Skip to main content

Wstęp

W moim kolejnym artykule przedstawię praktyczne uwagi dotyczące wykonywania połączeń gwintowanych w układach pneumatycznych. Jest to kontynuacja artykułu dotyczącego identyfikacji gwintów, który można przeczytać na naszej Bazie Wiedzy. Mówiliśmy też o tym w filmach poradnikowych na naszym kanale YouTube. Temat jest o tyle ważny, że jedynie prawidłowo wykonane połączenie gwintowane gwarantuje szczelność nie powodującą strat ciśnienia generujących olbrzymie koszty użytkowania układów pneumatycznych.

Na wstępie chcę przypomnieć, że połączenia gwintowane są stosowane do:

  • podłączania zasilania sprężonym powietrzem do elementów pneumatyki (zaworów rozdzielających, zaworów sterujących, zaworów dławiących, zaworów dławiąco-zwrotnych, zaworów procesowych, elementów przygotowania sprężonego powietrza itp.),
  • do doprowadzenia ciśnienia z zaworów do odbiorników (siłowników pneumatycznych liniowych, siłowników pneumatycznych obrotowych),
  • wykonywania połączeń instalacji pneumatycznych z różnych materiałów (rury aluminiowe, rury z tworzywa, rury stalowe).

Aby układ pneumatyczny był kompletny potrzebne są oczywiście elementy złączne (np. złączki wtykowe, złączki skręcane, szybkozłączki, elementy gwintowane armatury).

Jak widać połączenia gwintowe występuje we wszystkich elementach pneumatyki i w związku z tym wykonywanie takich połączeń to codzienność dla osób zajmujących się pneumatyką a w szczególności dla Służb Utrzymania Ruchu. Warto zatem omówić praktyczne aspekty tego tematu

Połączenia gwintowe i metody uszczelniania gwintów w pneumatyce - Baza Wiedzy - Air-Com Pneumatyka

Złączki wtykowe

Co będziesz wiedzieć po lekturze artykułu

  • Jakie rodzaje gwintów są najbardziej popularne w układach pneumatyki?
  • Jakie są zasady kompatybilności połączeń gwintów różnych rodzajów?
  • W jaki sposób uzyskuje się szczelne połączenie gwintowane?

Jakie rodzaje gwintów są najbardziej popularne w układach pneumatyki?

Gwint rurowy calowy walcowy (równoległy) G

Każdy kto montował układ pneumatyczny wie, że najbardziej popularnym gwintem występującym w elementach pneumatyki o których wspomniałem na wstępie są gwinty oznaczone literą G. Co to oznacza? Gwint wewnętrzny lub zewnętrzny G to gwint calowy rurowy walcowy (oznaczenie BSP – British Standard Pipe). Z tego powodu gwint ten jest także nazywany gwintem brytyjskim.

W tym miejscu chcę wyjaśnić, że pomiar suwmiarką gwintu zewnętrznego może prowadzić do nieporozumienia. Wyjaśnię na przykładzie dla gwintu G3/8”. Średnica zewnętrzna gwintu G3/8” z prostego i logicznego przeliczenia z cali (1 cal= 25,4 mm)  wynosi ok. 9,5 mm. Rzeczywista średnica zmierzona suwmiarką dla gwintu G3/8” to ok 16,6 mm. Skąd zatem taka duża różnica?

Wynika to z definicji gwintu rurowego walcowego G: gwint rurowy calowy G3/8” to największy z możliwych gwintów do wykonania NA RURZE  o rozmiarze ⅜” (wg. Nominal Pipe Size – NPS). Pomyłka wynika z jednakowego interpretowania “zwykłych” gwintów calowych ⅜” oraz gwintów rurowych calowych G3/8”.

Gwinty “zwykłe” calowe – wykorzystywane są identycznie jak gwinty metryczne czyli do połączeń wykonywania połączeń typu śruba-nakrętka i dla tych gwintów rzeczywiście średnica zewnętrzna jest równa ⅜” czyli ok. 9,5 mm. Gwinty rurowe calowe walcowe G są zarezerwowane do połączeń armatury i nie oznacza to wcale że średnica zewnętrzna gwintu wynosi ok. 9,5 mm.

Aby uniknąć podobnych pomyłek, na poniższych rysunkach wyjaśniam różnice.

Wymiary rury 3/8"
Wymiary gwintu G3/8"
Gwint 3/8"

Gwint rurowy calowy stożkowy R

Drugim bardzo popularnym gwintem w pneumatyce jest gwint stożkowy R (wewnętrzny i zewnętrzny). Gwint R to gwint calowy rurowy stożkowy (oznaczenie BSPT – British Standard Pipe Tapered). Gwint ten stosowany jest w połączeniach rur, występuje również np. w złączkach do przewodów pneumatycznych, wkrętkach redukcyjnych i nyplach. Jak pokazuje rysunek poniżej jest to gwint pasujący do elementów z gwintami G ze względu na taki sam skok. Poniżej przedstawiam podstawowy rysunek połączenia gwintowanego z gwintami R.

Schemat gwintu R3/8"

Gwinty R nazywane są gwintami samouszczelniającymi, gdyż połączenie stożkowe zapewnia uszczelnienie metal-metal

Połączenia gwintowe

Połączenia gwintowe

Gwint rurowy calowy stożkowy NPT

Trzecim rozpowszechnionym pneumatyce jest gwint stożkowy NPT (wewnętrzny i zewnętrzny), nazywany gwintem amerykańskim. Gwint NPT to gwint calowy rurowy stożkowy (oznaczenie American National Pipe Thread). Gwint ten stosowany jest (podobnie jak gwint R) do łączenia rur, występuje także np. w złączach, nyplach, wkrętkach itp. Gwint posiada kąt rozwarcia 60° i inny skok, w związku z czym nie pasuje do elementów z gwintami G a tym bardziej R. Rysunek poniżej przedstawia poglądowe połączenie gwintowane z gwintami NPT. Gwint stożkowy NPT jest gwintem samouszczelniającym.

Schemat gwintu NPT 3/8"

Jakie są zasady kompatybilności połączeń gwintów różnych rodzajów?

Połączenia gwintowane można wykonywać stosując następujące kombinacje gwintów:

  • gwint wewnętrzny R – gwint zewnętrzny R
  • gwint wewnętrzny G – gwint zewnętrzny G
  • gwint wewnętrzny G – gwint zewnętrzny R
  • gwint zewnętrzny G – gwint wewnętrzny R
  • gwint wewnętrzny R – gwint zewnętrzny G
  • gwint zewnętrzny R – gwint wewnętrzny G

UWAGA: brak możliwości wykonywania połączeń R/NPT i G/NPT!

W jaki sposób uzyskuje się szczelne połączenie gwintowane?

Uszczelnienie połączenia z gwintem G

Takie połączenie wymaga podkładki z tworzywa, miedzi lub aluminium (uszczelnienie doczołowe). W przypadku np. złączek wtykowych lub skręcanych są one wyposażone w o-ringi gwarantujące szczelne połączenie.

Uszczelnienie połączenia z gwintem stożkowym R i NPT

Połączenia gwintowane z gwintami stożkowymi są teoretycznie samouszczelniające. W praktyce jednak, aby zapewnić trwałe i szczelne połączenie, należy używać np. klejów uszczelniających do gwintów (rozwiązanie zalecane), co dodatkowo zabezpieczy takie połączenie przed odkręceniem. Stosuje się także np. taśmę uszczelniającą z teflonu, jednak takie połączenie może powodować dostawanie się kawałków taśmy do instalacji.

Złączki wtykowe z gwintami R często posiadają naniesioną na gwint powłokę teflonową. W takim przypadku ponowne użycie złączki po odkręceniu wymaga dodatkowego uszczelnienia

Złączka wtykowa prosta z gwintem zewnętrznym R teflon

Złączki proste wtykowe,
gwint zewnętrzny R (teflon)

Podsumowanie

Temat wykonywania prawidłowych połączeń gwintowanych w pneumatyce jest bardzo istotny. Tylko prawidłowe podłączenie elementów oraz zastosowanie odpowiedniego typu “uszczelek” zapewnia brak przecieków i strat sprężonego powietrza. Istotne jest także, aby prawidłowo identyfikować rodzaje gwintów i nauczyć się ich pomiarów, co było już prezentowane na naszej stronie z Bazą Wiedzy a także na naszym kanale YouTube

Zobacz nasze filmy poradnikowe o pomiarze gwintów

Pomiar gwintu zewnętrznego

Pomiar gwintu wewnętrznego

Rafał Piszcz

Mgr inż. automatyk. Absolwent Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH w Krakowie. Od 25 lat zawodowo związany z branżą pneumatyki i techniki płynowej. W swojej karierze zawodowej zajmował się m.in. projektowaniem elementów i układów pneumatyki, doradztwem technicznym, certyfikowaniem wyrobów. Autor referatów i prowadzący sympozja dotyczące pneumatyki. W Air-Com Pneumatyka-Automatyka wchodzi w skład Działu eCommerce sklepu air-com.pl. Na potrzeby Bazy Wiedzy redaguje teksty poradnikowe i instruktażowe. Prowadzi szkolenia teoretyczne i praktyczne dla klientów, w trakcie których korzysta z autorskiej tablicy dydaktycznej.