NP - Nationales (amerikanisches) Rohrgewinde

Das NP-Gewinde (National pipe) wird in Kanada und den Vereinigten Staaten verwendet. Sie haben konische Gewinde, die eine stärkere Dichtung bieten als gerade Gewinde und werden in der Hydraulik, im Sanitärbereich und im Gastransport eingesetzt. Ursprünglich wurden diese Gewinde aus Materialien wie Messing und Stahl hergestellt, aber heutzutage werden sie auch aus Materialien wie PVC, Bronze und Gusseisen gefertigt.

Inhaltsübersicht

• Was ist die NP-Gewindenorm?
• Wie NPT-Gewinde funktionieren
• Beispiele für die Kennzeichnung
• Wiederverwendung von Rohren und Formstücken mit NPT-Gewinde
• NPT vs. NPS
• NPT vs NPTF
• FAQs

Was ist die NP-Gewindenorm?

Das amerikanische nationale Rohrgewinde wurde auf der Grundlage eines 60°-V-Gewindes mit abgeflachten Spitzen und Tälern entwickelt (Abbildung 1). Es gibt zwei Arten von NP-Threads:

• NPS: Gerade Gewinde, d.h. Außen- und Innengewinde haben über die gesamte Länge des Gewindes einen konstanten Haupt- bzw. Nebendurchmesser.
• NPT: Die Außen- und Innengewinde sind konisch. NPT-Gewinde werden häufiger verwendet. Die Spezifikationen für NPT-Gewinde basieren auf ANSI B1.20.1 und die Gewindegrößen sind in Tabelle 4 aufgeführt. Lesen Sie unseren Artikel über die Identifizierung von Gewinden, um mehr darüber zu erfahren, wie Sie einen unbekannten Gewindetyp identifizieren können.

Wie NPT-Gewinde funktionieren

NPT-Rohrgewinde verwenden konische Gewinde, um eine feste Verbindung zu gewährleisten. Das kegelige Gewinde verkeilt die Flanken von Außen- und Innengewinde beim Anziehen. Diese Verkeilung erzeugt bei korrektem Einbau eine elastische Kompression zwischen den Gewinden (Gewindeverformung). Durch die elastische Verformung des Fadens entsteht eine Federspannung, die die Fäden fest aneinander bindet. Durch die Verformung des Gewindes und die Reibung (Presspassung) zwischen den Flankenoberflächen werden die Gewinde in einer gut konstruierten, dichten Verbindung verriegelt, die nicht lose vibriert.

Theoretisch benötigen NPT-Gewinde kein Gewindedichtmittel, da sie konisch sind. Bei der Konstruktion von NPT-Rohrgewinden wird jedoch ein geringes Spiel zwischen den Gewindespitzen und den Gegenwurzeln bevorzugt. Dieses Spiel erzeugt einen spiralförmigen Leckagepfad entlang der Scheitelpunkte der Außengewinde. Aufgrund des spiralförmigen Leckagepfads benötigen NPT-Verbindungen ein Gewindedichtmittel wie Teflonband oder Rohrdichtmittel, um dicht zu sein.

Es gibt mehrere Varianten des NPT-Gewindes, um das Problem der Spiralleckage zu lösen. Das beliebteste unter ihnen ist das NPTF (F für Kraftstoff). Bei der Konstruktion von NPTF-Gewinden gibt es Vorschriften für den Fuß und den Scheitel des Außen- und Innengewindes, um sicherzustellen, dass der Scheitel das Material in den Fuß des Gegengewindes verdrängt. Die Presspassung zwischen dem Scheitelpunkt des einen Gewindes und dem Fußpunkt des anderen Gewindes dichtet zusammen mit den passenden Gewindeflanken gegen Spiralverluste ab.

Tabelle 1: NPT – Nationales (amerikanisches) konisches Rohrgewinde

Nominale Gewindegröße (Zoll)	Hauptdurchmesser (mm)	Hauptdurchmesser (Zoll)	TPI (in-1)
1/16	7.950	0.31.	27
1/8	10.287	0.405.	27
1/4	13.716	0.54.	18
3/8	17.145	0.675.	18
1/2	21.336	0.84.	14
3/4	26.670	1.05.	14
1	33.401	1.315.	11.5
2	60.325	2.375.	11.5

Tabelle 2: NPS-Abmessungen

Größe der Rohre (Zoll)	TPI	Durchmesser des Rohrs (Zoll)	Durchmesser des Rohrs (mm)	Innendurchmesser Innengewinde (Zoll)	Innendurchmesser Innengewinde (mm)
1/8	27	0.405.	10.3.	0.34.	8.636.
1/4	18	0.540.	3.	0.47.	11.94.
3/8	18	0.675.	17.1.	0.59.	14.98.
1/2	14	0.840.	21.33.	0,75	19.05
3/4	14	1.050.	26.67.	0.97.	24.638.
1	11.5	1.315.	3.	1.20.	30.48.
1 1/4	11.5	1.660.	42.1.	1,55	39.37.
1 1/2	11.5	1.900.	48.3.	1.79.	45.46.
2	11.5	2.375.	60.325	2.26.	57.4.
2 1/2	8	2.875.	3.	2.71.	68.83.
3	8	3.	88.9.	3.	84.58.
3 1/2	8	4.000.	101.6.
4	8	4.500.	114.3.
4 1/2	8	5.000.	127
5	8	5.563.	141.3.
6	8	6.625.	168.275.

Beispiele für die Kennzeichnung

Nationale Rohrgewinde werden mit ihrer Nenngröße bezeichnet, gefolgt von der Anzahl der Gewinde pro Zoll und dem Symbol für die Gewindeserie (NPT, NPS usw.).

• 3/8 - 18 NPT: NPT-Gewindeserie mit ⅜ Zoll Nennweite und 18 Gewinden pro Zoll
• 1/8 - 27 NPS: NPS-Gewindeserie mit⅛ Zoll Nennweite und 27 Gewinden pro Zoll

Wiederverwendung von Rohren und Formstücken mit NPT-Gewinde

Untersuchen Sie die NPT-Gewinde gründlich, bevor Sie sie wieder verwenden. Es besteht die Möglichkeit einer dauerhaften Verformung des Gewindes durch zu starkes Anziehen bei der Montage. Daher wird die Wiederverwendung von NPT-Gewinden im Allgemeinen nicht empfohlen. Auch NPT-Gewinde können durch ständiges Montieren und Demontieren beschädigt werden. Eine allgemeine Faustregel besagt, dass Außengewindefittings nach zwei oder drei Verwendungen ausgetauscht werden sollten. Es kann jedoch sinnvoll sein, ein Fitting wiederzuverwenden und eine lecksichere Verbindung zu gewährleisten, wenn:

• Für eine gute Abdichtung ist nicht mehr als die übliche Menge an Gewindedichtmittel erforderlich. Für eine gute Passform dürfen nicht mehr als sechs Gewindegänge vom männlichen Anschlussende in den weiblichen Anschluss führen.
• Die Gewinde werden beim Einbau nicht überdreht.

NPT vs. NPS

NPT- und NPS-Gewindenormen haben denselben Flankenwinkel, dieselbe Form und denselben TPI-Wert (Gewinde pro Zoll). NPT-Gewinde sind jedoch kegelförmig, während NPS-Gewinde in der Regel parallel oder gerade sind. Rohrverschraubungen und -enden (d.h. T-Stücke, Kupplungen, Bögen usw.) verwenden in der Regel konische Rohrgewinde. Konische Gewinde sind für die Dichtheit von Verbindungen von entscheidender Bedeutung. Ein Band oder Gewindedichtmittel ist in der Regel erforderlich, um die Dichtung zu vervollständigen. Parallele Rohrgewinde benötigen einen O-Ring oder eine Dichtung, um eine dichte Verbindung herzustellen.

Anmerkung: NPT- und NPS-Gewinde passen zwar ineinander, dichten aber nicht richtig ab.

NPT vs NPTF

ANSI B1.20.1 enthält die Anforderungen für NPT, und ANSI B1.20.3 enthält die Kriterien für NPTF. NPT und NPTF haben die gleichen Steigungsdurchmesser, Gewinde pro Zoll und Kegel pro Zoll. Die Unterschiede zwischen den beiden Normen ergeben sich aus Parametern wie dem Haupt- und Nebendurchmesser, dem Scheitel und dem Gewindegrund. Die NPTF-Gewindespitzen entsprechen den Anforderungen der NPT-Norm, haben aber einen vergleichsweise kleineren Bereich als die NPT-Norm. Außerdem sind die Gewindeansätze von NPTF anders als die von NPT. Die Wurzeln des NPTF-Gewindes sind so konstruiert, dass sie sich mit dem Scheitel des Gegengewindes überschneiden, um bei der Montage eine starke Dichtung zu bilden.

Lesen Sie unsere Artikel über BSP, Unified-Gewinde und M-Metric-Gewinde, um mehr über andere Gewindetypen zu erfahren.

FAQs

Was ist die NP-Gewindenorm?

Das NP-Gewinde (National pipe) wird in den Vereinigten Staaten und Kanada verwendet. Die Norm wurde auf der Grundlage eines 60°-V-Gewindes mit abgeflachten Spitzen und Tälern erstellt.