Maritiem, scheepvaart en jachtbouw · Technische gids
BSP, NPT, UNF/JIC of metrische draad: verschil en juiste combinatie
Kort antwoord
BSP-draad heeft een flankhoek van 55°, NPT-, UNF- en metrische draad een flankhoek van 60°. Bij conische BSPT- en NPT-draad vindt de afdichting op de draad zelf plaats; bij cilindrische BSPP-, UNF- en metrische draad zorgt een pakking, O-ring of conisch vlak voor de afdichting. Draden die op elkaar lijken, zijn daarom niet onderling uitwisselbaar: voor de juiste combinatie meet u de diameter met een schuifmaat en de spoed met een draadkam, en controleert u tegelijk het afdichtvlak.
Een groot deel van de lekkages in hydraulische leidingen ontstaat niet door verkeerd materiaal, maar door verkeerd gecombineerde schroefdraad. BSP-, NPT-, UNF- en metrische draad lijken op het eerste gezicht sterk op elkaar; bij sommige maten draait een deel met buitendraad een paar slagen soepel in de verkeerde poort en loopt het daarna vast. In dit artikel bespreken we de vier draadfamilies die u in de praktijk het vaakst tegenkomt, waar elk ervan de afdichting realiseert en met welke metingen u de juiste combinatie kunt controleren.
Vier draadfamilies, vier verschillende principes
Drie basiskenmerken onderscheiden de draadsoorten van elkaar: de flankhoek van het draadprofiel, of de draad cilindrisch of conisch is, en waar de afdichting plaatsvindt. Buitendiameter en spoed vormen slechts een deel van het beeld.
BSP: 55°-Whitworthprofiel
Bij de BSP-familie (British Standard Pipe) heeft het draadprofiel een flankhoek van 55°; toppen en bodems van de draad zijn afgerond. Er zijn twee varianten. BSPP is cilindrische draad (aanduiding G, ISO 228-1) en dicht niet af op de draad; de afdichting gebeurt met een bonded seal (metalen ring met rubberen afdichting), een O-ring of een 60°-conuszitting, zoals vaak bij slangaansluitingen. BSPT is draad met een conus van 1:16 (aanduiding R voor buitendraad, Rc voor binnendraad, ISO 7-1) en dicht af op de draad, met een geschikt afdichtmiddel.
NPT: 60°-profiel, conus 1:16
NPT (ASME B1.20.1) is de Amerikaanse pijpdraad. De flankhoek is 60°, de conus 1:16; toppen en bodems van de draad zijn afgeplat. De afdichting ontstaat doordat de conische draden zich bij het aandraaien als een wig in elkaar vastzetten, in combinatie met het afdichtmiddel tussen de gangen. Omdat conische draad bij het aandraaien gedeeltelijk vervormt om af te dichten, is deze niet ideaal voor punten die vaak worden gedemonteerd en weer gemonteerd.
UNF en JIC: cilindrische draad, apart afdichtvlak
UNF (Unified National Fine) is een cilindrische fijne draad met een flankhoek van 60°. In de hydrauliek dicht UNF-draad op zichzelf niet af; het aansluittype waarmee de draad wordt gecombineerd, bepaalt de afdichting. Bij JIC-aansluitingen (SAE J514, ISO 8434-2) dichten de 37°-conusvlakken metaal op metaal af, bij ORFS-aansluitingen (SAE J1453, ISO 8434-3) een O-ring in het frontvlak, en bij O-ring-poorten (SAE J1926, ISO 11926) een O-ring aan de zeskantzijde van het deel met buitendraad, die in de afschuining van de poortopening wordt samengedrukt. De 37°-JIC-conus mag niet worden verward met de 45°-SAE-flareverbinding die in koelleidingen en lagedrukleidingen voorkomt.
Metrische draad: 60°-profiel, spoed in millimeters
Metrische draad (ISO 261) heeft een flankhoek van 60° en de spoed wordt in millimeters aangegeven, bijvoorbeeld M18x1,5. In de hydrauliek is de meest voorkomende toepassing de 24°-snijringkoppeling volgens DIN 2353 / ISO 8434-1; in de praktijk heten deze meestal "ermeto-type koppeling" (de naam komt van een geregistreerd merk van een fabrikant). Ook hier dicht de draad niet af; de afdichting ontstaat tussen de 24°-conus en de klemring of een conisch eindstuk met O-ring. Bij metrische poorten volgens ISO 6149 dicht een O-ring af. Voor dezelfde buitendiameter van de buis verschillen de moerdraden van de lichte (L) en de zware (S) reeks: voor een buis van 12 mm wordt in de L-reeks M18x1,5 en in de S-reeks M20x1,5 gebruikt.
Vergelijkingstabel
| Norm | Flankhoek | Draadvorm | Waar wordt afgedicht? | Typische aanduiding |
|---|---|---|---|---|
| BSPP | 55° | Cilindrisch | Bonded seal, O-ring of 60°-conus | G 1/2 |
| BSPT | 55° | Conisch (1:16) | Op de draad, met afdichtmiddel | R 1/2, Rc 1/2 |
| NPT | 60° | Conisch (1:16) | Op de draad, met afdichtmiddel | 1/2-14 NPT |
| UNF / JIC | 60° | Cilindrisch | 37°-conus (JIC), O-ring (ORFS, O-ring-poort) | 3/4-16 UNF |
| Metrisch | 60° | Cilindrisch | 24°-conus en klemring, O-ring | M18x1,5 |
Waarom is een schuifmaat alleen niet genoeg?
De nominale maat is niet de werkelijke buitendiameter van de draad. Zo heeft een 1/2"-BSP-buitendraad een buitendiameter van ongeveer 20,96 mm; de aanduiding "halve inch" stamt uit de traditie van pijpmaten. Belangrijker nog: bij verschillende normen kunnen de buitendiameters heel dicht bij elkaar liggen. Een schuifmaat geeft u een benaderde diameter, maar zegt niets over flankhoek, spoed of conus.
De typische valkuil zit in de maten 1/2" en 3/4": bij deze twee maten hebben zowel BSP als NPT 14 gangen per inch. Een BSP-deel met buitendraad draait een paar slagen soepel in een NPT-poort met binnendraad; het verschil tussen het 55°- en het 60°-profiel merkt u pas bij het aandraaien. Bij de andere maten liggen de spoeden dicht bij elkaar, maar zijn ze wel verschillend:
| Nominale maat | BSP (gangen / inch) | NPT (gangen / inch) |
|---|---|---|
| 1/8" | 28 | 27 |
| 1/4" | 19 | 18 |
| 3/8" | 19 | 18 |
| 1/2" | 14 | 14 |
| 3/4" | 14 | 14 |
| 1" | 11 | 11,5 |
Stap voor stap meten voor een juiste identificatie
- Diameter: Meet met een schuifmaat over de draadtoppen de buitendiameter bij buitendraad en de binnendiameter bij binnendraad. Bij conische draad is er een diameterverschil tussen de eerste en de laatste gang; bij cilindrische draad is de diameter constant.
- Spoed: Houd de draadkam tegen het licht; de kam die zonder spleet aansluit, geeft de juiste spoed. Probeer inch- en metrische kammen afzonderlijk.
- Flankhoek: Bij spoeden die dicht bij elkaar liggen, kunnen zowel de 55°- als de 60°-kam schijnbaar passen. Schuif de kam over enkele gangen en controleer de speling bij de toppen en bodems.
- Afdichtvlak: Kijk of het deel een 37°- of 24°-conus, een O-ringgroef, een vlak frontvlak of een zitting voor een pakking heeft. De conushoek is net zo bepalend als de draad.
- Tegenstuk: Leg ook een foto en de maten vast van de poort of slangaansluiting waarop het deel wordt aangesloten. De afschuining, verzinking en vorm van het vlak aan de poortzijde verraden vaak de norm.
Twijfelt u na het meten nog, stuur dan een scherpe foto van het deel samen met de schuifmaat, of stuur het monster op. Zodra draadsoort en afdichtingstype zijn bevestigd, wordt het juiste onderdeel voorgesteld.
Gevolgen van het forceren van een niet-passende draad
- Lekkage: Verschillende flankhoeken verhinderen volledig contact tussen de draadflanken; bij conische draad kan het afdichtmiddel de spleet niet dichten, bij cilindrische draad wordt de pakking niet goed samengedrukt.
- Blijvende draadschade: Beschadigde draad in een pomphuis, ventielblok of cilinderpoort maakt van een eenvoudige adapterfout een dure reparatie aan het huis.
- Vreten (galling): Forceren van roestvast stalen draad kan ertoe leiden dat de oppervlakken aan elkaar vastlassen; het deel moet dan vaak worden losgezaagd.
- Veiligheidsrisico: Een aansluiting die maar op een paar gangen grip heeft, kan onder druk of door trillingen loskomen en eruit schieten.
Draait de aansluiting een paar slagen soepel en wordt ze daarna plotseling stroef, stop dan. Met de sleutel "nog een klein beetje" aandraaien lost het probleem niet op; controleer de norm opnieuw.
Als verschillende normen moeten worden gecombineerd
Een pomp volgens Britse norm en een ventiel volgens Amerikaanse norm in dezelfde leiding aan boord van een schip is geen uitzondering. Bij zulke overgangen is de oplossing een adapter waarvan de twee uiteinden volgens verschillende normen zijn bewerkt: bijvoorbeeld aan de ene kant BSPP-buitendraad, aan de andere kant JIC-buitendraad. Beoordeel bij de keuze van de adapter de drukklasse, het afdichtingstype en de montagerichting van beide uiteinden in samenhang. Overgangen die niet in de catalogus staan, kunnen naar technische tekening of monster als maatwerk op CNC-machines worden bewerkt.
Checklist
- Hebt u de diameter met een schuifmaat en de spoed met een draadkam gemeten?
- Hebt u bij de eerste en de laatste gang gecontroleerd of de draad cilindrisch of conisch is?
- Hebt u het afdichtvlak (conushoek, O-ringgroef, pakkingvlak) vastgesteld?
- Is de norm van het tegenstuk bekend?
- Is er een geschikte adapter vastgelegd als een overgang tussen verschillende normen nodig is?
- Hebt u bij twijfel om bevestiging aan de hand van een foto of monster gevraagd?
