Schroefdraad standaarden

Figuur 1: De schroefdraad van een klep

Om compatibiliteit en onderhoudsgemak te garanderen, zijn de schroefdraden gestandaardiseerd. Voor bestaande en nieuwe toepassingen is het noodzakelijk om het schroefdraadtype te identificeren om een goede verbinding te garanderen. Verschillende soorten schroefdraad worden in dit artikel behandeld.

Inhoudsopgave

• Hoe herken ik een schroefdraad type?
• Soorten schroefdraad standaarden
  • BSP – British Standard Pipe
  • NP – National (American) Pipe Thread
  • M – Metric Thread (ISO) / Metrische Draad
  • Unified Thread Standard
• Schroefdraad compatibiliteit
• Verdere informatie

Hoe identificeer ik een onbekend draadtype?

Figuur 5: Draadspoedmeter

Om een onbekende draad te identificeren, controleert u het volgende:

• Binnen- of buitendraad
• Taps toelopend: Parallel of taps toelopend. Dit kan worden vastgesteld door visuele inspectie of door het meten van de diameter van de schroefdraad aan het begin en het einde via een schuifmaat.
• Schroefdraadhoogte: Hiervoor kan een steekmaat worden gebruikt. Zorg ervoor dat u meerdere monsters meet om een nauwkeurige diepte te bevestigen. Als er geen steekmaat beschikbaar is, tel dan het aantal draden in een 1-inch spanwijdte (TPI) en de reciproke is uw draadsteek in inches. Als u niet zeker weet of de draad metrisch is, tel dan het aantal draden in een spanwijdte van 10 mm. De reciproke van dit getal is uw steekmaat in mm.
• Schroefdraaddiameter: Meet voor buitendraden de nominale diameter en voor binnendraden de kern diameter. Merk op dat deze diameter altijd zal verschillen van de nominale afmeting van de schroefdraad.

Neem vervolgens deze informatie en kijk naar de veel voorkomende schroefdraadtypes hieronder om het juiste schroefdraadtype te vinden.

Soorten schroefdraad standaarden

BSP draad – British Standard Pipe

De Whitworth of BSP draad is een familie van draadnormen die internationaal is aangenomen, behalve in de Verenigde Staten. Deze draadvorm is bedacht op basis van een 55° V-draad met afgeronde wortels en kammen, zoals te zien in Figuur 2. Voor een draad die voldoet aan BSP, is de is de grote diameter van de schroefdraad van de pijp iets kleiner dan de werkelijke nominale diameter van de draad. De kerndiameter is net iets kleiner dan de binnendiameter van de inwendige schroefdraad. Er zijn twee soorten BSP-draden:

1. BSPP draad: Zowel de buiten- als de binnendraad is parallel. BSPP-verbindingen worden veel gebruikt in het Verenigd Koninkrijk, Europa, Azië, Australië, Nieuw-Zeeland en Zuid-Afrika. Maten zijn te zien in Tabel 1.
2. BSPT draad: De buitendraad is taps toelopend en de binnendraad is meestal parallel. BSPT-verbindingen zijn vooral populair in China en Japan. De maten zijn te zien in tabel 2.

Figuur 2: Een BSPP schroefdraad profiel (links) en een BSPT profiel (rechts)

BSP-draden worden geïdentificeerd met letters die elk het type draad en de bijbehorende normen vertegenwoordigen¹:

• G: extern en intern parallel (ISO 228, DIN 259) - BSPP
• R: externe conus (ISO 7, EN 10226, BS 21, BS 21, JIS B 0203) - BSPT
• Rp: intern parallel (ISO 7-1, EN 10226) - BSPT
• Rc: interne conus (ISO 7) - BSPT
• Rs: extern parallel (BS 21) – BSPT – verouderd

¹ISO 7: Pijpschroefdraad waarbij drukvaste verbindingen op de schroefdraad worden gemaakt. ISO 228: Pijpschroefdraad waarbij geen drukvaste verbindingen op de schroefdraad worden gemaakt

BSP label voorbeeld: EN 10226 Rp 2 ½
Dit label refereert naar een British Standard Pipe tapse schroefdraad (EN 10226) met een interne parallelle vorm (Rp) en een nominale afmeting van 2 ½.

De actuele afmetingen van de meest gebruikelijke BSP draden zijn vermeld in tabel 2 (BSPP) en tabel 3 (BSPT). Tabel 4 bevat data over leiding diameters behorend bij deze BSP draden.

Let op: Elke draadmaat wordt geïdentificeerd met een nummer dat weinig te maken heeft met de werkelijke grootte van de draad. Deze discrepantie is het gevolg van wijzigingen in de industriële praktijken en de standaardisatie in de loop van de geschiedenis van de standaardisatie van schroefdraden. Vergelijk daarom altijd de metingen met de werkelijke maten in de tabellen.

NP – National (American) Pipe Thread

Figuur 3: NPT draad profiel

De Amerikaanse nationale schroefdraad is gemaakt op basis van een 60° V-draad met afgeplatte kammen en wortels (Figuur 3) en wordt veel gebruikt in de VS en Canada.

• NPS: Rechte draden, wat betekent dat de binnen- en buitendraad parallel is.
• NPT: Taps toelopende draad, wat betekent dat de binnen- en buitendraad taps toelopen. NPT-schroefdraden worden vaker gebruikt. NPT-schroefdraadspecificaties zijn gebaseerd op ANSI B1.20.1 en de schroefdraadafmetingen zijn te zien in tabel 5. De NPT-schroefdraadspecificaties zijn gebaseerd op ANSI B1.20.1 en de schroefdraadafmetingen zijn te vinden in tabel 5.

NPT label voorbeeld: 3/8 – 18 NPT
National Pipe (NPT) schroefdraad wordt aangeduid met zijn nominale draadgrootte (3/8) gevolgd door het aantal draden per inch (18). Aan het einde wordt de standaard geplaatst (NPT).

Let op: verwar NPS (National Pipe Straight) niet met NPS (Nominal Pipe Size), wat een Amerikaanse staandaard voor leidingen is. Voor een bepaalde buitendiameter biedt NPS (Nominal Pipe Size) meerdere leidingschema''s (wanddiktes), terwijl het schroefdraadprofiel van de leiding hetzelfde blijft.

M – Metric Thread (ISO) – Metrische Schroefdraad

Figuur 4: Metrisch schroefdraad profiel

De metrische schroefdraad is een van de eerste internationaal geaccepteerde universele draadtypen. De V-vormige draadvorm heeft een flankhoek van 60°. De binnen- en buitendraad zijn beide parallel, zoals te zien in Figuur 4. Metrische schroefdraad is er in verschillende spoedgroottes voor een bepaalde diameter: grove spoed en fijne spoed. Grove draden hebben de standaard spoedmaat, terwijl fijne draden een kleinere spoed hebben en minder vaak worden gebruikt. Als gevolg hiervan worden grove draden alleen geïdentificeerd aan de hand van de diameter, terwijl fijne draden worden herkend aan de diameter en de spoedgrootte.

Metrische schroefdraad is beschikbaar in twee verschillende spoed afmetingen voor een bepaalde diameter:

1. Grove spoed: deze hebben de standaard spoedmaat en worden het meest gebruikt. Ze voldoen aan ISO 724 (DIN 13-1).
2. Fijne spoed: deze hebben een kleinere spoedmaat. De spoeddiameter moet worden vermeld in de labeling. Ze voldoen aan ISO 724 (DIN 13-2 tot 11)

Metrische draad voorbeeld: M8
Hier wordt gerefereerd naar een metrische draad van 8 mm met een grove spoed. De spoed afmeting is volgens 1 mm volgens tabel 6).

Metrische draad voorbeeld: M4 x 0.5
Het eerste deel geeft aan dat het een draaddiameter van 4 mm is. Het tweede deel geeft aan dat het een fijne spoed van 0.5 mm betreft.

Unified Thread Standard

Figuur 6: Voorbeelden van UTS fijne en grove spoed

In de Verenigde Staten en Canada beschrijft de Unified Thread Standard (UTS) een standaard schroefdraadvorm en -reeks, alsmede de toegestane afwijkingen, toleranties en aanduidingen die op schroefdraad worden toegepast. Bouten, moeren en andere bevestigingsmiddelen met schroefdraad zijn volgens deze norm gestandaardiseerd.

De flankhoek van UTS schroefdraad is 30° en symmetrisch. Daarom worden ze ook wel 60° schroefdraad genoemd. In feite heeft de UTS schroefdraad hetzelfde 60° profiel als een ISO metrische schroefdraad, maar de karakteristieke afmetingen (buitendiameter en spoed) worden aangeduid met een inch waarde in plaats van een millimeter waarde. De UTS-norm wordt gecontroleerd door de American Society of Mechanical Engineers (ASME) en de American National Standards Institute (ANSI)

UTS schroefdraad kent drie verschillende varianten, Unified Coarse Thread (UNC), Unified Fine Thread (UNF) en Unified Extra Fine Thread (UNEF). Het verschil tussen de drie is het aantal draden per inch. Bijvoorbeeld, een 1 inch bevestiging in UNC heeft 8 TPI, in UNF 12 TPI, en 20 TPI in UNEF).

Terwijl de maten van ¼ inch en groter met hun maat worden aangeduid, worden deze maten beneden ¼ inch in de UTS-norm met een nummer aangeduid. Een maat 12-32 is bijvoorbeeld UNEF #12, 12-28 is UNF #12. Raadpleeg de onderstaande tabel voor meer informatie over de afmetingen.

Figuur 2: Binnendraad (A), buitendraad (B). Duidelijk te zien in deze afbeelding is de flankhoek van 30°.

UNC spoedtabel

UNF spoedtabel

UNEF spoedtabel

Schroefdraad compatibiliteit

Sommige BSP- en NPT-schroefdraden kunnen goed in elkaar grijpen, maar dit zal leiden tot lekkages. Het verschil in spoed en schroefdraadhoek leid tot spiraallekkage. Met name bij 1/16", 1/8", 1/4", 1/4"en 3/8" maten resulteert het spoedverschil in een verkeerde uitlijning van de schroefdraad. Deze uitlijnfout kan ertoe leiden dat de schroefdraad slechts gedeeltelijk wordt vastgezet. Als u uw eigen schroefdraad maakt, lees dan onze tips voor het gebruik van een handtap- en snijplatenset.

Om slechte uitlijning en lekkages te voorkomen kan u de onderstaande schroefdraad tabel raadplegen. De rest van het artikel gaat dieper op de verschillende standaarden uit de tabel in.

Verdere informatie

Klik één van de onderstaande links voor meer informatie:

Maandelijkse nieuwsbrief

• Wie: Voor iedereen met interesse in fluid control technologie!
• Waarom: Heldere en interessante technische informatie over ons vakgebied in een compact maandelijks overzicht.
• Wat: Nieuwe producten, technische achtergrondartikelen, video’s, aanbiedingen, branche info, en nog veel meer waarvoor u zich moet aanmelden om het te zien!