Spiken och skruven

Spik och skruv tillhör världens äldsta uppfinningar och har använts för att sammanfoga material i flera tusen år. Spiken var betydligt enklare att tillverka, och var därför den mest använda av de två. Ordet ”spik” finns i fornsvenskan, där det betyder ”spetsig”.

Både spiken och skruven tillhör de så kallade enkla maskinerna : det lutande planet, skruven, kilen, hävstången, hjulet och blocket som har använts sedan urminnes tider för att få mer kraft och göra olika arbeten enklare.

För att illustrera principen ”det man vinner i kraft förlorar man i väg” kan man tänka sig hur det är att ta sig upp för ett brant berg. Att klättra rakt uppför branten kräver en stor ansträngning, men färdsträckan blir kort. Tar man i stället en slingrande serpentinväg runt berget kommer det krävas mindre ansträngning, men den totala sträckan man färdats blir längre.

På samma sätt kan man ta en sytråd och linda längs med gängan på en skruv och sedan mäta tråden. Då ser man att den sträcka som en skruv färdas under tiden den roterar in i ett material är väldigt lång. I gengäld krävs det mindre kraft för driva in skruven.

Spiken kan betraktas som en stav med flera lutande plan som bildar en spets. Spetsen på spiken fördelar kraften åt sidorna och drivs på så sätt in i objektet. Andra tillämpningar av lutande plan kan man hitta i till exempel en dörrstopp, en barnvagnsramp eller en yxa.

Dunkel historia

Eftersom spiken och skruven hör till de tekniska hjälpmedel som människan har använt längst är det svårt att med någon precision härleda deras uppkomst till en särskild tid, plats eller person.

Heron av Alexandria (ca 100 e. Kr.) är enligt traditionen den förste att beskriva skruvtillverkningsprocessen, framförallt hur man använder verktyg för gängskärning i skruven. De skruvar som Heron beskriver skiljer sig inte från de skruvar som vi använder idag. Skillnader som dock kan lyftas fram är att skruvens huvud fram till början av 1800-talet var fyrkantigt. Likaså har gängstigningen och dimensioneringen förändrats och i hög grad standardiserats sedan Herons tid.

Standardisering

Det är först under slutet av 1700-talet och på 1800-talet när den framväxande verkstadsindustrin satte krav på standardisering, nya tillverkningsprocesser och effektivisering som man kan peka ut några avgörande skeenden som gjorde spik- och skruvtillverkningen till vad det är idag.

Joseph Whithworth gillade standardisering och tidsparande maskiner. Hans konstruktioner för verktygsproduktion påskyndade utbredningen av andra stora innovationer som järnvägen och ångbåtstrafiken. Han insåg tidigt vikten av standardiserade och utbytbara delar och 1834 patenterade han sin första skruvtillverkningsmaskin. Whitworths standard — om än i modifierad form — används fortfarande i vissa tillämpningar.

Från hantverk till massproduktion

Spiktillverkningen var länge ett hantverk utfört av smeder. Vid slutet av 1700-talet fanns det ett 70-tal spiktillverkande järnbruk i Sverige där man smidde spik och 80 år senare hade antalet stigit till hela 250. Den ökande efterfrågan på verktyg i stora delar av Europa under industrisamhällets framväxt kom att påskynda utvecklingen av maskinell tillverkning.

Under första halvan av 1800-talet skedde det en snabb utveckling av maskiner för att tillverka både klippspik och trådspik. Klippspik stansades eller klipptes ur ett avlångt plåtämne. Metoden att klippa ut spiken gjorde det möjligt att öka volymerna i spiktillverkningen. James White patenterade 1811 en av de första fungerande maskinerna för tillverkning av trådspik. Genom att använda sig av valsad tråd som spikämne effektiviserades tillverkningen ytterligare. Whites patent lade grunden för modern spiktillverkning och idag är trådspik den vanligaste typen av spik.

Källa

Boken 100 innovationer; 51 – 100 Metallbearbetning – ångmaskinen, förteckning över artikelförfattare och källor på sid 191–204.

Kontakta sidansvarig