Trubkové závity – normy a standardní rozměry

Tento článek uvádí standardní rozměry trubkových závitů a jejich význam. Trubky se závity zajišťují bezpečné a těsné spojení mezi součástmi potrubí a sousedními součástmi. V průmyslu existuje řada norem, jako je DIN/ISO, JIS, BSP, NPT nebo BSW.

Co jsou trubkové závity?

Trubkové závity jsou speciální typy závitů, které se používají k propojení trubek. Jsou navrženy tak, aby zajistily pevné spojení pod tlakem a zabránily úniku kapalin nebo plynů. Velkou výhodou je, že spoje lze znovu uvolnit.

Použití trubkových závitů

Trubkové závity se používají ve strojírenství pro připojení trubek. Přišroubování trubek ke stroji se provádí pomocí trubek se závitem. Mohou být navrženy tak, aby těsnily mimo jiné kuželovitými závity. Používají se například pro hydraulická potrubí nebo vypouštěcí zátky.

Výroba závitů

Závity se vyrábějí buď obráběním, nebo metodami, které nezahrnují obrábění. Ve variantě obrábění je závit vyříznut z trubky pomocí speciálního řezného nástroje. V případě neobráběné varianty je závit vtlačen do materiálu. To má tu výhodu, že materiálové vlákno zůstává neporušené a má nakonec vyšší pevnost. Níže jsou uvedeny některé běžné výrobní metody:

  • Řezání: Nejběžnější metodou výroby trubkových závitů potrubí je řezání. Normálně se používá pro kovové trubky, např. z oceli nebo nerezové oceli. Závit je do trubky vyřezán závitořezem. Závitořez má specifický profil závitu, který odpovídá požadovanému závitu. Řezání trubkových závitů vyžaduje přesnost a pečlivé zarovnání, aby bylo zajištěno správné řezání závitu.
  • Válcování: Během válcování je trubka vedena dvěma tvarovanými válečky, které přitlačují závit na vnější stěnu trubky. Tento proces se často používá pro trubky vyrobené ze slitinových materiálů nebo trubky s vysokou pevností. Výhodou válcování je, že závit je vtlačen do materiálu namísto jeho řezání, což může vést k vyšší pevnosti a přesnosti.
  • Tvarování: Při vytváření trubkových závitů se závit vytváří lisováním potrubí namísto odstraňováním materiálu. Tento postup se často používá pro plastová potrubí. V tomto procesu se potrubí zahřívá a tlačí do formy, která má požadovaný profil závitu.
  • Montážní postup: V některých případech se trubkové závity vytvářejí přímo během montáže. Na trubku je např. našroubována takzvaná závitová armatura.

Proč jsou standardní rozměry důležité?

Standardní rozměry jsou základem pro spolupráci různých aktérů v oboru. Ovlivňují například následující faktory:

  • Jednotnost: Standardizace umožňuje výrobcům, montérům a zákazníkům zajistit, aby díly seděly dohromady a byly bezpečně spojeny.
  • Bezpečnost: Správné a těsné spojení zabraňuje únikům, které by mohly vést k nebezpečí.
  • Nákladová efektivita: Hromadná výroba standardizovaných dílů vede k nižším výrobním nákladům.
  • Účinnost: Standardní rozměry mohou zvýšit efektivitu výroby tím, že umožňují pracovat se standardizovanými nástroji a stroji. To snižuje úsilí spojené s adaptací a konverzí výrobních procesů.
  • Komunikace a dokumentace: Standardní rozměry usnadňují komunikaci a dokumentaci v technických výkresech, stavebních plánech, technických specifikacích a dalších technických dokumentech. Tím se zabrání nedorozuměním a chybným interpretacím.

Společné normy pro trubkové závity

V Německu existuje několik norem pro trubkové závity, které se často používají v evropském průmyslu. Tyto standardy určuje německý Institut pro standardizaci (DIN). Je důležité znát použitý standard, protože např. BSP závity a NPT závity nejsou navzájem kompatibilní:

  • Metrický závit ISO (ISO 68-01): Válcový standard, kde jsou vnější a vnitřní průměry přesné na milimetry. Primární standard v zemích s metrickými systémy.
  • BSP (britská standardní trubka): Široce používaný válcový standard dostupný ve dvou variantách: BSPT (British Standard Pipe Taper) a BSPP (British Standard Pipe Parallel). Prvním z nich je kónický trubkový závit a druhým je přímý trubkový závit, tj. průměr závitu zůstává stejný po celé délce.
  • NPT (národní trubkový závit): Závit NPT je americký standard, který se vyznačuje kónickým vnějším nebo vnitřním průměrem.
  • Závit Whitworth (BSW a BSF): Závit Whitworth-pipe byl původně vyvinut ve Velké Británii a stále se používá v některých oblastech, jako je britský automobilový průmysl a v historických aplikacích.

Často lze také najít termín „palcový závit“. Palcové závity jsou obecný termín pro závity měřené v palcích.

Jak určit velikost trubkového závitu?

Chcete-li určit velikost trubkového závitu, musíte se nejprve blíže podívat na rozdíly mezi palcovými a metrickými závity:

Pro metrické závity platí následující parametry:

  • Průměr závitu: U metrických závitů se průměr závitu měří v milimetrech (mm). Tento průměr je často označován jako „jmenovitý průměr“ a je klíčovým měřítkem pro metrické závity. Pokud má například metrický závit nominální průměr 10 mm, je vnější průměr závitu také 10 mm.
  • Rozteč závitu: Rozteč závitu značí, kolik závitů na milimetr je přítomno. Rozteč závitu 1,5 mm například znamená, že je zde 1,5 závitu na milimetr. Rozteč závitu určuje jemnost závitu.

Rozteč závitu se určuje i pro palcové závity. Zde však odkazuje na počet závitů na palec. Další důležitou vlastností palcových závitů je měření délky. Jedná se o fyzickou délku závitu nebo trubky měřenou v palcích (nebo zlomcích palců). Toto měření značí, jak dlouho je závit nebo potrubí celé, bez ohledu na počet závitů. Trubka s naměřenou délkou 6 palců může mít například fyzickou délku 6 palců, bez ohledu na počet závitů.

Je třeba poznamenat, že skutečná velikost potrubí se může mírně lišit od jmenovité šířky, zejména ve starých potrubích nebo v různých zemích s odlišnými normami.

Při převodu z palců na metrický systém platí následující hodnoty:

  • 1,00 palec = 2,54 cm = 25,4 mm

Silné nepřetržité linky:

  • P = 25,4/n

Referenční tvar závitu:

  • V = 0,960237 x P
  • V = 0,640327 x P
  • r = 0,137278 x P

Silné nepřetržité linky:

  • P = 25,4/n

Referenční tvar závitu:

  • V = 0,960491 x P
  • v = 0,640327 x P
  • r = 0,137329 x P

Standardní rozměry

Poznámka: Zde je uveden jmenovitý průměr kónického vnějšího závitu. V případě kónického vnitřního závitu nebo paralelního vnitřního závitu musí být R nahrazeno Rc nebo Rp. (Viz*) Kónický závit: Délka od bodu průměru měřidla polohové zátky k bodu minimálního průměru Paralelní vnitřní závit: Délka od potrubí nebo konce připojení potrubí.

 

Tabulka trubkových závitů (jednotky v mm)
Jmenovitý rozměr závitu [1] Závit Průměr kalibru Poloha průměru měrky zátky Tolerance D, D_2 a D_1 paralelních vnitřních závitů Délka použitelného závitu (min.) Nelegovaná ocel pro velikost potrubí ocelové trubky (reference)
Číslo závitu (v 25.4 mm)
n
Sklon
P
(Reference)
Výška závitu
h
Zaoblenost
r
nebo
r
Vnější závit Vnější závit
Vnitřní závit
Vnější závit Vnitřní závit
Z konce potrubí
Konec trubky
S nekompletním závitem Bez neúplného závitu
Vnější průměr
D
Použitelný průměr
D_2
Minimální průměr
D_1
Z průměru měrky zátky polohy
K bodu hlavního průměru
f
Referenční délka
a
Axiální tolerance
b
Axiální tolerance
c
Vnitřní závit Kónický tvar, vnitřní závit Paralelní vnitřní závit Kónický vnitřní závit, paralelní vnitřní závit
Minimální průměr
D
Použitelný průměr
D_2
Vnitřní průměr
D_1
Od bodu průměru měrky zátky polohy k bodu ℓ s minimálním průměrem
L
Z konce potrubí nebo konce připojení potrubí ℓ' (reference) t [2] Vnější průměr Tloušťka
R 1/16 28 0.9071 0.581 0.12 7.723 7.142 6.561 3.97 ±0.91 ±1.13 ±0.071 2.5 6.2 7.4 4.4 - -
R 1/8 28 0.9071 0.581 0.12 9.728 9.147 8.566 3.97 ±0.91 ±1.13 ±0.071 2.5 6.2 7.4 4.4 10.5 2
R 1/4 19 13.368 0.856 0.18 13.157 12.301 11.445 6.01 ±1.34 ±1.67 ±0.104 3.7 9.4 11 6.7 13.8 2.3
R 3/8 19 13.368 0.856 0.18 16.662 15.806 14.95 6.35 ±1.34 ±1.67 ±0.104 3.7 9.7 11.4 7 17.3 2.3
R 1/2 14 18.143 1.162 0.25 20.955 19.793 18.631 8.16 ±1.81 ±2.27 ±0.142 5 12.7 15 9.1 21.7 2.8
R 3/4 14 18.143 1.162 0.25 26.441 25.279 24.117 9.53 ±1.81 ±2.27 ±0.142 5 14.1 16.3 10.2 27.2 2.8
R1 11 23.091 1.479 0.32 33.249 31.77 30.291 10.39 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 16.2 19.1 11.6 34 3.2
R1 1/4 11 23.091 1.479 0.32 41.91 40.431 38.952 12.7 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 18.5 21.4 13.4 42.7 3.5
R1 1/2 11 23.091 1.479 0.32 47.803 46.324 44.845 12.7 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 18.5 21.4 13.4 48.6 3.5
R2 11 23.091 1.479 0.32 59.614 58.135 56.656 15.88 ±2.31 ±2.89 ±0.181 7.5 22.8 25.7 16.9 60.5 3.8
R2 1/2 11 23.091 1.479 0.32 75.184 73.705 72.226 17.46 ±3.46 ±3.46 ±0.216 9.2 26.7 30.1 18.6 76.3 4.2
R3 11 23.091 1.479 0.32 87.884 86.405 84.926 20.64 ±3.46 ±3.46 ±0.216 9.2 29.8 33.3 21.1 89.1 4.2
R4 11 23.091 1.479 0.32 113.03 111.551 110.072 25.4 ±3.46 ±3.46 ±0.216 10.4 35.8 39.3 25.9 114.3 4.5
R5 11 23.091 1.479 0.32 138.43 136.951 135.472 28.58 ±3.46 ±3.46 ±0.216 11.5 40.1 43.5 29.3 139.8 4.5
R6 11 23.091 1.479 0.32 163.83 162.351 160.872 28.58 ±3.46 ±3.46 ±0.216 11.5 40.1 43.5 29.3 165.2 5
[1] Závity musí být v pravém úhlu k centrální axiální linii a rozteč musí být měřena podél centrální axiální linie.
[2] Délka použitelného závitu je délka, na které lze závit plně použít. Na hřebenu některých posledních otáček může zůstat trubkové nebo trubkové spojení. Jakýkoliv případně zkosený konec musí být vložen v délce použitelného závitu.
[3] Pokud hodnota a, f a t nesplňuje požadavky, jsou k dispozici další standardní kritéria.
(*) Konstrukce kuželových závitů pro potrubí jsou specifikovány jako kuželové vnější závity pro potrubí, kuželové vnitřní závity pro potrubí a paralelní vnitřní závity pro potrubí. Paralelní vnitřní závit trubice musí být připojen ke kónickému vnějšímu závitu trubice a liší se tolerancí rozměrů od paralelního vnitřního závitu podle JIS B 0202.