Whitworth-Gewinde

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Das Whitworth-Gewinde, auch als Zoll-Gewinde bezeichnet, ist benannt nach Sir Joseph Whitworth, der es 1841 einführte. Es wurde das erste genormte Gewinde der Welt. In Deutschland war dieses Gewinde lange Zeit als DIN 11 und DIN 12 genormt. Es wird heute noch als British Standard Whitworth (BSW) und British Standard Fine (BSF)[1] in Großbritannien und als British standard pipe thread (BSP)[2] (Whitworth-Rohrgewinde) auch auf dem europäischen Festland angewendet.

Schräge Schneidkluppe für Whitworth-Gewinde (ca. 1925)

Das Whitworth-Schraubengewinde[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gewindeschablone für Whitworth-Gewinde

Whitworth-Gewinde haben Zoll-Abmessungen und 55° Flankenwinkel (60° bei metrischem Gewinde). Die Steigung wird als Anzahl der Windungen je Zoll Gewindelänge angegeben, im Gegensatz zur Steigung je Umdrehung beim metrischen Gewinde.

Die britische Norm des Whitworth-Gewindes kennt die Typen BSW (Regelgewinde) und BSF (Feingewinde). Für Schrauben mit einem Außendurchmesser von unter einem viertel Zoll wurde sie ergänzt durch den British Association Screw Thread. Beispielsweise wird in der Tontechnik zur Verschraubung von Mikrofonstativen unter anderem ein 38-Zoll-BSW-Gewinde eingesetzt.

Das Whitworth-Rohrgewinde[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1/2″ Gewinde. Der Außendurchmesser (ungefähr 20 mm) entspricht dem einer 10 Eurocent Münze.

Das Whitworth-Rohrgewinde ist für Verschraubungen von Rohren (Wasser, Öl, Pressluft) und dazu passender Verbindungsteilen (Fittings) vorgesehen. Die in Zoll angegebenen Gewindegrößen entsprechen nicht dem jeweiligen Durchmesser der Gewinde (der deutlich größer ist als das angegebene Zoll-Maß). Ursprünglich bezog sich die Zoll-Größe auf den Innendurchmesser der damals verbreiteten Rohre aus Gusseisen [3] (bei einem Innendurchmesser von 1/2″ = 12.7 mm hatten sie einen Außendurchmesser von ungefähr 21 mm). Mit Einführung besserer Werkstoffe und Herstellungsmethoden verringerte sich die Rohrwandstärke. Damit die neuen Rohre zu den bereits vorhandenen Installationen kompatibel blieben, wurde der Außendurchmesser beibehalten, während der Innendurchmesser erhöht wurde, so dass die Größenangaben in Zoll heute weder dem Innen- noch dem Außendurchmesser der Rohre entsprechen.

Es wird zwischen kegeligen und zylindrischen Ausführungen von Whitworth-Gewinden unterschieden.

  • Kegelige Gewinde nach EN 10226 (alt DIN 2999) werden als „metallisch dichtend“ bezeichnet. Dabei wird ein zylindrisches Innengewinde mit „Rp…“-Bezeichnung im Allgemeinen mit einem kegeligen (konischen) Außengewinde mit „R…“-Bezeichnung kombiniert. Ein Sonderfall ist das kegelige (konische) Innengewinde mit „Rc…“-Bezeichnung. Der Nenndurchmesser des konischen Gewindes entspricht nach einigen Umdrehungen dem des zylindrischen Gegengewindes. Bei weiterem Anziehen verklemmen sich die Gewinde ineinander und wirken so metallisch dichtend. Trotzdem werden solche „R-Gewinde“ vor dem Verschrauben zusätzlich mit Dichtmitteln wie Flüssigdichtung, Teflonband bzw. -schnur oder mit Dichtpaste in Verbindung mit Hanf als Dichtmittelträger versehen, um die verbleibenden Spalte zu füllen.
  • Zylindrische Gewinde nach ISO 228-1 (Bezeichnung beginnt mit „G…“, früher bestand Verwechslungsgefahr, da das Gewinde ebenfalls mit „R“ bezeichnet wurde) sind nicht metallisch dichtend. Sie sind mit einer ringförmigen Dichtung (Rundschnurring, O-Ring) außerhalb des Gewindes zu versehen, dies ist sicherer als das Umwickeln mit Teflon oder Hanf; sie benötigen zu diesem Zweck jedoch maschinell bearbeitete Dichtflächen (i.A. flach oder kegelig) um die Abdichtung zu gewährleisten.

In zylindrische G-Innengewinde können kegelige R-Außengewinde dichtend verschraubt werden, da die gleichen Nennmaße gelten. Jedoch hat das zylindrische G-Innengewinde nach ISO 228-1 nur positive Abmaße, während bei der EN 10226 (alt DIN 2999) positive und negative Toleranzen vorgesehen sind, so dass sich kegelige R-Außengewinde in G-Innengewinde durchschnittlich etwa einen Gewindegang weiter einschrauben lassen [4].

Anwendungen (Auswahl)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hausinstallation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wasserinstallationen (Kalt- und Warmwasser) werden traditionell in metallisch dichtendem Whitworth-Rohrgewinde ausgeführt (heute zum Teil abgelöst durch Löt- oder Pressverbindungen).

Übliche Größen sind R14″, R38″, R12″, R34″, R1″, R114″, R112″ usw.

Pneumatik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Je nach Luftdurchsatz werden die verschiedenen Größen bis G3″ benutzt.

Tauchflaschenventil[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Tauchflaschenventilen wird in Europa bei Druckluft das (Innen-)Gewinde G5/8″ eingesetzt. In Deutschland ist bei Nitrox- und Trimix-Füllungen über 21 % Sauerstoff (O2) das Gewinde M26x2 vorgeschrieben – in der Praxis wird allerdings häufig trotzdem G5/8″ benutzt. Lebensgefährliche Verwechselungen sind somit nicht ausgeschlossen, der Betreiber ist im Schadensfall haftbar.

Flüssigkeitskühler[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Flüssigkeitskühler für Leistungshalbleiter, Hochleistungs-Laserdioden oder auch Computer-Wasserkühlungen und deren Wasser/Luft-Wärmetauscher verwenden sowohl kegelige als auch zylindrische Whitworth-Rohrgewinde. In Deutschland ist das G1/4″ sowie das G1/8″ Gewinde das gängigste, u. a. für Computerkühlungen. In anderen Ländern herrschen G3/8″ oder – vor allem in den amerikanischen Ländern – das örtlich übliche NPT-Gewinde (NPT: National Pipe Thread – US-amerikanische Gewindenorm für Rohrverschraubungen) vor.

Gängige Whitworth-Rohrgewinde[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Maßtabelle der gängigsten Whitworth-Rohrgewinde (BSP) (Rohrdurchmesser siehe unter Nennweite):

  • Flankenwinkel nach EN 10226-1 rechtwinklig zur Rohrachse: 55°
  • (zylindrisch, nicht dichtend) DIN 259 (ISO 228) (innen);
  • Kennung: G (z. B. G 1″) [zur Unterscheidung sind z. T. IG (Innengewinde) und AG (Außengewinde) gebräuchlich]
  • (kegelig, dichtend) EN 10226 (alt DIN 2999) (ISO 7/1) Rp-R BS 21 (BSP-BSPT) Kegel 1:16;
  • Kennung Außengewinde (kegelig): R (z. B. R 1″)
  • Kennung Innengewinde (zylindrisch): Rp (z. B. Rp1″)[5]
  • Gewindegrößen in () sind wenig gebräuchlich und Neuanwendungen sollen vermieden werden.
Gewinde
in Zoll
Windungen
je Zoll
Innendurchmesser Bohrer-ø
[mm]
Gewindedurchmesser
minimal
[mm]
maximal
[mm]
G116 28 06,561 06,843 06,80
G18 28 08,566 08,848 08,80
G14 19 11,445 11,890 11,80
G38 19 14,950 15,395 15,25
G12 14 18,631 19,172 19,00 20.95
G58 14 20,587 21,128 21,00 22.91
G34 14 24,117 24,658 24,50 26.44
G78 14 27,877 28,418 28,25
G1 11 30,291 30,931 30,75 33.25
G118 11 34,939 35,579 35,30
G114 11 38,952 39,592 39,25
(G138) 11 41,365 42,005 41,70
G112 11 44,845 45,485 45,25
(G158) 11 49,030 49,670 49,50
G134 11 50,788 51,428 51,10
G2 11 56,656 57,296 57,00 58.61
G214 11 62,752 63,392 63,10
(G238) 11 66,440 67,080 66,90
G212 11 72,226 72,866 72,60
G234 11 78,576 79,216 78,90
G3 11 84,926 85,566 85,30

Die Tabelle für kegelige R-Gewinde ist identisch, mit dem Unterschied, dass der Schraubkegel einen Konus von 1:16 aufweist, also auf 16 Längeneinheiten (Meter, Zoll, Millimeter...) eine Längeneinheit (Meter, Zoll, Millimeter...) zur Gewindemitte.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. British Standard Whitworth in der englischsprachigen Wikipedia
  2. British standard pipe thread in der englischsprachigen Wikipedia
  3. Zoll und Rohr (private Seite)
  4. Hinweise zu Withworth-Gewinden bei der Firma Heco
  5. Tabellenbuch Metall. Europa Lehrmittel Vlg., 39. Aufl.