Kleinrohrverschraubungen: Die richtige Gewindegröße und Steigung wählen

Einführung in Verschraubungen: Gewindegröße und Steigung identifizieren

Ziad Bedran, Produktmanager, Training

Die Gesundheit Ihrer industriellen Fluidsysteme beruht darauf, dass jede Komponente zusammenarbeitet, um Ihr Prozessfluid an seinen Bestimmungsort zu transportieren. Die Sicherheit und Produktivität Ihrer Anlage hängen von leckagefreien Verbindungen zwischen Ihren Komponenten ab – und eine Vielzahl von Verschraubungen steht zur Verfügung, um diese Verbindungen herzustellen.

Für Kleinrohrsysteme (Rohrleitungssysteme bis zu zwei Zoll Durchmesser) beginnt die Identifizierung der richtigen Verschraubung für Ihr Fluidsystem damit, zu wissen, wie man Gewindegröße und Steigung bestimmt. Mit diesen Informationen können Sie eine fundierte Wahl für leckagefreie Fluidsysteme treffen.

Dieses Schritt-für-Schritt-Video zeigt Ihnen, wie Sie Gewindesteigung und -größe
mit Messschieber, Steigungslehre und Gewinde-Identifikationsleitfaden korrekt bestimmen.

Warum Endverbindungen wichtig sind

Da industrielle Fluidsysteme häufig gefährliche Flüssigkeiten oder Gase fördern, manchmal bei hohen Drücken oder extremen Temperaturen, ist es wichtig, sicherzustellen, dass Ihre Fluidsysteme mit passend dimensionierten Verschraubungen ordnungsgemäß verbunden sind.

Einige Fluide können giftig sein, wenn sie eingeatmet werden, und eine unmittelbare Sicherheitsbedrohung in Ihrer Anlage darstellen. Andere Fluide können brennbar sein und ein Explosionsrisiko schaffen, wenn sie auf eine Zündquelle treffen. Komponenten-Ausbrüche können in stark unter Druck stehenden Systemen auftreten, die Fluide jeglicher Art fördern, wenn eine Verschraubung unsachgemäß installiert wurde oder falsche Verbindungen gewählt wurden.

Abgesehen von Sicherheitsbedenken können Lecks oder andere Ausfälle erhebliche Kosten und Wartungsherausforderungen verursachen. Nicht nur verliert eine Organisation Geld durch austretendes, verschwendetes Fluid, sondern jede damit verbundene Ausfallzeit für notwendige Wartung kann zu erheblichen Produktionsverlusten führen.

Aus diesen Gründen ist leckagefreie Fluidsystem-Leistung in industriellen Umgebungen entscheidend. Positionieren Sie sich dafür, indem Sie Verschraubungen verstehen und auswählen, die dimensioniert und konzipiert sind, um zusammenzuarbeiten.

Grundlagen zu Gewinden und Endverbindungen

Selbst erfahrene Fachleute können manchmal Schwierigkeiten haben, Verschraubungs-Gewindegrößen und Steigung zu identifizieren. Um eine korrekte Beurteilung vorzunehmen, ist es zunächst wichtig, die allgemeine Gewinde- und Endverbindungsterminologie sowie die sie regierenden Standards zu verstehen, um ein spezifisches Gewinde zu klassifizieren. Dazu gehören:

• Gewindegeschlecht: Gewindegeschlecht bezieht sich auf die Platzierung der Gewinde an Ihrer Verschraubung. Außengewinde ragen an der Außenseite der Verschraubung hervor, während Innengewinde an der Innenseite der Verschraubung zu finden sind. Außengewinde werden in Innengewinde eingeschraubt.
• Gipfel und Kerben: Gewinde haben Spitzen und Täler, die als Gipfel und Kernen bezeichnet werden. Die flache Oberfläche zwischen Gipfel und Kerbe heißt Flanken. Verschiedene Gewindestandards haben oft unterschiedliche Gipfel- und Kerbengeometrien; eine Übereinstimmung ist für leckagefreie Leistung unerlässlich.
• Steigung: Steigung bezeichnet den Abstand zwischen den Gewinden der Verschraubung und kann sowohl in Gewinden pro Zoll als auch in Millimetern ausgedrückt werden. Die Steigungsidentifikation basiert auf dem spezifischen Gewindestandard, wie dem NPT-Standard, UTS, ISO-Standard und anderen. Bei der Identifizierung der Steigung stellen Sie sicher, welcher dieser Standards auf Ihr System zutrifft, um konform zu bleiben.
• Winkel: Der Winkel eines Gewindes unterscheidet sich von seiner Steigung und misst den Grad des Winkels zwischen den Gewinden. Wie die Steigung ist der Winkel typischerweise von seinem zugehörigen Standard abhängig.

Der Vergleich zweier relevanter Standards hilft, die wesentlichen Unterschiede zwischen Verschraubungen zu verstehen und wie diese Unterschiede Ihre Wahrscheinlichkeit beeinflussen können, eine leckagefreie Dichtung zu erreichen. ISO 228/1 – auch bekannt als British Standard Pipe (BSP) – Gewinde haben einen 55°-Gewinkewinkel, und die Abflachung von Kernen und Gipfeln ist gerundet. Der Unified Screw Thread Standard spezifiziert hingegen einen 60°-Gewinkewinkel, und die Abflachung von Kernen und Gipfeln ist flach. Aufgrund dieser Unterschiede sind die beiden Verschraubungstypen inkompatibel und können nicht darauf vertraut werden, eine leckagefreie Dichtung zu erzeugen, wenn sie kombiniert werden. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Verschraubungen kompatibel sind, suchen Sie nach Hinweisen auf den Verschraubungen – zuverlässige Hersteller kennzeichnen typischerweise den Standard, dem die Verschraubungen entsprechen.

Gewindetypen identifizieren

Um Ihre Gewindegröße und Steigung zu identifizieren, benötigen Sie die richtigen Werkzeuge, darunter ein Messschieber, eine Steigungslehre und ein Gewinde-Identifikationsleitfaden. Diese Werkzeuge können Ihnen helfen, festzustellen, ob das Gewinde kegelig oder zylindrisch ist.

Kegelige Gewinde, die auch als dynamische Gewinde bezeichnet werden können, sind so konzipiert, dass sie abdichten, während die Flanken der Außen- und Innengewinde zusammengezogen werden. Sie sind in einem Winkel zur Mittellinie konstruiert, während zylindrische Gewinde (siehe unten) parallel zur Mittellinie verlaufen. Ein Gewindedichtmittel oder Gewindeband ist erforderlich, um die Lücken zwischen Gipfeln und Kernen zu füllen und zu verhindern, dass Systemfluide an der Verbindung austreten. Kegelige Gewinde sind generell für Systemdrücke bis zu 15.000 psi wirksam.

Kegelige Gewinde sind generell für Systemdrücke bis zu 15.000 psi wirksam. Zylindrische Gewinde werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, wo der Systemdruck 5.000 psi nicht überschreitet.

Zylindrische Gewinde, die auch als parallele Gewinde oder mechanische Gewinde bezeichnet werden können, sind nicht zum Abdichten konzipiert, sondern um eine Mutter auf dem Körper einer Rohrverschraubung zu halten. Sie müssen sich auf andere Faktoren verlassen – wie eine Dichtung, einen O-Ring oder Metall-auf-Metall-Kontakt –, um eine leckagefreie Dichtung zu erzeugen. Aus diesem Grund werden zylindrische Gewinde typischerweise in Anwendungen eingesetzt, wo der Systemdruck 5.000 psi nicht überschreitet.

Um festzustellen, ob Ihre Gewinde zylindrisch oder kegelig sind, verwenden Sie einen Messschieber, um den Gipfel-zu-Gipfel-Durchmesser des Außen- oder Innengewindes am ersten, vierten und letzten vollen Gewindegang zu messen. Wenn der Durchmesser an einem Außenende zunimmt oder an einem Innenende abnimmt, ist das Gewinde kegelig. Wenn alle Durchmesser gleich sind, handelt es sich um ein zylindrisches Gewinde.

Um festzustellen, ob Ihre Gewinde zylindrisch oder kegelig sind, verwenden Sie einen Messschieber, um den Gipfel-zu-Gipfel-Durchmesser des Außen- oder Innengewindes am ersten, vierten und letzten vollen Gewindegang zu messen.

Wenn der Druck kein entscheidender Faktor ist, kommt die Wahl zwischen zylindrischen oder kegeligen Gewinden typischerweise auf die Benutzerpräferenz hinaus. Für große Systeme kann es vorteilhaft sein, an allen Verbindungspunkten den gleichen Gewindetyp vorzuschreiben, um das Potenzial für Installateurverwirrung zu reduzieren.

Gewindedurchmesser messen

Sobald Sie identifiziert haben, ob Sie mit einem zylindrischen oder kegeligen Gewinde arbeiten, ist der nächste Schritt, den Gewindedurchmesser zu bestimmen. Verwenden Sie erneut einen Messschieber, um den nominalen Außen- oder Innendurchmesser des Gewindes von Gipfel zu Gipfel zu messen. Für ein zylindrisches Gewinde messen Sie einen beliebigen vollen Gewindegang. Für kegelige Gewinde messen Sie den vierten oder fünften vollen Gewindegang.

Achten Sie darauf, die Geometrie der Kerben und Gipfel Ihres Gewindes zu notieren, um eine korrekte Übereinstimmung zu gewährleisten.

Bei dieser Messung achten Sie zusätzlich darauf, die Geometrie der Kerben und Gipfel Ihres Gewindes zu notieren, um eine korrekte Übereinstimmung zu gewährleisten. Zwei verschiedene Kerben- und Gipfelformen können einen übereinstimmenden Durchmessermesswert ergeben, sind aber nicht kompatibel, wenn sie zusammengefügt werden.

Beachten Sie, dass der ermittelte Durchmessermesswert nicht unbedingt dem angegebenen Nennmaß für das gegebene Gewinde entspricht. Diese Abweichung ist auf einzigartige Industrie- oder Fertigungstoleranzen zurückzuführen. Verwenden Sie den Gewinde-Identifikationsleitfaden des Herstellers Ihrer Verschraubung, um festzustellen, ob der Durchmesser so nah wie möglich an der richtigen Größe liegt.

Gewindesteigung bestimmen

Der nächste Schritt ist die Bestimmung der Gewindesteigung. Verwenden Sie eine Steigungslehre, auch Gewindekamm genannt, und prüfen Sie das Gewinde gegen jede Form, bis Sie eine perfekte Übereinstimmung finden. Einige zöllige und metrische Gewindeformen sind sehr ähnlich, daher kann dies etwas Zeit in Anspruch nehmen.

Gewindestandard festlegen

Der letzte Schritt ist die Festlegung des Gewindestandards. Sobald Sie das Geschlecht, den Typ, den Nenndurchmesser und die Steigung Ihres Gewindes bestimmt haben, können Sie den Gewindestandard mithilfe eines Gewinde-Identifikationsleitfadens identifizieren. Der Swagelok Gewinde- und Endverbindungs-Identifikationsleitfaden erleichtert die Bestimmung Ihres Gewindestandards und die Identifizierung Ihrer Endverbindung.

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