Skivens historie
Løsning eller slækning har været et eksisterende problem siden opfindelsen af møtrikker og bolte. Så selvom skiver måske ikke er den mest glamourøse mekaniske innovation, spiller de bestemt en kritisk rolle. Uanset om det drejer sig om at fastgøre et hjul på en trævogn i det 17. århundrede eller en aerodynamisk flyvinge, har skiver været den foretrukne løsning til sikring af boltede samlinger.
Idéen om at sætte ting sammen må være næsten lige så gammel som menneskehe-den. Der kan ikke være gået lang tid – rela-tivt set – før nogen satte to pinde sammen eller måske en pind og en sten. Det handler ikke bare om at se behovet for at gøre det, men også at finde en måde at gøre det på.
I tusinder af år var forskellige typer primi-tive snore og reb formentlig den foretrukne løsning til fremstilling af værktøjer og våben samt forskellige konstruktioner såsom primitive bygninger og tømmerflåder. Det neolitiske menneske (ca. 9.000 f.Kr. til 5.000 f.Kr.) fik helt sikkert det bedste ud af de materialer, der var tilgængelige i den såkaldte ”nye stenalder”, sandsynligvis også dele af planter og dyr.
Senere i vores udvikling førte træbear-bejdning og snedkerarbejde til et bredt udvalg af geniale samlinger. Lim og enkle befæstelseselementer som f.eks. dyvler og søm var afgørende fremskridt.
Den tidligste brug af skiver
Brugen og udviklingen af skiver hænger tæt sammen med gevindskårne stålbolte og boltsamlinger. Men ingen ved med sikkerhed, hvornår en tidlig ingeniør så fordelen ved at føje en eller anden form for skive til en boltet eller skruet samling.
Der er forskellige meninger, men opfin-delsen af skruegevind kan sandsynlig-vis spores tilbage til omkring 400 f.Kr. Teknikken blev f.eks. brugt i presser. Denne opfindelse åbnede for udviklin-gen af den koniske skrue, måske af egyp-terne eller romerne, og satte scenen for en revolution inden for træbearbejdning og andre befæstelsesformål.
Den gevindskårne stålbolt med matchende møtrik stammer sandsynligvis fra det 15. århundrede. Selvom gevindskæremaski-ner havde været relativt udbredt siden det 17. århundrede, var det først under den første industrielle revolution i midten af det 18. århundrede, at tingene begyndte at tage fart. Udviklingen blev drevet af muligheden for at fremstille og bruge maskiner til masseproduktion.
En skive til hvert formål
Ætymologien af det engelske ord for skive, ”washer”, i forbindelse med boltede samlinger fortaber sig også i tågerne. Ordet findes dog på skrift fra 1346. En anden kilde, fra 1611, bruger ordet og beskriver brugen: reduktion af slitage på et akselnav til artilleri.
Den nuværende brug af skiver giver et praj om, hvordan de blev opfundet. De primære anvendelser var formentlig at forhindre bolte i at løsne sig – hvilket må have forårsaget store hjulproblemer dengang med dyretrukne vogne – og at reducere slid. Andre moderne anven-delser omfatter fordeling af belastnin-gen over et større område, at fungere som afstandsstykke eller låseanordning, at reducere vibrationer og at beskytte mod væsker.
I dag fås skiver i enormt mange varian-ter, materialer, overfladebehandlinger og belægninger samt størrelser – mange af dem er fremstillet til meget specifikke formål. Generelt kan de opdeles i tre hovedgrupper:
- flade (standard)skiver, der fordeler belast-ningen og beskytter mod slid
- fjederskiver, der bruger aksial fleksibilitet til at reducere boltløsning på grund af vibrationer
- låseskiver, som forhindrer bolt- eller møtrik-løsning eller slækning
Udviklingen af den mest effektive låsemetode
Ingeniører har naturligvis prøvet andre metoder end skiver for at forhin-dre løsning og slækning af boltede samlinger, f.eks. lim og forskellige typer møtrikker. Og når det drejer sig om låseskiver, er der afprøvet mange varianter, herunder koniske skiver (Belleville), buede skivefjedre, bølge-skiver, splitskiver/fjedrende underlagsskiver, tandskiver/stjerneskiver, sikringsskiver og kilelåsningsskiver.
Kilelåseskiver anses for at være de mest effektive til at forhindre boltløs-ning. Patentansøgningerne er fra begyndelsen af det 20. århundrede, men gennembruddet kom for alvor, da Nord-Lock begyndte at forfine designet og kommercialisere dem i 1980'erne.
Nord-Lock kilelåsningsskivernes historie
Efter at have handlet med oliefyr, slangerul-ler, geringssave og andet værktøj siden 1953 flyttede den svenske virksomhed Nobex sin produktion til Mattmar (ca. 600 kilome-ter nordvest for Stockholm) i 1960. I 1982 erhvervede de patentet på kilelåsningsski-ver og begyndte at fremstille dem under varemærket Nord-Lock.
Kurt Persson, søn af firmaets grundlæggere Bengt og Mary Persson og Nord-Locks CEO i 26 år, spillede en aktiv rolle i udviklingen af kilelåsningsskiverne. Han samler histo-rien op: ”Med skivevirksomheden kan man sige, at vi kom ud på dybt vand. Vi vidste ikke noget om produktionen, f.eks. pres-ning, hærdning og overfladebehandling.”
”Vi kunne se, at den grundlæggende funktio-nalitet var fantastisk,” fortsætter han. ”Men samtidig var det produkt, vi havde, en kata-strofe med det forkerte materiale og design. Det fandt vi ud af på den hårde måde, og vi var nødt til at skrotte alting og bogstaveligt talt gå tilbage til tegnebrættet.”
Perfektionering af kilelåsningsfunktionen
Nobex hyrede en ingeniør til at designe kilelåsningsskiven forfra, og med tiden opbyggede virksomheden sine egne design- og produktionskompetencer. Persson siger:
”Da vi havde perfektioneret skivens grundlæggende kilelåsningsfunktion, handlede den efterfølgende udvikling og forbedringerne mere om nye materialer, størrelser og over-fladebehandlinger for at modstå korrosion, varme og syre.”
Siden da har der været fokus på løbende forbedringer og specialisering. For Nobex var det afgørende at forbedre produktions-teknikken og omdesigne sine maskiner for at sikre høj kvalitet på tværs af store skive-batches. Derudover var – og er – omfattende testning afgørende for at opretholde et højt og ensartet kvalitetsniveau.
I 1984 kunne Nobex som den første leveran-dør tilbyde kilelåsningsskiver af rustfrit stål til alle formål, hvilket Persson siger ”førte til en stor forbedring af produktets robusthed og korrosionsbestandighed. Før lancerin-gen havde skiverne gennemgået omfattende salttågetestning.”
Et år senere begyndte virksomheden at tilbyde kilelåsningsskiver limet sammen parvis. Denne udvikling sikrede ikke kun produktkvaliteten, men forenklede også monteringen for kunderne.
Fokus på robust produktion og udvidelse af sortimentet
I 2001 bliver Nobex til Nord-Lock, og der fokuseres entydigt på markedsføring af kilelåsningsskiver over hele verden. Virk-somheden introducerede kilelåsningsski-ver af særlige legeringer i 2003, herunder skiver i 254 SMO® til saltvands- og klori-danvendelser og nikkelbaserede legeringer til varme og korroderende miljøer.
Der blev installeret nye hærdnings- og over-fladebehandlingslinjer i Mattmar i 2007, hvilket førte til introduktionen af Delta Protekt® -belægninger. Ændringer i den ikke-elektrolytisk påførte belægning mulig-gjorde en øget hårdhed, hvilket forbedrede ydeevnen med bolte af høj kvalitet.
Lasermærkning blev tilføjet i 2011 for at garantere fuld sporbarhed efterfulgt af en stor udvikling af Nord-Locks skiver i X-serien, som blev lanceret i 2012. Denne serie kombinerer den originale kilelåsningstekno-logi med en innovativ elastisk effekt. Resulta-tet er, at den reducerer risikoen for spontan boltløsning på grund af vibrationer eller slækning betydeligt, f.eks. i installationer med kort klemlængde og pakninger med flere klemte dele, bløde metaller, plastkompositter, belægninger eller cyklisk varmepåvirkning.
I dag fremstiller Mattmar-fabrikken hund-redvis af forskellige skiver og kan fremstille specialprodukter, der er skræddersyet til kunden. Fokus har været på at udvide kapa-citeten, løbende forbedre kerneproduktet og -processerne og udvide sortimentet yder-ligere med nye skiver og kombiprodukter.
I 2021 fejrede Nord-Lock Group indvielsen af et moderniseret og udvidet produkti-onsanlæg i Mattmar, der er bygget til at sikre langsigtet produktionskapacitet midt i voksende kundeefterspørgsel fra hele verden.
Den potentielle fremtid for skiver
Generelt er der mange interessante muligheder for fjer-novervågning af forspænding af boltsamlinger ved hjælp af sensoraktiverede intelligente teknologier. Der findes allerede mange, f.eks. Superbolt LST eller Superbolt LSF, som kan bruges til at overvåge de mest kritiske samlinger inden for f.eks. jernbaner og havbaseret vindenergi.
Pierre Kellner, Business Developer Smart Products and Services hos Nord-Lock Group, bemærker imidlertid, at de fleste eksisterende intelligente produkter inden for bolt-ningsindustrien overvåger forlængelse i bolten eller pind-bolten for at måle forspændingen. Der findes nogle smarte skiver, men de foretrækkes ikke, fordi de kræver meget mere plads end en traditionel skive.
”Nord-Lock skiver måler ikke forspænding, selvom kilelåsningsfunktionen er designet til at eliminere ethvert tab af forspænding over tid,” siger Pierre
Han tilføjer, at ”vi har set eksperimenterende brug af piezoelektroniske krystaller på meget tynde skiver, men på kommercielt plan er de mere umiddelbare muligheder fra Industri 4.0 i produktion. Der kan du måske forbedre effek-tiviteten og kvaliteten af skivernes produktion ved at under-søge automatiserede inspektioner, reducere spild og forbedre hastigheden med data integreret gennem hele processen.”
Kilelåsningsskiven
Kilelåsningsskiver bruger spænding i stedet for friktion til at sikre boltede samlinger. I hver samling er der et par låseskiver med kamme på den ene side og radiale tænder på den anden. Kilelåsningseffekten forhindrer spontan boltløsning.