Företeelsen att sammanfoga föremål är förmodligen lika gammal som mänsklig-heten. Det kan inte ha dröjt länge – relativt sett – förrän någon sammanfogade kanske två pinnar eller en pinne och en sten. Någon som inte bara såg behovet, utan som också hittade på ett sätt att lösa det.

I tusentals år var förmodligen olika typer av primitiva snören och rep den främsta lösningen för att tillverka verktyg och vapen och olika konstruktioner som primitiva hus och flottar. Den neolitiska människan (ca 9 000 f.Kr. till 5 000 f.Kr.) gjorde säkert det bästa av de material som fanns tillgäng-liga under den så kallade yngre stenåldern, sannolikt även delar av växter och djur.

Senare i vår utveckling bidrog träarbete och snickeri till ett stort antal sinnrika fogar. Lim och enkla fästelement som plugg och spik var en viktig utveckling.

Spåra den första användningen av brickor

Användningen och utvecklingen av brickor är nära förknippad med gängade stålskruvar och skruvförband. Men det är fritt fram att gissa när en förfader till våra dagars konstruktörer såg fördelen med att komplettera ett skruvförband med någon sorts bricka.

Även om åsikterna skiljer sig åt kan uppfinningen av skruvgängor troligen spåras tillbaka till omkring 400 f.Kr. Tekniken användes till exempel i pressar. Uppfinningen banade väg för utveck-lingen av den koniska skruven, kanske av egyptierna eller romarna, och lade grunden för en revolution av träfogar och andra fästanordningar.

en gängade stålskruven med en passande mutter härrör förmodligen från 1400-talet. Medan gängmaskiner har använts relativt allmänt sedan 1600-talet var det inte förrän i samband med den första industriella revolutionen, som inleddes i mitten av 1700-talet, som det började ta fart. Utvecklingen drevs av möjligheten att tillverka och använda maskiner för mass-produktion.

 

En bricka för varje användning

Härledningen av ordet ”bricka” relaterat till skruvförband har gått förlorad i tidens dunkel. Begreppet återfinns dock skrift-ligt från 1346. En annan källa från 1611 använder ordet och beskriver använd-ningen som att minska slitaget på ett axelnav i en artilleripjäs.

Den nuvarande användningen av brickor ger en fingervisning om hur de uppfanns. Att hindra skruvar från att lossna – vilket måste ha orsakat stora hjulproblem på den tid då vagnarna drogs av djur – och att minska slitaget var sannolikt den främsta användningen. Andra moderna använd-ningsområden är att fördela belastningen över ett större område, att fungera som mellanlägg eller låsanordning, att minska vibrationer och att skydda mot vätskor.

Idag finns brickor i ett stort antal varianter, material, ytbehandlingar och beläggningar och storlekar – många anpassade till mycket specifika tillämpningar. Generellt kan de indelas i tre huvudgrupper:

• Planbrickor som fördelar belastningen och skyddar mot slitage
• Fjäderbrickor som utnyttjar axiell flex-ibilitet för att minska skruvlossning på grund av vibrationer
• Låsbrickor som hindrar att skruven eller muttern lossnar eller avmattas

 

Tillkomsten av den effektivaste säkringsmetoden

Konstruktörerna har naturligtvis provat andra metoder än brickor, som lim och olika typer av muttrar, för att förhindra att skruvförband lossar och utmattas. Beträffande låsbrickor har många varianter provats, bland annat koniska brickor (Belleville), böjda tallriksfjädrar, vågbrickor, delade brickor/fjäderlåsbrickor, tandbrickor/räfflade brickor, flikbrickor och killåsningsbrickor.

Killåsningsbrickor anses vara de mest effektiva för att förhindra skruv-lossning. Patentansökningar finns från början av 1920-talet, men det är rimligt att säga att genombrottet kom när Nord-Lock började förfina konstruktionen och kommersialisera brickorna på 1980-talet.

 

Historien om Nord-Lock killåsningsbrickor

Efter att ha sysslat med oljebrännare, slang-vindor, geringssågar och andra verktyg sedan 1953 flyttade det svenska företaget Nobex sin produktion till Mattmar, ca 60 mil nordväst om Stockholm, 1960. 1982 beviljades företa-get patent på killåsningsbrickor och började tillverka dem under varumärket Nord-Lock.

Kurt Persson, son till företagets grundare Bengt och Mary Persson och i 26 år Nord-Locks VD, har haft en aktiv roll i utvecklingen av killåsningsbrickorna. Han berättar: ”Med brickorna skulle man kunna säga att vi gav oss ut på djupt vatten. Vi visste ingenting om tillverkning som pressning, härdning och ytbehandling.”

”Men vi insåg att den grundläggande funktio-nen var fantastisk”, fortsätter han. ”Samti-digt var den produkt vi hade en katastrof med fel material och fel konstruktion. Vi lärde oss den hårda vägen och var tvungna att slänga allt i soptunnan och bokstavligen gå tillbaka till ritbordet.”

 

Perfekt killåsningsfunktion

Nobex anlitade en tekniker för att konstru-era om killåsningsbrickan, och med tiden byggde företaget upp sin egen konstruktions- och produktionskompetens.

”När vi väl hade fulländat brickans grundläggande killåsningsfunktion handlade den fortsatta utvecklingen och förbättringen mer om nya material, storlekar och ytbehandlingar för att motstå korrosion, värme och syror.”

Sedan dess har fokus legat på löpande förbättringar och specialisering. För Nobex var det avgörande att förbättra produktions-tekniken och konstruera om sina maskiner för att säkerställa hög kvalitet på stora partier av brickor. Dessutom var en omfat-tande provning avgörande för att bibehålla en hög och jämn kvalitetsnivå, och det gäller även idag.

1984 kunde Nobex som första leverantör erbjuda universella killåsningsbrickor i rostfritt stål, vilket Persson säger ”innebar en stor förbättring av produktens robusthet och korrosionsbeständighet. Före lanseringen hade brickorna genomgått omfat-tande saltspraytester.”

Ett år senare började företaget erbjuda killåsningsbrickor limmade i par. Det var ett framsteg som inte bara säkerställde produktkvaliteten utan även förenklade monteringen för kunderna.

 

Fokus på stabil produktion och utökning av sortimentet

2001 byter Nobex namn till Nord-Lock med ett uttryckligt fokus på global marknadsfö-ring av killåsningsbrickor. Företaget lanse-rade speciallegerade killåsningsbrickor 2003, bland annat brickor i 254 SMO® för saltvatten- och kloridtillämpningar och nickelbaserade legeringar för högtempe-raturtillämpningar och korrosiva miljöer.

2007 installerades nya härdnings- och ytbe-handlingslinjer i Mattmar, och samtidigt lanserades Delta Protekt®-beläggningarna. Förändringar av den icke-elektrolytiska beläggningen möjliggjorde ökad hårdhet som förbättrade prestandan med höghåll-fasta skruvar.

2011 infördes lasermärkning för att garan-tera full spårbarhet, och därefter skedde en omfattande utveckling av Nord-Lock X-series som lanserades 2012. Serien kombi-nerar den ursprungliga killåsningstekniken med en fjädereffekt. Följden är en avsevärt mindre risk för spontan skruvlossning på grund av vibrationer eller avmattning, till exempel i tillämpningar med kort klämlängd och packningar med flera klämdelar, mjuka metaller, plastkompositer, ytbeläggningar eller termisk cykling.

Fabriken i Mattmar producerar i dag ett sortiment med hundratals brickor och kan tillverka kundanpassade speciallösningar. Fokus har legat på att utöka kapaciteten, kontinuerligt förbättra kärnprodukten och processerna och bredda sortimentet med nya brickor och kombiprodukter.

2021 firade Nord-Lock Group invigningen av en moderniserad och utbyggd produk-tionsanläggning i Mattmar, skapad för att säkerställa långsiktig produktionskapacitet i takt med växande efterfrågan från kunder i hela världen.

 

Den möjliga framtiden för brickor

Generellt sett finns det många intressanta möjligheter att fjärrövervaka förspänning i skruvförband med hjälp av sensoraktiverade smarta tekniker. Många finns redan, till exempel Superbolt LST eller Superbolt LSF, som används för att övervaka de mest kritiska förbanden i industrier som järnvägar och havsbaserad vindkraft.

Pierre Kellner, affärsutvecklare för Smart Products and Services på Nord-Lock Group, konstaterar emellertid att de flesta befintliga smarta produkter inom skruvindustrin övervakar töjningen av skruven eller pinnskruven för att mäta förspänningen. Det finns vissa smarta brickor, men de används inte speciellt ofta eftersom de tar mycket mer plats än en traditionell bricka.

”Nord-Lock brickor mäter inte förspänningen, även om killåsningsfunktionen är utformad för att eliminera eventuell förlust av förspänningen över tid”, säger Pierre.

Han tillägger att ”vi har sett experimentell användning av piezoelektriska kristaller på mycket tunna brickor, men i kommersiell skala är det industri 4.0 i produktionen som ger de mer direkta möjligheterna. Där kan du förbättra effek-tiviteten och kvaliteten på bricktillverkningen genom att automatisera inspektioner, minska spill och öka hastigheten med integrerade data genom hela processen.”

 

Killåsningsbrickan

Killåsningsbrickor utnyttjar förspänning istället för friktion för att säkra skruvförband. Systemet består av ett par låsbrickor med kammar på ena sidan och radiella tänder på motsatt sida. Killåsningseffekten förhindrar oavsiktlig skruvlossning.