrscheinlich ist, dass sich Schrauben während ihres Einsatzes selbstständig lösen, ist der Einsatz einer Schraubensicherung zu empfehlen. Es gibt vier Arten der Schraubensicherung:

• Setzsicherungen
• Verliersicherungen
• Losdrehsicherungen
• Kombination der drei Varianten

Die Setzsicherung erhöht die Elastizität der Verbindung und gleicht Setzerscheinungen aus, wodurch die Vorspannkraft weitgehend erhalten bleibt. Sie wirken wie eine Druckfeder und helfen, die Klemmkraft aufrechtzuerhalten, wodurch ein selbstständiges Lösen der Verbindung verhindert wird. Allerdings können sie ein Losdrehen bei erzwungenen Relativbewegungen der Bauteile nicht verhindern.

Die Verliersicherung lässt ein partielles Losdrehen zu, verhindert jedoch eine vollständige Demontage der Verbindung. Sie kommen zum Einsatz, wenn ein Lösen der Schraube keine gravierenden Folgen hat, aber ein Verlust der Schraube vermieden werden soll. Die Fadensicherung ist z.B. Art der Verliersicherung, bei welcher ein Kunststofffaden in eine eingefräste Nut an der Schraube eingesetzt wird und sich beim Einschrauben zwischen den Gewinden einklemmt. Die Klemmwirkung sorgt für ein Aufrechterhalten der Schraubenposition.

Die Losdrehsicherung verhindert das selbstständige Lösen der Verbindung, indem sie Relativbewegungen zwischen Schraube und Bauteil unterbindet. Dies wird oft durch formschlüssige Elemente wie Sperrzähne oder Rippen erreicht, die einen festen Formschluss erzeugen.

Schraubensicherung mit Klebstoff

Eine weitere bewährte Art der Schraubensicherung ist die Verwendung von Klebstoff. Der Klebstoff wird in den Spalt zwischen den Gewinden eingebracht und verhindert so nach Aushärten eine Bewegung der Schraube. Die Klebstoffe sind anaerob, d.h. sie härten unter Luftabschluss bei Metallkontakt direkt vor Ort aus und gewährleisten so das Einhalten der Vorspannkraft. Dank ihrer Eigenschaften schützen sie gleichzeitig auch vor Korrosion. Je nach Anwendung gibt es verschiedene Festigkeitsstufen: von leicht lösbar bis zu hochfesten, dauerhaften Verbindungen.

Die Schraubensicherung mit Klebstoff ist ursprünglich als Sicherung gegen selbstständiges Lösen der Schraube gedacht. Ein Lösen ohne Erwärmung oder Beschädigung der Schraube oder des Gewindes ist jedoch selbst mit geeignetem Werkzeug bei hochfesten Varianten meist nicht möglich, weshalb die Variante bei geeignetem Klebstoff auch als diebstahlhemmende Schraubverbindung eingesetzt werden kann.

Sicherungselemente gegen unbefugtes Lösen

Schraubenverbindungen können auch durch das Einbringen externer Sicherungselemente vor Diebstahl und Manipulation geschützt werden. Eine Möglichkeit ist es, die Sicherheitsschrauben mit einem Einschlagstern zu versehen. Der Einschlagstern wird in den Schraubenantrieb bei z.B. Innensechskantschrauben hineingeschlagen und lässt sich auch nur durch Bohren wieder entfernen.

Schrauben können auch mit einer Abreißmutter versehen sein. Abreißmuttern sind normale Muttern, die an einem kugelförmigen Unterteil angebracht sind. Bei Erreichen eines konstruktiv festgelegten Drehmoments bricht die Mutter an der Sollbruchstelle ab und zurück bleibt die Kugelform, welche sich mit keinem Werkzeug ohne Beschädigung abschrauben lässt. Weitere mögliche Sicherungselemente können Sicherungsstifte, Federstecker oder Splinte sein. Näheres dazu können Sie in unserem Artikel Sicherungsstifte - Federstecker und Splinte - Formen und Dimensionen nachlesen.

Eine weitere Möglichkeit ist das Verwenden von Plombenlack. Zu diesem Zweck wird vor dem Anschrauben der Schraube eine Kappe mit einer Öffnung zwischen Schraubenkopf und Bauteil eingesetzt. In die Öffnung wird anschließend Plombenlack gegossen, mit dessen Hilfe der gesamte Schraubenkopf verdeckt wird. Ein Abschrauben ist mit einfachem Werkzeug nicht mehr möglich. Jeglicher Manipulationsversuch hinterlässt außerdem deutliche Spuren.

Nahezu jede Schraube kann durch den Einsatz einer passenden Sicherungsmutter gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert werden. Diese Methode ist einfach und wirkungsvoll, schützt aber nicht vor Manipulation. Für besonders schutzbedürftige Anwendungen gibt es daher manipulationssichere Sonderformen von Sicherungsmuttern. Dazu zählen zum Beispiel diebstahlhemmende Muttern mit glatten oder runden Außenflächen, die sich nur mit einem Spezialwerkzeug montieren und demontieren lassen. Diese Muttern verhindern gezielt den Einsatz von herkömmlichen Werkzeugen wie Maul- oder Steckschlüsseln.

Ein weiteres Beispiel für Sicherungsmuttern sind Kronenmuttern, die durch ihre kranzförmigen Einkerbungen auffallen. In Kombination mit einem Splint, der durch ein Querloch in der Schraube geführt wird, lassen sich diese Muttern mechanisch gegen Verdrehen sichern. Dies alleine stellt noch keinen Manipulationsschutz dar. Wird die Kronenmutter aber auf der nicht zugänglichen Seite montiert, verhindert sie sicher das Lösen der Schraube.

Weitere Einsatzmöglichkeiten für Schraubensicherungen

Manipulationssichere Schrauben als effektive Diebstahlsicherung haben wir bereits betrachtet. Ihr Einsatz ist auch überall dort sinnvoll, wo unbefugte Eingriffe, unbeabsichtigtes Lösen oder Sicherheitsrisiken durch Manipulation verhindert werden sollen. Dies gilt insbesondere für sicherheitskritische Anlagen in der Industrie, der Medizintechnik oder im Maschinenbau, bei denen der Schutz vor Fremdzugriffen Teil des Sicherheitskonzepts ist.

Darüber hinaus bieten manipulationssichere Schrauben Vorteile bei Anwendungen in vandalismusgefährdeten Bereichen, wie im urbanen Raum oder bei öffentlich installierten Infrastrukturelementen (z.B. Fahrkartenautomaten oder Beleuchtungsanlagen).