Skruv

Spiken & skruven

Ingress för att beskriva innovationen

Skruv

Skruven är bra till mycket. Här visas en svarvad skruv till hyvelbänk. Foto: Ellinor Algin.

Spiken och skruven

De så kallade imoskruvarna består av tre skruvar som arbetar tillsammans. Foto: Tekniska museets arkiv.

I flera tusen år har människan använt spikar och skruvar.

Spiken har varit mer allmänt spridd än skruven, som förr användes av specialiserade hantverkare som vapensmeder.

Rubrik för små genier

  • Spik och skruv tillhör några av världens äldsta uppfinningar och har använts vid byggen i flera tusen år.
  • Spikar och skruvar finns nästan överallt, i hus, i flygplan och till och med i de flesta leksaker. Hur skulle livet egentligen vara utan all spik och skruv?
  • En spik tränger sig in i det man spikar i eftersom den har en spets medan en skruv har en spiralform runt sig som gör att den snurrar in i det man skruvar i.
  • Spiken kan jämföras med en kil som pressar åt två håll. Spetsen på spiken pressar undan träet. När spiken har slagits in är det friktionen mot sidorna av den som håller den kvar.
  • Skruven har ett spiralformat spår som sträcker sig runt den. Skruven dras åt genom att man vrider dess huvud med en skruvdragare eller skruvmejsel. Det gör att gängan arbetar sig in och skruven kommer rör sig in i materialet.

Spiken & 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.

Kort väg, stor kraft

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.

Facebook

Gilla oss på Facebook för att se vad som händer i utställningen och på Tekniska museet, få tips och erbjudanden.

Till facebook.com/tekniskamuseetlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Twitter

Följ oss på Twitter för att omvärldsbevaka och få inblick i det som händer i vår värld.

Tekniska museet på Twitterlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

YouTube

Se filmer om Tekniska museets verksamhet, teknik och vetenskap.

Till Tekniska museets kanal på YouTubelänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Flickr

På Tekniska museets fotoström på Flickr hittar du fotografier ur våra bildsamlingar.

Tekniska museets på Flickrlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Bambuser

Vi livesänder våra Nördcaféer och en del andra evenemang på Tekniska museet. Följ live eller kika i efterhand på vår Bambuserkanal.

Tekniska museet på Bambuserlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster