Das sind die wichtigsten zölligen Gewindearten aus den USA
Die USA gelten ja als Land der Tüftler, Ingenieure und Erfinder. Klar, dass auch Gewinde in all ihrer Vielfalt und Formenfülle hier schon früh eine große Rolle gespielt haben. Großbritannien ist zwar offiziell die Wiege der Gewindenorm – dort kam Joseph Whitworth 1841 auf die Idee, dass nationale Standards schon ganz praktisch wären. Aber die USA zogen bereits kurz darauf mit eigenen Entwürfen nach und natürlich war hier alles größer und besser als irgendwo sonst.
Heute gibt es zahlreiche zöllige amerikanische Gewindearten, alle mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen und teils sehr speziellen Einsatzbereichen. Da den Überblick zu behalten, ist nicht immer leicht. Warum Sie es trotzdem versuchen sollten? Weil Ihnen auch hierzulande jederzeit amerikanische Gewindearten begegnen können. Bauteile aus den USA oder anderen Ländern außerhalb Europas machen ein Grundverständnis oft unabdingbar. Und in manchen Bereichen wie z.B. der Fotographie sind zöllige amerikanische Gewinde auch innerhalb Europas der Standard. Tauchen wir also ein in die Welt der amerikanischen Gewindearten und sehen uns einmal ganz genau an, was es damit auf sich hat.
Was Sie über die zölligen amerikanischen Gewindearten wissen müssen
Die Unterschiede zum metrischen Regelgewinde sind bei vielen zölligen amerikanischen Gewindearten gar nicht mal so groß. Das liegt am Flankenwinkel, der sowohl bei uns als auch jenseits des großen Teichs bei den meisten Gewindearten 60° beträgt. Austauschbar sind metrische und zöllige amerikanische Gewindearten deswegen aber nicht.
Der größte Unterschied liegt in der verwendeten Längeneinheit, dem Zoll. Dabei gilt: Ein Zoll entspricht 2,54 cm. Häufig ist auch von Inch die Rede, dabei handelt es sich um den englischen Begriff für Zoll. Sie können beide Bezeichnungen gleichermaßen verwenden. Abgekürzt wird die Einheit häufig mit ″ oder mit in für Inch. Teilangaben erfolgen nicht wie bei den Dezimalzahlen durch Komma, sondern werden als Brüche angegeben.
Etwas Übung erfordert auch der Umgang mit der Steigung bei zölligen amerikanischen Gewinden. Während beim metrischen Regelgewinde der Abstand zwischen zwei Gewindespitzen als Steigung angegeben wird, sehen Sie in Gewindetabellen für zöllige amerikanische Gewinde meist die Bezeichnung Gänge pro Zoll oder im Englischen threads per inch (TPI). Damit ist bei amerikanischen Gewindearten einfach nur die Anzahl der Gewindegänge pro Zoll Gewindelänge gemeint.
Diese amerikanischen zölligen Gewindearten gibt es
Es gibt drei große Gruppen zölliger amerikanischer Gewindearten, die Sie unterscheiden müssen. Der Unified Thread Standard beinhaltet verschiedene Standards für Befestigungsschrauben und -muttern und andere Bauteile. Der National Pipe Thread umfasst die Normen für amerikanische Rohrgewinde. Und bei den ACME Gewindearten handelt es sich um häufig als Bewegungsgewinde eingesetzte amerikanische Trapezgewindearten.
Unified Thread Standard (UTS)
Die Systematik der UTS Gewinde schüchtert durch ihre enorme Bandbreit zunächst ein wenig ein, ist aber eigentlich sehr logisch aufgebaut. Herzstück ist das Dreigespann aus Grobgewinde und zwei Feingewinden, das ungefähr mit dem uns vertrauten Duo aus metrischem Regel- und Feingewinde gleichgesetzt werden kann. Die Bezeichnungen lauten UNC (Unified National Coarse = Grobgewinde), UNF (Unified National Fine = Feingewinde) und UNEF (Unified National Extra Fine = Feingewinde mit besonders kleiner Steigung). Wie Sie sehen, gibt es bei den UTS Gewinden zwei Abstufungen beim Feingewinde.
Daneben beinhaltet der UTS noch eine Reihe von amerikanischen Gewindearten mit konstanter Steigung von
Und schließlich gibt es noch einige Sonderformen wie das Miniaturgewinde UNM, das UNR Gewinde mit gerundetem Gewindegrund oder die J-Serie für die Luft- und Raumfahrt.
American National Standard Pipe Thread
Auch die amerikanischen Rohrgewindearten sind zahlreich und zum Teil für sehr spezielle Zwecke vorgesehen. Unterschieden werden zylindrische und kegelige Rohrgewindearten. Die zylindrischen Gewindearten erkennen Sie am Buchstaben S für straight in der Gewindebezeichnung, der Buchstabe T für taper dagegen bezeichnet kegelige Gewinde.
Am häufigsten vertreten und für alle normalen Anwendungen nutzbar ist das normale kegelige Rohrgewinde National Pipe Taper (NPT). Es ist nicht dichtend und benötigt zusätzliches Dichtmittel. Die Variante NPTF (National pipe taper fuel and oil) ist hingegen im Gewinde dichtend. Es wird oft auch mit dem Zusatz Dryseal bezeichnet, um diese Eigenschaft auszurücken.
Das zylindrische Rohrgewinde National Pipe Straight (NPS) kann entweder mit einem anderen NPS Gewinde oder mit einem NPT Gewinde kombiniert werden. Vom NPS Gewinde existieren zahlreiche Sonderformen für verschiedene Einsatzbereiche wie das NPSF (National pipe straight fuel and oil), das NPSH (National pipe straight hose) oder das NPSM (National pipe straight mechanical).
ACME Gewinde
Beim ACME Gewinde handelt es sich um ein Trapezgewinde, das meist als Bewegungsgewinde verwendet wird, etwa um Kräfte und Bewegungen zu übertragen. Es ähnelt dem metrischen Trapezgewinde – bis auf den Flankenwinkel. Während das metrische Trapezgewinde einen Flankenwinkel von 30° hat, sind es beim ACME Gewinde 29°. Ein kleiner Unterschied, der aber ausreicht, um beide Trapezgewinde nicht kompatibel zu machen.
Das ACME Gewinde gibt es in drei verschiedenen Ausführungen. Am häufigsten verwendet wird die Variante für normale Anwendungen, das General Purpose ACME Gewinde. Das STUB-ACME Gewinde hat eine geringere Gewindetiefe und kommt z.B. bei dünnwandigen Bauteilen zum Einsatz. Und dann gibt es noch das Centralizing ACME Gewinde mit engeren Toleranzen, das einem Verkeilen bei langen Gewindespindeln vorbeugt.
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