DÍLY S NEMETRICKÝM ZÁVITEM

Existují dvě hlavní měrové soustavy pro měření hmotností a délek, metrická měrová soustava a nemetrická měrová soustava. Nemetrická soustava je založena na britském Weight and Measures Act (zákon pro váhy a míry) z roku 1824 a ačkoli její popularita postupně klesá, je stále běžná prakticky ve všech převážně anglicky mluvících zemích a bývalých britských koloniích. Rozměry výrobků jsou podle nemetrické soustavy vyjadřovány v thou (tisícina - UK) nebo mil (tisícina - USA), palcích, stopách, yardech, mílích atd. Ačkoli oficiální označení pro měrovou soustavu USA je U.S. customary system, s celkově některými většími nebo menšími rozdíly oproti nemetrické soustavě, pro šrouby je soustava rovnocenná nebo minimálně vysoce kompatibilní. Nejběžnější měrové jednotky používané pro šrouby jsou palce a stopy. Jednotky vyjadřující tah a tlak v nemetrické soustavě jsou síla v librách na čtvereční palec (lbf/in2 nebo psi). 1.000 psi se rovná 1 ksi, kilopound-force per square inch - kilolibra síly na čtvereční palec. Jeden ksi je přibližně 6,9 MPa (= N/mm2).

 

Základní jednotka “inch” - palec se rovná přesně 25,4 mm. 12 palců je jedna stopa, která se tedy rovná 304,8 mm. Jeden yard jsou tři stopy neboli 36 palců a tedy 914,4 mm. Palce u rozměrových údajů mají zkratku in nebo se jednoduše označují znakem úvozovky “. Rozměry v palcích se ve Spojeném království nejčastěji vyjadřují ve zlomcích (například 3/4”, 1.17/64”) zatímco v USA se pro rozměry, které není možno vyjádřit celým číslem často používá vyjádření s desetinnou tečkou (například 1.2656”, ale také 3/4").

 

Dalším významným rozdílem oproti metrické soustavě je, že stoupání závitu se vyjadřuje počtem závitů na palec (thread per inch - TPI), naproti tomu u metrické soustavy je stoupání (P) definováno jako vzdálenost mezi dvěma vrcholy závitu. Přepočet je snadný a je vidět na následujícím obrázku. Závit 10 TPI má stoupání P 25,4/10 = 2.54mm.

Nejběžnější typ závitu v USA je Unified National Coarse - unifikovaný hrubý závit, se zkratkou UNC (někdy také jen “NC”). To je standardní hrubý závit v USA. Unifikované palcové závity mají vrcholový úhel závitu 60° a několik kombinací průměru a stoupání. Tento systém závitu vyvinul William Sellers v roce 1864 a během několika let byl systém přijat jako americká norma. Podrobné informace o tomto typu závitu je možno nalézt v normách ASME B1.1 a ISO 5864.

 

Příkladem označení závitu UNC je 3/8” UNC, nebo lépe 3/8”-16UNC. 16 je počet závitů na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Příklad kompletního označení jmenovitého závitu pro šroub s vnějším závitem je 3/8”-16UNC-2A, což také zahrnuje třídu závitu, 2A (‘standardní’ třída s tolerancí – základní odchylkou od jmenovitého průměru – a tolerančním polem). Díly s vnitřním závitem mají označení 3/8”-16UNC-2B, kde 2B je ‘standardní’ třída bez tolerance, ale jen s tolerančním polem.

 

Nejmenší normalizované UNC závity, o průměru od 0.0730” do 0.2160”, jsou navržené jako číslované závity “No.1-64UNC” až “No.12-24UNC”. Větší závity jsou navržené jako zlomky počínaje od průměru 1/4“-20UNC až do průměru 6 palců.

 

Závit 8UN je varianta UNC závitu s konstantním stoupáním. Číslo “8” v označení 8UN znamená, že nad určitým jmenovitým průměrem (meze jsou uvedeny ve výše zmíněné normě) je stoupání závitu 8UN vždy 8 TPI, pro každý průměr závitu. V případě 8UN, mají všechny průměry nad 1” toto konstantní stoupání 8 TPI. Závit 8UN se běžně používá pro petrochemické upevňovací díly, jako jsou čepové šrouby. Jejich kompletní označení je podobné jako označení UNC; například 1.1/2”-8UN-2A/2B nebo 3.1/4”-8UN-2A/2B. Jiné, (mnohem) méně běžné série s konstantním stoupáním jsou 4UN, 6UN, 12UN až do 32UN.

 

Všechny průměry závitů s kombinacemi průměru a stoupání, které nejsou zahrnuté ve standardních sériích ve výše uvedené normě pro závity šroubů, avšak s tolerancemi a tolerančními poli, vypočítanými podle vztahů, uvedených v těchto normách, jsou označeny UNS, kde “S” znamená speciální závit.

Unifikovaný jemný závit National Fine, zkratka UNF (někdy také jen “NF”), je verze unifikovaného šroubového závitu s jemným stoupáním, běžně používaná v USA. UNEF je označení pro extra jemné stoupání závitu, s ještě více závity na palec (TPI) než u závitu UNF. Unifikované palcové závity mají vrcholový úhel závitu 60° a několik kombinací průměru a stoupání. Tento systém závitu vyvinul William Sellers v roce 1864 a během několika let byl systém přijat jako americká norma. Podrobné informace o tomto typu závitu je možno nalézt v normách ASME B1.1 a ISO 5864.

 

Příkladem označení závitu UNF je 3/8” UNF, nebo lépe 3/8”-24UNF. 24 je počet závitů na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Příklad kompletního označení jmenovitého závitu pro šroub s vnějším závitem je 3/8”-16UNF-2A, což také zahrnuje třídu závitu, 2A (‘standardní’ třída s tolerancí – základní odchylkou od jmenovitého průměru – a tolerančním polem). Díly s vnitřním závitem mají označení 3/8”-16UNF-2B, kde 2B je ‘standardní’ třída bez tolerance, ale jen s tolerančním polem. Závity UNEF jsou označeny podobně 3/8”-32UNEF-2A/2B.

 

Nejmenší normalizovaný závit UNF začíná na průměru od 0.0600” do 0.2160”. Tyto rozměry jsou označeny jako číslovaný závit “No.0-80UNF” až “No.12-28UNF”. Větší závity jsou označené jako zlomky počínaje průměrem 1/4“-28UNF až do průměru 1.1/2”-12UNF. Nejmenší rozměr UNEF je No.12-32UNEF a největší průměr série je 1.11/16”-18UNEF.

 

Všechny průměry závitů s kombinacemi průměru a stoupání, které nejsou zahrnuté ve standardních sériích ve výše uvedené normě pro závity šroubů, avšak s tolerancemi a tolerančními poli, vypočítanými podle vztahů, uvedených v těchto normách, jsou označeny UNS, kde “S” znamená speciální závit .

 

Existuje určitý zmatek okolo jmenovitého průměru 1” pokud jde o závit UNF. V normě ASME B1.1 má závit 1” UNF 12 TPI. Avšak po mnoho let, počínaje rokem 1935, byly široce rozšířeny nestandardní šrouby 1”-14UNS, s 14 TPI, namísto šroubů standardního rozměru 1”-12UNF. V tabulce 2 ASME B1.1 je poznámka, týkající se závitu 1”-14 TPI (označeného jako 1”-14UNS): “Původně NF. Nedoporučený standardní rozměr. Tolerance a vůle jsou založené na délce zašroubování průměru ”. Po několika desetiletích se šrouby se závitem 1"-14UNS začaly běžně označovat jako Standardní jemný závit nebo UNF. Přesto že závit 1"-14UNF je technicky nesprávný, je univerzálně akceptovaný jako standard pro šrouby s jemným závitem 1”, a 1”-14UNF byl zaveden jako “běžně používaný” termín. To platí pro případ šroubů se závitem 1” UNF, je vždy rozumné zkontrolovat požadovaný TPI.

Nemetrický typ závitu, pocházející ze Spojeného království je takzvaný závit British Standard Whitworth, se zkratkou BSW nebo jednoduše WW. BSW byl nejběžnější hrubý závit pro šrouby ve Spojeném království, ale jeho oblíbenost rychle klesá v důsledku globální tendence upřednostňující metrické závity. Závity British Standard Whitworth jsou navrženy s vrcholovým úhlem závitu 55°. Jméno tohoto typu závitu pochází od Angličana sira Josepha Whitwortha, který v roce 1841 navrhl normalizaci šroubových závitů. Jeho návrh se stal standardem v Británii 60. letech 19. století a první národní normou pro šroubové závity na světě. Podrobné informace o tomto typu závitu je možno nalézt v normě BS 84.

 

Příklady označení závitu: 3/8” WW, 3/8” BSW, nebo lépe 3/8”-16BSW. 16 je počet závitů na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Podle potřeby je možno třídu závitu uvést v závorce za označením; BS 84 poskytuje třídu těsnou a volnou (jen pro díly s vnějším závitem), normální (jen pro díly s vnitřním závitem) a střední pro šrouby i matice. Není li uvedeno nic, dodává se normální a / nebo střední třída.

 

Závity BSW jsou normalizované od 1/8”-40BSW do 6”-2,5BSW. Ačkoli některé kombinace průměru a stoupání závitu BSW jsou ekvivalentní závitům UNC, je záměnnost možná, ale není doporučená v důsledku jiných úhlů závitu a jiných malých rozdílů v provedení závitu.

Jemný závit British Standard, zkratka BSF, je varianta BSW (British Standard Whitworth) s jemným stoupáním. Toto byl nejběžnější hrubý závit pro šrouby ve Spojeném království, ale jeho oblíbenost rychle klesá v důsledku globální tendence upřednostňující metrické závity. Jemné závity British Standard jsou stejně jako závity BSW navrženy s vrcholovým úhlem závitu 55°. Jméno tohoto typu závitu pochází od Angličana sira Josepha Whitwortha, který v roce 1841 navrhl normalizaci šroubových závitů. Jeho návrh se stal standardem v Británii v 60. letech 19. století a první národní normou pro šroubové závity na světě. Podrobné informace o tomto typu závitu je možno nalézt v normě BS 84.

 

Příklady označení závitu: 3/8” BSF, nebo lépe 3/8”-20BSF. 20 je počet závitů na palec (TPI) a symbol “ znamená palce. Podle potřeby je možno třídu závitu uvést v závorce za označením; BS 84 poskytuje třídu těsnou a volnou (jen pro díly s vnějším závitem), normální (jen pro díly s vnitřním závitem) a střední pro šrouby i matice. Není li uvedeno nic, dodává se normální a / nebo střední třída.

 

Závity BSF jsou normalizované od 3/16”-32BSF do 4.1/4“-4BSF. Neexistují žádné kombinace BSF průměru a stoupání ekvivalentní závitům UNF nebo UNEF.

Trubkový závit BSP, často označovaný jako trubkový závit Whitworth je ve světě nejběžněji používaný typ závitu pro trubkové aplikace. Veškerý sortiment výrobků, jako jsou trubky, trubkové spojky, maznice atd. je vybavený tímto typem závitu. Závity BSP jsou navrženy s vrcholovým úhlem závitu 55°. Všechny podrobnosti o tomto typu závitu je možno nalézt v normách pro závity BSP, EN ISO 228-1 nebo EN 10226-1 a EN 10226-2 (poslední dvě založené na ISO 7-1).

 

Závity BSP existují ve 2 typech, rovnoběžný nebo válcový typ (BSPP) a kuželovitý nebo kónický typ (BSPT). EN ISO 228-1 popisuje vnější a vnitřní závit BSPP, nevhodný pro vytváření tlakotěsných spojů v závitech. Pokud sestavy se závity BSPP musejí být tlakotěsné, je toho možno dosáhnout stlačením dvou těsnících ploch mimo závit a vložením odpovídajícího těsnění. EN 10226-1 popisuje kombinaci vnějšího závitu BSPT s vnitřním závitem BSPP a EN 10226-2 popisuje kombinaci vnějšího a vnitřního závitu BSPT, oba systémy jsou vhodné pro vytvoření tlakotěsného spoje na bocích závitu (spojovací závity). Je možno doporučit použití těsnícího prostředku (například PTFE pásky) pro optimalizaci těsnosti spoje a zabránění spirální netěsnosti.

 

Označením jmenovitého průměru pro závit BSP je rozměr trubky. Rovnoběžné vnější a vnitřní závity, kde tlakotěsný spoj není vytvářený v závitu (EN ISO 228-1) jsou označené písmenem G. Vnější závity jsou dodatečně označené písmenem A nebo B, označujícím toleranční třídu. Pro typy závitů, které vytvářejí tlakotěsný spoj v závitu (EN 10226) je označení R pro kuželový vnější závit, Rp válcový vnitřní závit a Rc pro kuželový vnitřní závit.

 

Příkladem je G1.1/2” a G1.1/2”A pro válcové vnější respektive vnitřní závity podle EN ISO 228-1, a R1.1/2” pro kuželové vnější závity, Rp1.1/2” pro válcové vnitřní závity a Rc1.1/2” pro kuželové vnitřní závity, podle EN 10226.

 

Je také nutno zmínit ASME B1.20.1, normu pro různé trubkové závity (NPT, NPSC, NPTR, NPSM a NPSL) a ASME B1.20.3, normu pro suché těsnící závity (NPTF-1, NPTF-2, PTF-SAE SHORT, NPSF a NPSI). Poslední uvedené závity jsou schopné vytvořit tlakotěsný spoj bez použití těsnících prostředků tak, že kontaktem mezi vrcholem závitu a jeho dnem se vytvoří kruhové těsnění. Všechny tyto závity jsou založeny na úhlu závitu 60° a mají podobnou funkčnost, jako výše zmíněné závity BSPP a BSPT. Jsou označeny kombinací rozměru trubky a stoupání a zkratkou typu závitu. Tyto trubkové závity se používají hlavně v USA. Trubkové závity podle těchto norem nejsou zaměnitelné s BSP závity.

Norma nebo standard je dokument, obsahující dohody, specifikace nebo kritéria výrobku, služby nebo metody. Normy jsou vytvářeny ve firmě nebo organizaci nebo v konsorciu organizací nebo uznanými normalizačními úřady. Uznané normalizační úřady (národní a mezinárodní) pracují podle definovaného postupu.

 

Norma má velký význam v mezinárodním obchodě. Normy zajišťují, že výrobky nebo služby jsou mnohem snadněji přijatelné v ostatních zemích. Pokud existuje norma, výrobek vyžaduje malý nebo žádný další popis. Většina vlastností výrobku (v případě šroubů často rozměry, tolerance, materiály, mechanické vlastnosti atd.) je kompletně popsána v normě. Normy také usnadňují přístupnost informací a šíření nových technologií.

 

Normy jsou obecně používané dobrovolně. To neznamená, že by splnění normy nikdy nemohlo být povinné. Vlády se mohou odvolávat na normy v zákonech a předpisech. Smlouvy mohou také odkazovat na použití a dodržování specifických norem.