Οδηγοί

Ελεγκτήρες Σπειρωμάτων

Η σελίδα αυτή αποτελεί τη συνέχεια του γενικού οδηγού για τους ελεγκτήρες. Εκεί περιγράφεται η λογική GO και NO GO, η αρχή του Taylor και ο έλεγχος λείων οπών και αξόνων. Εδώ η ίδια λογική εφαρμόζεται στο σπείρωμα, όπου η αποδοχή δεν κρίνεται από μία διάμετρο.

Στο τέλος εξετάζεται η σημαντικότερη εξαίρεση του κανόνα: τα κωνικά σπειρώματα σωλήνων, όπου ο ελεγκτήρας συνήθως δεν έχει καν ξεχωριστή πλευρά NO GO.

Γιατί το σπείρωμα δεν ελέγχεται σαν διάμετρος

Η συναρμογή δύο σπειρωμάτων δεν εξαρτάται από ένα μόνο μέγεθος. Επηρεάζεται ταυτόχρονα από τη μέση διάμετρο (pitch diameter), το βήμα, τη γωνία των πλευρών και τις αποκλίσεις της ελικοειδούς μορφής.

Ένα σφάλμα βήματος ή γωνίας πλευρών δεν αλλάζει την πραγματική μέση διάμετρο, αλλά εμποδίζει τη συναρμογή σαν να την είχε αλλάξει. Το συνολικό αυτό αποτέλεσμα ονομάζεται λειτουργική ή εικονική μέση διάμετρος και είναι αυτό που ελέγχει στην πράξη ένας ελεγκτήρας σπειρώματος.

Η ερώτηση που απαντά

Ο ελεγκτήρας σπειρώματος δεν απαντά στην ερώτηση «πόσο είναι η μέση διάμετρος;». Απαντά στην ερώτηση «θα βιδώσει σωστά αυτό το σπείρωμα με το ταίρι του;».

GO και NO GO στο σπείρωμα

Αρσενικός ελεγκτήρας μετρικού σπειρώματος με άκρα GO και NO GO — Αρσενικός ελεγκτήρας για εσωτερικό σπείρωμα (thread plug gauge).

Θηλυκός ελεγκτήρας δακτυλίου M16x2 6g για εξωτερικό σπείρωμα — Θηλυκός ελεγκτήρας δακτυλίου για εξωτερικό σπείρωμα (thread ring gauge).

Έχει πλήρη κατατομή και βιδώνει με το χέρι σε ολόκληρο το προβλεπόμενο μήκος, χωρίς εργαλείο και χωρίς υπερβολική δύναμη.

Ελέγχει τη λειτουργική μέση διάμετρο, δηλαδή τη συνθήκη μέγιστου υλικού μαζί με τα σφάλματα βήματος και γωνίας. Αν δεν βιδώνει, το σπείρωμα απορρίπτεται.

NO GO

Έχει κοντύτερο μήκος εμπλοκής και τροποποιημένη κατατομή, ώστε να ελέγχει μόνο τη μέση διάμετρο και όχι τη μορφή.

Επιτρέπεται να εμπλακεί από κάθε άκρο, αλλά όχι περισσότερο από δύο πλήρεις σπείρες. Περισσότερες σημαίνουν απόρριψη.

Η κόκκινη σήμανση στο σώμα ή στη λαβή δηλώνει πάντοτε την πλευρά NO GO.

Τι δεν ελέγχει ο ελεγκτήρας σπειρώματος

Το πιο συχνό λάθος είναι να θεωρηθεί ότι ο ελεγκτήρας καλύπτει όλο το σπείρωμα. Ο έλεγχος αφορά τη μέση διάμετρο και τη μορφή που τη συνοδεύει.

Ο αρσενικός ελεγκτήρας δεν ελέγχει τη μικρή διάμετρο του εσωτερικού σπειρώματος.

Ο δακτύλιος δεν ελέγχει τη μεγάλη διάμετρο του εξωτερικού σπειρώματος.

Δεν απομονώνει την επιμέρους απόκλιση βήματος ή γωνίας πλευρών. Δίνει μόνο το συνολικό αποτέλεσμα.

Δεν δείχνει πόσο κοντά στο όριο βρίσκεται το τεμάχιο.

Όταν το σχέδιο απαιτεί έλεγχο της μεγάλης ή της μικρής διαμέτρου, χρειάζονται λείοι ελεγκτήρες ή αριθμητική μέτρηση, για παράδειγμα με μικρόμετρο μέσης διαμέτρου.

Οι πέντε καταστάσεις του τεμαχίου

Ο συνδυασμός των δύο πλευρών δίνει πέντε δυνατά αποτελέσματα. Μόνο το ένα σημαίνει αποδοχή.

Κατάσταση	GO	NO GO	Απόφαση
Κάτω από την ανοχή	Δεν βιδώνει	Δεν βιδώνει	Απόρριψη, το σπείρωμα είναι πολύ στενό
Στο κατώτερο όριο	Βιδώνει οριακά	Δεν βιδώνει	Αποδεκτό, στο άκρο της ανοχής
Εντός ανοχής	Βιδώνει	Έως δύο σπείρες	Αποδεκτό
Στο ανώτερο όριο	Βιδώνει	Δύο σπείρες οριακά	Αποδεκτό, στο άκρο της ανοχής
Πάνω από την ανοχή	Βιδώνει ελεύθερα	Πάνω από δύο σπείρες	Απόρριψη, το σπείρωμα είναι πολύ ανοιχτό

Σχηματική τομή εσωτερικού σπειρώματος εντός ανοχής με αρσενικό ελεγκτήρα — Εσωτερικό σπείρωμα εντός ανοχής.

Σχηματική τομή εξωτερικού σπειρώματος εντός ανοχής με ελεγκτήρα δακτυλίου — Εξωτερικό σπείρωμα εντός ανοχής.

Η εξαίρεση

Κωνικά σπειρώματα σωλήνων

Όλα τα παραπάνω προϋποθέτουν ότι η διάμετρος του σπειρώματος παραμένει σταθερή κατά μήκος του άξονα. Στα κωνικά σπειρώματα σωλήνων η διάμετρος μεταβάλλεται προοδευτικά, με τυπική κωνικότητα 1:16 ως προς τη διάμετρο. Όσο βιδώνει η σύνδεση, η εμπλοκή γίνεται στενότερη και αναπτύσσεται επαφή επάνω στις ίδιες τις επιφάνειες του σπειρώματος.

Αυτό αλλάζει ριζικά το πρόβλημα του ελέγχου. Κάθε αξονική θέση αντιστοιχεί σε διαφορετική διάμετρο, άρα η διάσταση δεν ορίζεται χωρίς μια επιφάνεια αναφοράς. Η θέση αυτή ονομάζεται gauge plane.

Έλεγχος εσωτερικού κωνικού Rc και εσωτερικού παράλληλου Rp με κωνικό αρσενικό ελεγκτήρα, με τη μετωπική επιφάνεια του τεμαχίου στη βαθμίδα ανοχής και στην όψη του ελεγκτήρα — ISO 7-2 · FIGURE 8 · ΣΤΑΔΙΟ 1Έλεγχος εσωτερικού σπειρώματος Rc ή Rp. Αριστερά η μετωπική επιφάνεια του τεμαχίου βρίσκεται στη βαθμίδα ανοχής, δεξιά στην όψη του ελεγκτήρα. Οι δύο αυτές θέσεις είναι τα δύο όρια αποδοχής.

Έλεγχος εξωτερικού κωνικού σπειρώματος R με κωνικό δακτύλιο, με την όψη του τεμαχίου στη βαθμίδα ανοχής και στην όψη του δακτυλίου — ISO 7-2 · FIGURE 10 · ΣΤΑΔΙΟ 1Το ίδιο σκεπτικό στο εξωτερικό σπείρωμα R, με κωνικό δακτύλιο. Η αποδοχή κρίνεται πάλι από τη θέση της όψης του τεμαχίου ανάμεσα στις δύο επιφάνειες αναφοράς του ελεγκτήρα.

Γιατί λείπει η πλευρά NO GO

Στον κωνικό ελεγκτήρα δεν χρειάζεται δεύτερο σώμα με άλλη διάμετρο, επειδή ο ίδιος ο ελεγκτήρας περνά από όλες τις διαμέτρους καθώς βιδώνει. Τα δύο λειτουργικά όρια αποδίδονται ως δύο αξονικές θέσεις, με τη μορφή βαθμίδων, χαράξεων ή της ίδιας της όψης του ελεγκτήρα.

Το κριτήριο NO GO επομένως δεν καταργείται. Απλώς εκφράζεται διαφορετικά: απόρριψη σημαίνει ότι η μετωπική επιφάνεια του τεμαχίου σταματά έξω από την προβλεπόμενη ζώνη.

Ποια κωνικά σπειρώματα συναντάμε

Τα τρία βασικά συστήματα έχουν την ίδια κωνικότητα 1:16, αλλά δεν είναι το ίδιο σπείρωμα. Οι ελεγκτήρες τους δεν είναι εναλλάξιμοι.

Σύστημα	Μορφή	Στεγανοποίηση	Έλεγχος
ISO 7 BSPT	Προφίλ 55°. R εξωτερικό κωνικό, Rc εσωτερικό κωνικό, Rp εσωτερικό παράλληλο.	Με κατάλληλο υλικό στεγανοποίησης επάνω στο σπείρωμα.	Plug και ring gauges κατά ISO 7-2.
NPT	Προφίλ 60°, με επίπεδες αποκοπές κορυφών και ριζών.	Απαιτεί thread sealant για σύνδεση υπό πίεση.	L1 plug για εσωτερικό, L1 ring για εξωτερικό.
NPTF	Προφίλ 60°, με ειδικά ελεγχόμενες κορυφές και ρίζες.	Dryseal, μέσω ελεγχόμενης μεταλλικής επαφής.	L1 και επιπλέον L3 plug ή L2 ring, με crest check.

Προσοχή στη σύγχυση G και R

Το σπείρωμα G κατά ISO 228, γνωστό και ως BSPP ή GAS, είναι παράλληλο, όχι κωνικό. Στεγανοποιεί σε ξεχωριστή επιφάνεια, με παρέμβυσμα ή δακτύλιο, και ελέγχεται με κανονικό ζεύγος GO και NO GO.

Το R κατά ISO 7, γνωστό ως BSPT, είναι κωνικό. Τα δύο βιδώνουν φαινομενικά μεταξύ τους στις πρώτες σπείρες και για αυτό μπερδεύονται συχνά στην αγορά.

Ονομαστικό μέγεθος	ISO 7 · BSPT, σπείρες ανά ίντσα	NPT, σπείρες ανά ίντσα
1/8"	28	27
1/4" και 3/8"	19	18
1/2" και 3/4"	14	14
1" έως 2"	11	11,5

Το ονομαστικό μέγεθος αναφέρεται στον σωλήνα, όχι στη μετρήσιμη διάμετρο του σπειρώματος. Ένα σπείρωμα 1/2" έχει εξωτερική διάμετρο περίπου 21 mm.

Πώς γίνεται ο έλεγχος

Αναγνώρισε το σύστημα και το μέγεθος. Ένας ελεγκτήρας NPT δεν ελέγχει BSPT και το αντίστροφο.

Καθάρισε τα σπειρώματα. Ρινίσματα, λάδι και υπολείμματα στεγανοποιητικού μετακινούν τη θέση εμπλοκής.

Βίδωσε μόνο με το χέρι, μέχρι φυσική αντίσταση. Αυτή είναι η θέση hand tight στην οποία ορίζεται ο έλεγχος.

Διάβασε τη θέση της μετωπικής επιφάνειας του τεμαχίου σε σχέση με τη βαθμίδα ή την όψη του ελεγκτήρα.

Στο NPT ο κανόνας αποδοχής είναι η όψη του τεμαχίου να έρχεται στο ίδιο επίπεδο με την όψη του ελεγκτήρα, με ανοχή μίας στροφής προς κάθε κατεύθυνση.

Προσοχή

Η σύσφιγξη με εργαλείο δεν είναι μέθοδος ελέγχου. Στο κωνικό σπείρωμα μετακινεί τεχνητά τη θέση ανάγνωσης, μπορεί να δείξει αποδεκτό ένα ελαττωματικό τεμάχιο και φθείρει τον ελεγκτήρα.

Τι ελέγχει κάθε σύστημα

ISO 7R, Rc και Rp

Για τα εσωτερικά Rc και Rp χρησιμοποιείται ο κωνικός αρσενικός ελεγκτήρας. Για το εξωτερικό R χρησιμοποιείται ο κωνικός δακτύλιος πλήρους μορφής. Το τεμάχιο γίνεται αποδεκτό όταν η μετωπική του επιφάνεια βρίσκεται ανάμεσα στις βαθμίδες ανοχής ή στο ίδιο επίπεδο με μία από αυτές.

Το ISO 7-2 προβλέπει και δεύτερο στάδιο ελέγχου, με λείους κωνικούς ελεγκτήρες, για το διαθέσιμο μήκος εμπλοκής και τη γεωμετρία του κώνου.

NPTΟ ελεγκτήρας L1

Ο L1 ελέγχει τη μέση διάμετρο στη θέση της hand tight εμπλοκής. Ο αρσενικός ελεγκτήρας κατασκευάζεται με δύο βαθμίδες, μία GO και μία NO GO, και η ανάγνωση γίνεται ως προς αυτές. Στον δακτύλιο γίνεται ως προς την όψη του δακτυλίου.

Ο L1 από μόνος του δεν επιβεβαιώνει όλα τα χαρακτηριστικά στα μήκη L2 και L3, δηλαδή στην περιοχή όπου γίνεται η τελική σύσφιγξη.

NPTFL1, L2, L3 και crest check

Επειδή η στεγανότητα προκύπτει από μεταλλική επαφή, ο έλεγχος είναι αυστηρότερος. Ο L1 καλύπτει την περιοχή hand tight. Για το εξωτερικό σπείρωμα προστίθεται ο L2 δακτύλιος και για το εσωτερικό ο L3 αρσενικός ελεγκτήρας, ώστε να αξιολογηθεί η περιοχή wrench tight.

Ανάλογα με την απαίτηση, χρησιμοποιούνται και crest check gauges για τις αποκοπές των κορυφών και των ριζών.

Φθορά και διακρίβωση

Ο ελεγκτήρας σπειρώματος φθείρεται στις πλευρές των σπειρών, εκεί δηλαδή όπου γίνεται ο ίδιος ο έλεγχος. Η πλευρά GO βιδώνει πλήρως σε κάθε τεμάχιο και φθείρεται περισσότερο.

Στους κωνικούς ελεγκτήρες η φθορά είναι ακόμη κρισιμότερη, επειδή μεταφράζεται απευθείας σε μετατόπιση της θέσης ανάγνωσης. Λίγα εκατοστά του χιλιοστού φθοράς μετακινούν αισθητά τη μετωπική επιφάνεια του τεμαχίου.

Κάθε ελεγκτήρας πρέπει να έχει μοναδική ταυτότητα, πρόγραμμα ελέγχου και τεκμηριωμένη κατάσταση διακρίβωσης.

Ποιον ελεγκτήρα χρειάζεσαι

Σπείρωμα	Εσωτερικό	Εξωτερικό
Μετρικό M	Αρσενικός ελεγκτήρας	Ελεγκτήρας δακτυλίου
G, BSPP παράλληλο	Ελεγκτήρας GAS PIPE	Δακτύλιος GAS PIPE
R, BSPT κωνικό	Κατά παραγγελία	Δακτύλιος BSPT
NPT κωνικό	Ελεγκτήρας NPT	Δακτύλιος NPT

Ελεγκτήρας σπειρώματος NPT για κωνικό σωλήνα, μεταλλικός με ραβδωτή λαβή — Κωνικός ελεγκτήρας NPT για εσωτερικό σπείρωμα σωλήνα.

Ελεγκτήρας δακτυλίου BSPT R για κωνικό σπείρωμα σωλήνα — Δακτύλιος BSPT για εξωτερικό κωνικό σπείρωμα R.

Συμπέρασμα

Στο κυλινδρικό σπείρωμα η απόφαση προκύπτει από δύο ελεγκτήρες με διαφορετικές διαμέτρους. Στο κωνικό προκύπτει από έναν ελεγκτήρα και δύο θέσεις. Η αρχή παραμένει ίδια: ελέγχεται αν το τεμάχιο βρίσκεται ανάμεσα σε δύο όρια.

Η σωστή ερώτηση δεν είναι αν ο ελεγκτήρας περνά, αλλά ποιο πρότυπο ακολουθεί, ποιο χαρακτηριστικό ελέγχει και ποια επιφάνεια χρησιμοποιείται ως αναφορά.