Rohrgewinde – Standards und Standardmaße

Dieser Artikel beleuchtet die Standardmaße von Rohrgewinden und deren Bedeutung. Rohre mit Gewinde gewährleisten eine sichere und dichte Verbindung zwischen Rohrteilen und angrenzenden Komponenten. In der Industrie gibt es dafür eine Vielzahl von Standards, zum Beispiel DIN / ISO, JIS, BSP, NPT oder auch BSW.

Was sind Rohrgewinde?

Rohrgewinde sind spezielle Gewindearten, die zur Verbindung von Rohrleitungen dienen. Sie sind so konzipiert, dass sie unter Druck eine dichte Verbindung gewährleisten und verhindern, dass Flüssigkeiten oder Gase entweichen. Ein großer Vorteil ist, dass sich die Verbindungen wieder lösen lassen.

Anwendung von Rohrgewinden

Rohrgewinde werden im allgemeinen Maschinenbau für die Rohrverbindung genutzt. Das Verschrauben von Rohren an einer Maschine wird mit Rohrgewinden gestaltet. Diese können unter anderem durch kegelige Gewinde dichtend gestaltet sein. Anwendung finden diese bspw. bei Hydraulikleitungen oder Ablassschrauben.

Herstellung von Gewinden

Die Gewinde werden entweder spanend oder spanlos angefertigt. Bei der spanenden Variante wird das Gewinde mittels spezieller Werkzeugschneider aus dem Rohr herausgeschnitten. Bei der spanlosen Variante wird das Gewinde ins Material hineingedrückt. Das hat den Vorteil, dass die Werkstofffaser ungebrochen bleibt und am Ende eine höhere Festigkeit aufweist. Nachfolgend einige gängige Herstellungsverfahren:

• Schneiden: Das Schneiden von Rohrgewinden ist das häufigste Verfahren zur Herstellung von Rohrgewinden. Es wird normalerweise für Rohre aus Metall, wie Stahl oder Edelstahl, verwendet. Mittels eines Gewindeschneiders oder Gewindebohrers wird ein Gewinde ins Rohr geschnitten. Der Gewindeschneider hat ein spezifisches Gewindeprofil, das dem gewünschten Gewinde entspricht. Das Schneiden von Rohrgewinden erfordert Präzision und sorgfältige Ausrichtung, um sicherzustellen, dass das Gewinde korrekt geschnitten wird.
• Walzen: Beim Walzen wird das Rohr durch zwei geformte Rollen geführt, die das Gewinde auf die Außenwand des Rohres pressen. Dieses Verfahren wird oft für Rohre aus legierten Materialien oder solche mit hoher Festigkeit verwendet. Der Vorteil des Walzens besteht darin, dass das Gewinde in das Material gedrückt wird, anstatt es zu schneiden, was zu einer höheren Festigkeit und Präzision führen kann.
• Formen: Beim Formen von Rohrgewinden wird das Gewinde durch Umformung des Rohrs erzeugt, anstatt Material zu entfernen. Dieses Verfahren wird häufig für Kunststoffrohre angewendet. Bei diesem Prozess wird das Rohr erhitzt und in eine Form gedrückt, die das gewünschte Gewindeprofil hat.
• Schneidringmontage (Fitting Assembly): In einigen Fällen werden Rohrgewinde direkt bei der Montage erzeugt. Dabei wird z.B ein sogenanntes Gewindefitting auf das Rohr geschraubt.

Warum sind Standardmaße wichtig?

Standardmaße sind eine Grundlage für die Zusammenarbeit der verschiedenen Akteure in der Industrie. Sie wirken sich z.B. auf folgende Faktoren aus:

• Einheitlichkeit: Durch die Standardisierung können Hersteller, Monteure und Kunden sicher sein, dass die Teile zueinander passen und eine sichere Verbindung gewährleisten.
• Sicherheit: Eine korrekte und dichte Verbindung verhindert Lecks, die zu Gefahren führen könnten.
• Wirtschaftlichkeit: Die Massenproduktion von standardisierten Teilen führt zu niedrigeren Produktionskosten.
• Effizienz: Standardmaße können die Produktionseffizienz steigern, da sie das Arbeiten mit genormten Werkzeugen und Maschinen ermöglichen. Dies reduziert den Aufwand für die Anpassung und Umstellung von Produktionsprozessen.
• Kommunikation und Dokumentation: Standardmaße erleichtern die Kommunikation und Dokumentation in technischen Zeichnungen, Bauplänen, technischen Spezifikationen und anderen technischen Unterlagen. Dadurch wird Missverständnissen und Fehlinterpretationen vorgebeugt.

Gängige Standards für Rohrgewinde

In Deutschland gibt es eigene Standards für Rohrgewinde, die häufig in der europäischen Industrie eingesetzt werden. Das Deutsche Institut für Normung (DIN) legt diese fest. Es ist wichtig den verwendeten Standard zu kennen, da z. B. BSP-Gewinde und NPT-Gewinde untereinander nicht kompatibel sind:

• Metrisches ISO- Gewinde (ISO 68-01): Ein zylindrischer Standard, bei dem Außen- und Innendurchmesser auf den Millimeter genau sind. Ist vor allem Standard in Ländern mit metrischem System.
• BSP (British Standard Pipe): Ein weit verbreiteter, zylindrischer Standard, der in zwei Varianten verfügbar ist: BSPT (British Standard Pipe Taper) und BSPP (British Standard Pipe Parallel). Ersteres ist ein konisches Rohrgewinde und zweiteres ist ein gerades Rohrgewinde, d.h. der Gewindedurchmesser bleibt über die gesamte Länge gleich.
• NPT (National Pipe Thread): Das NPT-Gewinde ist ein US-amerikanischer Standard, der sich durch seinen kegeligen Außen- bzw. Innendurchmesser auszeichnet.
• Whitworth-Gewinde (BSW und BSF): Ursprünglich in Großbritannien entwickelt, ist das Whitworth-Rohrgewinde immer noch in einigen Bereichen wie der britischen Automobilindustrie und in historischen Anwendungen in Gebrauch.

Häufig stößt man auch auf den Begriff „Zollgewinde“. Zollgewinde sind eine allgemeine Bezeichnung für Gewinde, die in Zollmaßen gemessen werden.

Wie bestimmt man die Größe eines Rohrgewindes?

Um die Größe eines Rohrgewindes bestimmten zu können, muss man sich zunächst die Unterschiede zwischen Zollgewinden und metrischen Gewinden genauer anschauen:

Für metrische Gewinde gelten folgenden Kenngrößen:

• Gewindedurchmesser: Bei metrischen Gewinden wird der Durchmesser des Gewindes in Millimetern (mm) gemessen. Dieser Durchmesser wird oft als „Nenndurchmesser“ bezeichnet und ist die Schlüsselmaßangabe für metrische Gewinde. Hat ein metrisches Gewinde z.B. einen Nenndurchmesser von 10 mm beträgt der äußere Durchmesser des Gewindes ebenfalls 10 mm.
• Gewindesteigung: Die Gewindesteigung gibt an, wie viele Gewindegänge pro Millimeter vorhanden sind. Eine Gewindesteigung von 1,5 mm bedeutet z.B., dass es 1,5 Gewindegänge pro Millimeter gibt. Die Gewindesteigung bestimmt die Feinheit des Gewindes.

Auch für Zollgewinde wird die Gewindesteigung angegeben. Hier bezieht sie sich jedoch auf die Anzahl der Gewindegänge pro Zoll. Eine andere wichtige Kenngröße für Zollgewinde ist das Längenmaß. Dieses bezieht sich auf die physische Länge des Gewindes oder des Rohrs, gemessen in Zoll (oder Bruchteilen von Zoll). Dieses Maß gibt an, wie lang das Gewinde oder das Rohr in seiner Gesamtheit ist, unabhängig von der Anzahl der Gewindegänge. Ein Rohr mit einem Längenmaß von 6 Zoll kann z.B. eine physische Länge von 6 Zoll haben, unabhängig von der Anzahl der Gewindegänge.

Es ist zu beachten, dass die tatsächliche Größe eines Rohrs leicht von der Nennweite abweichen kann, insbesondere bei alten Rohren oder in verschiedenen Ländern mit unterschiedlichen Standards.

Bei der Umrechnung von Zoll ins metrische System gelten folgende Werte:

• 1,00 Zoll = 2,54 cm = 25,4 mm

Standardabmessungen

Beachten: Der Nenndurchmesser eines kegelförmigen Außengewindes wird hier angegeben. Bei einem kegelförmigen Innengewinde oder parallelem Innengewinde ist R durch Rc oder Rp zu ersetzten. (Siehe*) Kegelförmiges Gewinde: Länge von Position des Lehrdorndurchmesserpunkts zu einem Mindestdurchmesserpunkt. Paralleles Innengewinde: Länge vom Rohr- oder Rohranschlussende.