Boltens historie

Bolte er et af de mest almindelige elementer, der anvendes i konstruktion og maskindesign. De holder alt sammen - fra skruer i elektriske tandbørster og dørhængsler til massive bolte, der fastgør betonsøjler i bygninger. Men har du nogensinde undret dig over, hvor de faktisk kom fra?

Historien for gevind kan spores tilbage til 400 f.Kr., men de mest betydningsfulde udviklinger i nutidens bolt- og skrueprocesser foretaget i løbet af de sidste 150 år. Eksperter er dog uenige med hensyn til oprindelsen af den ydmyge møtrik og bolt. I sin artikel ”Møtrikker og bolte” argumenterer Frederick E. Graves for, at en gevindbolt og en matchende møtrik, der tjener som et fastgørelseselement, kun dateres tilbage til det 15. århundrede. Han bygger denne konklusion på den første trykte oversigt over skruer, der vises i en bog i det tidlige 15. århundrede.

Graves anerkender imidlertid også, at selvom den gevindskårne bolt går tilbage til det 15. århundrede, går den bolte uden gevind tilbage til romertiden, da de blev brugt til "spærredøre, som drejetap til åbning og lukning af døre og som kilebolte: en tværstang eller en stang med en spalte, hvori en kile blev indsat, så bolten ikke kunne bevæges. ” Han antyder også, at romerne udviklede den første skrue, som var lavet af bronze eller endda sølv. Gevindene blev filet ind manuelt eller bestod af en metaltråd, som blev viklet rundt om en stang og loddet på.

Arkimedesskruen og videre i historien

Ifølge boltekspert Bill Eccles' forskning går skruegevindets historie meget længere tilbage. Archimedes (287 f.Kr. - 212 f.Kr.) udviklede skrueprincippet og brugte det til at konstruere enheder til at hæve vand. Der er dog tegn på, at vandskruen kan have sin oprindelse i Egypten inden Archimedes' tid. Den blev bygget af træ og blev brugt til at overrisle land og fjerne ballastvand fra skibe. "Men mange mener, at skruegevindet blev opfundet omkring 400 f.Kr. af den græske filosof Archytas fra Tarentum, der ofte er blevet kaldt grundlæggeren af mekanik og betragtet som en moderne Platon," skriver Eccles på sin hjemmeside.

Historien kan opdeles i to dele: selve gevindene, der dateres tilbage til omkring 400 f.Kr., da de blev brugt som en spiral til at løfte vand, som en druepresser til fremstilling af vin og som selve fastgørelseselementerne, der har været i brug i omkring 400 år.

I det 15. århundrede brugte Johann Gutenberg skruer i fastgørelserne på sine trykpresser. Tendensen til at bruge skruer fik fart efter man også udvidede deres anvendelse til genstande som ure og rustninger. Ifølge Graves inkluderer Leonardo da Vincis notesbøger fra slutningen af det 15. og det tidlige 16. århundrede flere designs til skruemaskiner.

Hvad flertallet af forskere dog er enige om i dette emne, er at det var den industrielle revolution, der fremskyndede udviklingen af møtrik og bolt og satte dem fast på kortet som en vigtig komponent i ingeniør- og konstruktionsverdenen.

“The History of the Nut and Bolt Industry in America” af W.R. Wilbur, "Historien om møtrik- og bolteindustrien i Amerika" på dansk, anerkender, at den første maskine til fremstilling af bolte og skruer blev fremstillet af Besson i Frankrig i 1568, som senere introducerede en skrueskæremåler eller -plade, der skulle bruges på drejebænke. I 1641 forbedrede det engelske firma, Hindley of York, denne enhed, og den blev meget udbredt.

Boltens historie på museum

På anden side af Atlanterhavet i USA, kan noget af boltens dokumenterede historie findes i Carriage Museum of America. Møtrikker på køretøjer bygget i begyndelsen af 1800-tallet var fladere og kvadratiske end senere køretøjer, som havde affasede hjørner på møtrikkerne og overdelen blev trimmet af boltene. At lave bolte på dette tidspunkt var en besværlig og omhyggelig proces.

Oprindeligt blev skruegevind til bolte lavet manuelt, men på grund af en betydelig stigning i efterspørgslen var det nødvendigt at fremskynde produktionsprocessen.

I Storbritannien i 1760 introducerede J og W Wyatt en fabriksproces til masseproduktion af skruegevind. Denne milepæl førte imidlertid til en anden udfordring: hvert firma producerede sine egne gevind, møtrikker og bolte, så der var et stort udvalg af skruegevind i forskellige størrelser på markedet, hvilket skabte problemer for maskinproducenter.

Det var først i 1841, at Joseph Whitworth formåede at finde en løsning. Efter mange års forskning, der indsamlede prøveskruer fra mange britiske værksteder, foreslog han at standardisere størrelsen på skruegevindene i Storbritannien, så for eksempel nogen kunne lave en bolt i England, og nogen i Glasgow kunne gøre møtrikken, og de ville begge passe sammen. Hans forslag var, at vinklen på gevindflankerne blev standardiseret til 55 grader, og at antallet af gevind pr. Tomme skulle defineres for forskellige diametre.

Whitworth-gevindet

Mens dette problem blev behandlet i Storbritannien, prøvede amerikanerne at gøre det samme og begyndte oprindeligt at bruge Whitworth-gevindet.
I 1864 foreslog William Sellers en 60 graders gevindform og forskellige gevindhældninger til forskellige diametre. Dette udviklede sig til American Standard Coarse Series og Fine Series. En fordel amerikanerne havde over briterne var, at deres gevindform havde flade bunde og toppe. Dette gjorde det lettere at fremstille end Whitworth-standarden, som havde afrundede bunde og toppe.

Imidlertid fandt man ud af, at Whitworth-gevindet klarede sig bedre i dynamiske applikationer, og den afrundede bund af Whitworth-gevindet forbedrede boltens metaltræthedsydeevne.

Under første verdenskrig blev den manglende overensstemmelse mellem skruegevind i forskellige lande en kæmpe hindring for krigsindsatsen; under Anden Verdenskrig blev det et endnu større problem for de allierede styrker. I 1948 blev Storbritannien, USA og Canada enige om det forenede gevind som standard for alle lande, der brugte de imperialistiske målenheder.

Systemet bruger en lignende profil som det DIN-metriske gevind, der tidligere blev udviklet i Tyskland i 1919. Dette var en kombination af det bedste af Whitworth-gevindformen (den afrundede bund til forbedring af metaltræthedsydeevnen) og Sellers gevind (60 graders flankevinkel og flade toppe). Den større bundradius af det samlede gevind viste sig imidlertid at være fordelagtigt i forhold til den DIN-metriske profil. Dette førte til den ISO-metriske tråd, der anvendes i alle industrialiserede lande i dag.

De, der arbejder i branchen, har været vidne til meget finjustering af bolte i de seneste årtier.

- Da jeg startede i branchen for 35 år siden, var boltenes styrke ikke så fuldt defineret som den er i dag,” minder Eccles om:

- Med introduktionen af ​​de moderne metriske egenskabsklasser og de nylige opdateringer af de relevante ISO-standarder, er beskrivelsen af ​​en bolts styrke og de testmetoder, der anvendes til at fastlægge deres egenskaber, nu langt bedre defineret.

Da råvareindustrien er blevet mere sofistikeret, er boltenes DNA skiftet fra stål til andre mere eksotiske materialer for at imødekomme skiftende industribehov.

I løbet af de sidste 20 år har der været udvikling i nikkelbaserede legeringer, der kan arbejde i miljøer med høje temperaturer, såsom turboladere og motorer, hvor stål ikke fungerer så godt. Nyere forskning fokuserer på letmetalbolte som aluminium, magnesium og titanium.

Dagens bolteteknologi

Dagens boltteknologi er kommet langt siden dengang, hvor bolte og skruer blev lavet manuelt, og kunderne kun kunne vælge mellem basale stålmøtrikker og -bolte. I disse dage har virksomheder som Nord-Lock opfundet betydelige forbedringer i boltteknologi, herunder kile-låsesystemer.

Kunderne kan vælge spændeskiver, der er samlet på forhånd udført i zinkflager eller rustfri stål, hjulmøtrikker designet til flade stålfælge eller kombibolte, som er tilpasset til forskellige anvendelser.

Overtagelsen af det amerikanske selskab Superbolt Inc. og det schweiziske selskab P&S Vorspannsysteme AG (i dag Nord-Lock AG) har tilføjet bolteprodukter til Nord-Lock's portefølje, som anvendes i tung industri, såsom offshore, energi og minedrift. Dermed tager Nord-Lock et kæmpe skridt i at blive verdensførende inden for boltsikring.

Der er også meget mere vægt nu på at analysere samlinger.

- Tidligere besluttede folk at vælge en bestemt størrelse bolt baseret på deres erfaring alene og håbede på at det ville fungere, forklarer Eccles:

- I dag fokuserer folk mere på analyse og sørger for, at tingene fungerer, inden produkterne bygges og sendes ud på markedet.