Alles over schroefdraad

Alles over schroefdraad

Als fabrieksagent van Voelkel, krijg ik regelmatig vragen over schroefdraad. Met ruim 9.000 artikelen op het gebied van het snijden en repareren van schroefdraad leverbaar uit voorraad in Remscheid (D), ligt het vaak voor de hand, om het uitgebreide programma van Voelkel te raadplegen als er door een eindgebruiker iets, op het eerste gezicht, exotisch wordt gevraagd.

De meest bekende schroefdraadvormen zijn:

  • Metrisch ISO. In Nederland wordt ipv ISO schroefdraad volgens de DIN-norm ingezet. De schacht is anders dan bij ISO. De aanduiding is M en een getal dat de buitendiameter aangeeft.
  • UN (Unified National). Amerikaans schroefdraad met, net als bij metrisch draad, en flankhoek van 60 graden.
  • Whitworth BSW (British Standard Whitworth), Engels draad met een flankhoek van 55 graden.
  • Gasdraad (BSP, British Standard Pipe).
  • Trapeziumdraad. Dit schroefdraad wordt gebruikt in spindels omdat het grote axiale krachten kan overbrengen.
  • Ronddraad. Dit schroefdraad is ongevoelig voor vuil en beschadigingen. Het betreft hier glij-draad net als bij trapezium en het hierna te noemen zaagtand-schroefdraad.
  • Zaagtand schroefdraad. Dit schroefdraad is asymmetrisch en geschikt voor axiale belasting in 1 richting.

(Voelkel heeft zaagtand schroefdraad niet in het programma).

Een stukje geschiedenis van schroefdraad standaardisatie

Standaardisatie van schroefdraad begon al vele eeuwen gele coromantden, met de eerste keer dat een ambachtsman het gesneden en gevijlde schroefdraad van 2 schroeven of een schroef en een moer op elkaar wilde laten lijken en passen. Lang was in de ambachtelijke productie van individuele draden uitwisselbaarheid geen vereiste; aangepaste montage was de norm.

De eerste historisch relevante standaardisatie van schroefdraad tussen verschillende bedrijven, dateert van rond 1800 door Henry Maudslay. In de daarop volgende 40 jaar werd er meer en meer gestandaardiseerd maar het duurde nog tot 1841, dat het door Joseph Whitworth bedachte schroefdraad een nationale standaard werd voor Groot Brittannië. Dit kwam doordat veel Britse spoorwegmaatschappijen dit draad gebruikten. Whitworth draad werd destijds ook veel toegepast in de VS en Canada.

In 1864 stelde de Amerikaan William Sellers voor, om de vorm van het Whitworth draad te vereenvoudigen. Whitworth heeft een flankhoek van 55 graden en een ronde top. Sellers stelde voor om de flankhoek te veranderen in 60 graden met vlakke top. De hoek van 60 graden werd al bij veel schroefdraad in de VS gebruikt en de vlakke top was destijds makkelijker te produceren. Dit draad werd gekozen als standaard voor opdrachten voor de overheid van de VS alsmede voor grote spoorbedrijven en al snel werd het de nationale standaard voor de VS (USS draad).

In die tijd waren de Britse en Amerikaanse draadvormen in Europa veel gebruikt maar er werd meer en meer metrisch draad gebruikt, meestal met een flankhoek van 60 graden. Op een internationaal congres in Zurich in 1898 werd beslist dat voortaan het metrische draad dezelfde vorm zou hebben als het Sellers-draad maar dan met metrische maten. In de daaropvolgende jaren werd zeer veel moeite gedaan om de overheden van de VS, Groot Brittannië en Canada ervan te overtuigen om ook deze norm te gaan gebruiken. Als tegenargument wierpen deze regeringen op, dat de aanschaf van nieuwe gereedschappen vele firma’s in de verliezen zouden jagen. Sindsdien heeft het door elkaar gebruiken van metrische en inch-standaarden vele veelvouden gekost.

Problemen met de uitwisselbaarheid van reserve onderdelen gedurende de Tweede Wereldoorlog, leidde ertoe dat men extra inspanningen deed om Amerikaans, Brits en Canadees draad onder 1 standaard te laten vallen (UNC, UNF, UNEF en UNS). Helaas bleef een klein gedeelte van de Britse bedrijven Whitworth gebruiken (BSW, BSF en BA).

Internationaal werd het metrische systeem steeds meer de norm. In 1947 werd ISO opgericht en in 1960 werd het SI-stelsel gevormd en meer en meer werd het metrisch ISO draad de standaard voor de wereld. in de VS bevat ten minste 40% van de producten ISO metrisch schroefdraad. Groot Brittannië is al volledig overgestapt en Canada zit ertussenin.

Overige standaardisatie van de bouwmaten

De bouwmaten van tappen, zoals schachtdiameter, afmeting vierkant, lengte van het schroefdraad en totale lengte kennen 5 verschillende standaarden; ISO, ANSI, DIN, DIN/ANSI en JIS. ISO, ANSI en JIS hebben een vrij korte totale lengte maar lijken verder veel op elkaar, behalve de schacht-diameter die bij ANSI in inches is en bij ISO en JIS metrisch. DIN is de lange uitvoering van zowel de totale lengte als de draadlengte en met een metrische schacht-diameter. DIN/ANSI is een mengsel van beide; de schacht-diameter is van ANSI en de totale lengte en de draadlengte is van DIN. Voelkel heeft naast het programma DIN, ISO en JIS ook ANSI in het programma.

Weinig keuze meer?

Het lijkt erop, dat door de standaardisaties, de keuze in schroefdraad tegenwoordig behoorlijk beperkt is. Helaas is niets minder waar. Hieronder een klein greep van internationaal speciaaldraad:

GazF55°Französisches Rohrgewinde, zylindrisch, NFE 03-005 (Gaz ist weitgehend identisch mit Rohrgewinde G DIN ISO 228)
GfD Gefrierrohrgewinde im Bergbau, für Gefrierrohre und Laugefallrohre im Gefrierschachtbau DIN 4930-2
GgD Gestängerohrgewinde, kegelig, für Tiefbohrtechnik im Brunnen- und Bergbau, DIN 4941 Kegel 1:16, DIN 20314 Kegel 1:4
GkI55°Italienisches kegeliges Rohrgewinde, Kegel 1:16, UNI 6124.74
GLD Rundgewinde für Glasbehälter, DIN 168
GlasgD Glasgewinde für Schutzgläser und Kappen, DIN 40450
GMNL55°Niederländisches Gewinde für Gaszähler, NEN 2373
GSD Sägengewinde für Kunststoff-und Glasbehälter, DIN 55525
HA, HBD Gewinde für Knochenschrauben und -muttern für chirurgische Implantate, DIN 58810
HK 80°HK-Piston-Gewinde, Spezialgewinde
HNAD55°Feingewinde, DIN 80101
KSD40°/10′Sägengewinde für Kunststoffbehältnisse, DIN 6063-1
HNAD55°Feingewinde, DIN 80101
KTD20°Trapezgewinde für Kunststoffbehältnisse, DIN 6063-2
LN  Luft- und Raumfahrt-Gewinde, LN 9163, DIN EN2158
LhD53°8′Löwenherzgewinde (VDI-Gewinde)
MFSD Regel- und Feingewinde für Festsitz in Aluminium-Gusslegierungen DIN 8141 (Juli 1993)
MkNL60°Niederländisches Metrisches, kegeliges Außengewinde, Kegel 1:16, NEN 1988
MpNL60°Niederländisches Metrisches, kegeliges Innengewinde, Kegel 1:16, NEN 1988
NCUSA60°veraltet für UNC-Gewinde ANSI/ASME B1.1

Alhoewel ik Voelkel beschouw als de aanbieder van het grootste assortiment schroefdraadgereedschappen in Nederland, is er, door de enorme verscheidenheid aan soorten, meer niet dan wel verkrijgbaar in Nederland. Maar vraag het gerust aan. Wie weet?