Definition

Verschraubungen sind lösbare längskraftschlüssige Verbindungen von gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen. Verschraubungen sind für fast alle Kunststoffe geeignet. Verschraubungen sind vom Klemmen (Klemmverschraubung) zu unterscheiden. Eine Verschraubung dient bei Kunststoffrohrleitungssystemen im allgemeinen dem Verbinden von Schlauch- oder Rohrleitungen durch zwei Gewindestücke. Wird hierbei eine Überwurfmutter eingesetzt, die einen einseitig vorhandenen Flansch an das Gegenstück presst, dann müssen die zu verbindenden Bauteile nicht selbst gegeneinander verdreht werden.

Verschraubungen dienen insbesondere

  • der Verbindung von gleichen Kunststoffrohren,
  • der Verbindung von unterschiedlichen Werkstoffen durch Übergangsverschraubungen (unterschiedliche Kunststoffe oder Kunststoffe mit Metall),
  • sowie dem lösbaren Einbau von Armaturen wie Kugelhähne, Filter, etc.

Bei Rohrleitungsverbindungen sind Verschraubungen nur bis zu einer bestimmten Nennweite  und bis zu bestimmten Nenndrücken (bis PN 16 bei Standard-Kunststoffrohrleitungen) einsetzbar. Gegenüber einer Flanschverbindung ist eine Verschraubung bei kleinen Rohr-Nennweiten materialsparender, platzsparender (kleinerer Außendurchmesser im Vergleich zur Flanschverbindung)  und einfacher herzustellen, da z. B. Schweißarbeiten entfallen.

Die Verschraubungen sind je nach Anforderung in unterschiedlichen Werkstoffen, Dimensionen (Nennweiten) und Gewindearten ausgeführt.

Bild 1: Industrielles Medienrohrleitungssystem mit Verschraubungen zwischen gleichen Kunststoffen ABS
Quelle: Georg Fischer GmbH, Albershausen

Eine Verschraubung besteht aus einem a) Einschraubteil, b) Überwurfmutter und einem c) Einlegeteil.  Das a) Einschraubteil und die b) Überwurfmutter sollten jeweils aus dem gleichen Werkstoff sein. Ausnahmen wie bei Übergangsverschraubungen von Kunststoff auf Edelstahl sind in der Praxis üblich. Die Dichtung ist aus einem elastomeren Werkstoff wie NBR, FKM oder EPDM. Das c) Einlegeteil kann in einem anderen Werkstoff gewählt werden.

Bild 2: Übergangsverschraubung aus Kunststoff PVC-U, Klebemuffe mit Außengewinde metrisch Rp, Dichtungsnut mit O-Ring, Überwurfmutter mit Innengewinde,  Klebestutzen
Quelle: Georg Fischer GmbH, Albershausen, und Lesch Consult, Würzburg

Rohrdimensionen (Rohr-Nennweiten)

Die Auswahl der Verschraubungen müssen auf die jeweiligen Rohr-Nennweiten  abgestimmt werden, siehe hierzu z. B. Tabelle 1 (Gegenüberstellung der Rohrdimensionen vom Britischen System/ Metrische Größen).

Gewindearten
Das Gewinde ist eine profilierte Einkerbung, die fortlaufend wendelartig um eine zylinderförmige Wandung – innen oder außen – in einer Schraubenlinie verläuft. Die „Kerbe“ wird als Gewindegang bezeichnet. Diese Umsetzung des Prinzips der schiefen Ebene erlaubt große Längskräfte bei moderaten Umfangskräften. Schrauben erreichen dadurch ihre Haltekraft. Bauteile mit Außengewinde (z. B. Einschraubteil) und solche mit Innengewinde (z. B. Überwurfmutter) müssen zueinander passen. Normen stellen sicher, dass trotz getrennter Herstellung immer eine Funktion von Bauteilen mit gleichen Nenndaten gewährleistet ist.

Maßeinheiten

  • Metrisches ISO-Gewinde  – weltweit standardisiertes Gewinde, das gegenüber dem früheren metrischen Gewinde verbessert wurde, jedoch meist mit ihm austauschbar ist, (DIN 13 „Metrisches ISO-Gewinde“). 
  • Zollgewinde – nach dem UTS-Standard (engl. Unified Thread Standard) in Ländern, die die Länge in Zoll messen (z. B. USA, Kanada)
  • Zollgewinde – nach dem BS-Britischen System. Zöllige Gewinde sind etwa in der Hausinstallation (British Standard Whitworth - BSW) weltweit gängig, (früher DIN 11 und 12).

Formen der Gewindeflanken
Folgende Formen der Gewindeflanken sind gebräuchlich:

  • Flachgewinde
  • Rundgewinde
  • Sägenzahngewinde
  • Spitzgewinde
  • Trapezgewinde
  • Whitworth-Gewinde (konisches Gewinde)

Hinweis: Aufgrund der Größe der Tabelle wird Ihnen hier nur ein Ausschnitt der Daten angezeigt. Die vollständige Tabelle können Sie sich durch Anklicken der "Lupe" anzeigen lassen. Button Mehr

Britisches System
Größen in Zoll
Nenndurchmesser DN (Zoll)
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
3 1/2
4
-
-
5
6
.

Tabelle 1: Gegenüberstellung der Rohrdimensionen vom Britischen System/ Metrische Größen
Quelle: Georg Fischer GmbH, Albershausen

Whitworth-Rohrgewinde für Rohre und Fittings aus Kunststoff

Verschraubungen, Fittinge und Armaturen sind mit einem Whitworth-Rohrgewinde ausgeführt. Die Angaben sind in Zoll aufgeführt, allerdings entsprechen Sie nicht dem Durchmesser des Gewindes. Vergleich hierzu 25,4 mm ist gleich 1Zoll, ein Außengewinde mit 1Zoll hat aber einen größeren Durchmesser, hier 33.25 mm. Die historischen Angaben bei der Normung in Zoll, beruhten auf den Innendurchmesser von Rohren, die Wandstärken waren wesentlich größer ausgeführt. Durch die neuen Werkstoffe, deren Eigenschaften und Erkenntnisse, hat man den Außendurchmesser belassen und es variiert der Innendurchmesser. Die Innen- und Außendurchmesser entsprechen nicht, den eigentlichen Zollangaben. Oftmals wird das Whitworth-Gewinde als BSP-Gewinde (British Standard Pipe thread) bezeichnet.  Bei der Anwendung im Rohrleitungsbau von Kunststoffrohrsystemen, unterscheidet man zwischen kegeligen und zylindrischen Ausführungen des Whitworth-Gewindes.

Metallisch dichtende Schraubverbindungen
Um eine metallisch dichtende Verbindung herzustellen, wird ein zylindrisches Innengewinde mit der Bezeichnung Rp mit einem konischen Außengewinde der Bezeichnung R kombiniert.

Nicht metallisch dichtende Schraubverbindungen
Zylindrische Gewinde Fittings mit der Bezeichnung G, sind nicht metallisch dichtend. Zur kunststoffgerechten Eindichtung bzw. Abdichtung benötigen Sie Flachdichtungen oder O-Ringe z. B. aus NBR, EPDM, FKM), deren Dichtflächen sind kegelig oder flach ausgeführt.

Bild 3: Gewinde-Fitting aus Kunststoff PVC-U mit WHITWORTH-Rohrgewinde (Muffennippel mit Außengewinde reduziert x Innengewinde)

Gängige Whitworth-Rohrgewinde

  • G Gewinde: (zylindrisch, nicht dichtend) DIN 259 und ISO 228-1) (innen); 
    Kennung: G (z. B. G 1″) (zur Unterscheidung sind IG (Innengewinde) und AG (Außengewinde) gebräuchlich
  • R Gewinde: (kegelig, dichtend bis 26 mm) 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″)
Bild 4: Flachdichtung Bild 5: O-Ring-Dichtung

 

Hinweis: Aufgrund der Größe der Tabelle wird Ihnen hier nur ein Ausschnitt der Daten angezeigt. Die vollständige Tabelle können Sie sich durch Anklicken der "Lupe" anzeigen lassen. Button Mehr

DIN ISO 228-1
G 1/16
G 1/8
G 1/4
G 3/8
G 1/2
G 3/4
G 1
G 1 1/4
G 1 1/2
G 2
G 2 1/2
G 3
G 4