Das Whitworth-Gewinde

Das Whitworth-Gewinde ist benannt nach Sir Joseph Whitworth, der es 1841 einführte. Es wurde das erste genormte Gewinde der Welt. In Deutschland war dieses Gewinde lange Zeit als DIN 11 und DIN 12 genormt. Es wird heute noch als British Standard Whitworth (BSW) und British Standard Fine (BSF)[1] in Großbritannien und als British standard pipe thread (BSP)[2] (Whitworth-Rohrgewinde) auch auf dem europäischen Festland angewendet.


Schräge Schneidkluppe für Whitworth-Gewinde (ca. 1925)


Gewindeschablone für Whitworth-Gewinde

Das Whitworth-Schraubengewinde

Whitworth-Gewinde haben Zoll-Abmessungen und 55° Flankenwinkel (60° bei metrischem Gewinde). Die Steigung wird als Anzahl der Windungen je Zoll Gewindelänge angegeben, im Gegensatz zur Steigung je Umdrehung beim metrischen Gewinde.

Die britische Norm des Whitworth-Gewindes kennt die Typen BSW (Regelgewinde) und BSF (Feingewinde). Für Schrauben mit einem Außendurchmesser von unter einem viertel Zoll wurde sie ergänzt durch den British Association Screw Thread. Beispielsweise wird in der Tontechnik zur Verschraubung von Mikrofonstativen unter anderem ein 3⁄8-Zoll-BSW-Gewinde eingesetzt.
Das Whitworth-Rohrgewinde

Das Whitworth-Rohrgewinde ist für das gegenseitige Verschrauben von Rohren (Wasser, Öl, Pressluft) und dazu passenden Verbindungsteilen (Fittings) vorgesehen. Dieser ausschließliche Verwendungszweck drückt sich darin aus, dass ein Rohr-Innendurchmesser als Nennmaß verwendet wird. Zum Beispiel hat das Rohrgewinde 1" (" als Abkürzung für Zoll) einen Außendurchmesser von 33,25 mm. Dabei ist bei einem heutigen Zoll-Rohr keine Abmessung mehr auf die Zoll–Größenbezeichnung zurückzuführen. Dies hat historische Gründe.[3] Es wird zwischen kegeligen und zylindrischen Ausführungen von Whitworth-Gewinden unterschieden.

Kegelige Gewinde nach EN 10226 (alt DIN 2999) werden als „metallisch dichtend“ bezeichnet. Dabei wird ein zylindrisches Innengewinde mit „Rp…“, ein kegeliges bzw. konisches Außengewinde mit „R…“ bezeichnet, ein kegeliges bzw. konisches Innengewinde mit „Rc…“ bezeichnet. Der Nenndurchmesser des konischen Gewindes entspricht nach einigen Umdrehungen dem des zylindrischen Gegengewindes. Bei weiterem Anziehen verklemmen sich die Gewinde ineinander und wirken so metallisch dichtend. Trotzdem werden solche „R-Gewinde“ vor dem Verschrauben zusätzlich mit Dichtmitteln wie Teflon oder Hanf versehen, um die verbleibenden Spalte zu füllen.
Zylindrische Gewinde nach ISO 228-1 (Bezeichnung beginnt mit „G…“, früher bestand Verwechslungsgefahr, da das Gewinde ebenfalls mit „R“ bezeichnet wurde) sind nicht metallisch dichtend. Sie sind mit einer ringförmigen Dichtung (Rundschnurring, O-Ring) zu versehen, dies ist sicherer als einfaches Umwickeln mit Teflon oder Hanf; sie benötigen jedoch maschinell bearbeitete Flachsenkungen um die Abdichtung zu gewährleisten. Zylindrische Gewinde lassen sich durch Nachziehen nicht abdichten. In zylindrische G-Innengewinde können kegelige R-Außengewinde dichtend verschraubt werden, da beide Innengewinde zylindrisch sind.

Anwendungen (Auswahl)
Hausinstallation

Wasserinstallationen (Kalt- und Warmwasser) werden traditionell in metallisch dichtendem Whitworth-Rohrgewinde ausgeführt (heute zum Teil abgelöst durch Löt- oder Pressverbindungen).

Übliche Größen sind R1⁄4", R3⁄8", R1⁄2", R3⁄4", R1", R11⁄4", R11⁄2" usw.
Pneumatik

Je nach Luftdurchsatz werden die verschiedenen Größen bis G3" benutzt.
Tauchflaschenventil

Bei Tauchflaschenventilen wird in Europa bei Druckluft das (Innen-)Gewinde G5/8" eingesetzt. In Deutschland ist bei Nitrox- und Trimix-Füllungen über 21 % Sauerstoff (O2) das Gewinde M26x2 vorgeschrieben – in der Praxis wird allerdings häufig trotzdem G5/8" benutzt. Lebensgefährliche Verwechselungen sind somit nicht ausgeschlossen, der Betreiber ist im Schadensfall haftbar.
Flüssigkeitskühler

Flüssigkeitskühler für Leistungshalbleiter, Hochleistungs-Laserdioden oder auch Computer-Wasserkühlungen und deren Wasser/Luft-Wärmetauscher verwenden sowohl kegelige als auch zylindrische Whitworth-Rohrgewinde. In Deutschland ist das G1/4" sowie das G1/8" Gewinde das gängigste, u. a. für Computerkühlungen. In anderen Ländern herrschen G3/8" oder – vor allem in den amerikanischen Ländern – das örtlich übliche NPT-Gewinde (NPT: National Pipe Thread – US-amerikanische Gewindenorm für Rohrverschraubungen) vor.
Gängige Whitworth-Rohrgewinde

Maßtabelle der gängigsten Whitworth-Rohrgewinde (Rohrdurchmesser siehe unter Nennweite):

Flankenwinkel nach EN 10226-1 rechtwinklig zur Rohrachse: 55°
(zylindrisch, nicht dichtend) DIN 259 (ISO 228) (innen);
Kennung: G (z. B. G 1") [zur Unterscheidung sind z. T. IG (Innengewinde) und AG (Außengewinde) gebräuchlich]
(kegelig, dichtend) EN 10226 (alt DIN 2999) (ISO 7/1) Rp-R BS 21 (BSP-BSPT) Kegel 1:16;
Kennung Außengewinde (kegelig): R (z. B. R 1")
Kennung Innengewinde (zylindrisch): Rp (z. B. Rp1")[4]
Gewindegrößen in () sind wenig gebräuchlich und Neuanwendungen sollen vermieden werden.

Gewinde
in Zoll Windungen
je Zoll Innendurchmesser Bohrer-ø
[mm]
minimal
[mm] maximal
[mm]
G1⁄16 28 6,561 6,843 6,80
G1⁄8 28 8,566 8,848 8,80
G1⁄4 19 11,445 11,890 11,80
G3⁄8 19 14,950 15,395 15,25
G1⁄2 14 18,631 19,172 19,00
G5⁄8 14 20,587 21,128 21,00
G3⁄4 14 24,117 24,658 24,50
G7⁄8 14 27,877 28,418 28,25
G1 11 30,291 30,931 30,75
G11⁄8 11 34,939 35,579 35,30
G11⁄4 11 38,952 39,592 39,25
(G13⁄ 11 41,365 42,005 41,70
G11⁄2 11 44,845 45,485 45,25
(G15⁄ 11 49,030 49,670 49,50
G13⁄4 11 50,788 51,428 51,10
G2 11 56,656 57,296 57,00
G21⁄4 11 62,752 63,392 63,10
(G23⁄ 11 66,440 67,080 78,90
G21⁄2 11 72,226 72,866 72,60
G23⁄4 11 78,576 79,216 78,90
G3 11 84,926 85,566 85,30

Die Tabelle für kegelige R-Gewinde ist identisch, mit dem Unterschied, dass der Schraubkegel einen Konus von 1:16 aufweist, also auf 16 Längeneinheiten (Meter, Zoll, Millimeter...) eine Längeneinheit (Meter, Zoll, Millimeter...) zur Gewindemitte.

Quelle - Literatur & Einzelnachweise