Schraubendreher

Hintergrund

Es wäre sehr schwierig, einen amerikanischen Haushalt zu finden, der nicht über mindestens einen Schraubendreher verfügte. Der Schraubendreher ist vielleicht das allgegenwärtigste Handwerkzeug und hat eine lange Genealogie, das Ergebnis eines komplizierten Herstellungsprozesses. Archimedes gilt als Erfinder der Schraube im 3. Jahrhundert v. , obwohl seine Erfindung darauf ausgelegt war, Bewegungen zu übertragen (wie bei der kontinuierlichen Schnecke einer Schnecken- und Zahnradanordnung), anstatt Dinge miteinander zu verbinden.

Bis zum ersten Jahrhundert v. , große Holzschrauben wurden in Pressen zur Herstellung von Wein verwendet und Olivenöl, und wurden mit Stacheln gedreht, die in oder durch einen Griff gesteckt wurden, der einem modernen Korkenzieher zum Öffnen von Weinflaschen ähnelte, obwohl er größer war. Diese bestanden aus Holz mit einem eher flachen als einem spitzen Ende und einem Behälter zum Aufnehmen des zu pressenden Materials.

Metallschrauben und -muttern scheinen im 15. Jahrhundert als Befestigungselemente verwendet worden zu sein, obwohl die Köpfe dieser Schrauben mit einem Schraubenschlüssel und nicht mit einem Schraubendreher gedreht wurden - die Schraubenköpfe waren entweder quadratisch oder sechskantig. Schrauben mit Schlitzen im Kopf wurden im folgenden Jahrhundert in Rüstungen gefunden, obwohl die Konstruktion des Werkzeugs, mit dem die Schrauben bearbeitet wurden, des Schraubendrehers, unbekannt ist.

Der moderne Schraubendreher stammt direkt von einem Bit mit flacher Klinge ab, das um 1750 in einer Zimmermannsschiene verwendet wurde. Holzarbeiter verwendeten Anfang des 19. Jahrhunderts Handschraubendreher, und sie wurden nach 1850 häufiger, als Maschinen die automatische Herstellung von Schrauben ermöglichten. Diese frühen Schraubendreher waren über die gesamte Länge ihres Schafts flach; Die derzeitige Konstruktion eines abgerundeten Stabes, der nur am Arbeitsende abgeflacht oder geformt ist, macht das Werkzeug viel stärker und nutzt den bei seiner Herstellung verwendeten Runddraht. Die älteste und gebräuchlichste Art von Schraubendreher ist der Schlitzschraubendreher, der in eine Schraube mit einem einzigen Schlitz im Kopf passt. Heutzutage gibt es vielleicht dreißig verschiedene Arten von Schraubendrehern in verschiedenen Größen, alle mit unterschiedlichen Zwecken und alle entworfen, um in spezielle Schrauben zu passen.

Der am zweithäufigsten verwendete Schraubendreher, der "Phillips", wurde Ende der 1920er Jahre von Henry Phillips erfunden. Schon bald nach seiner Einführung stellte das Werkzeug seinen Benutzer vor ein Dilemma – der Kopf des Schraubendrehers löst sich beim Anziehen von der Schraube oder "cam-out", was zu abisolierten Schraubenköpfen und schwer zu zerlegenden Baugruppen führt. Cam-out wurde jedoch zu einer Tugend; die Schrauben sollten mit einem Elektrowerkzeug eingedreht werden, und der Monteur würde wissen, dass die Schraube vollständig eingedreht war, wenn sein Elektrowerkzeug aus dem Schraubenkopf rutschte. Ein Schraubenkopf, der das höhere Drehmoment (Drehkraft) eines Elektrowerkzeugs aufnehmen konnte, war gegenüber handgedrehten, geschlitzten Schraubenköpfen von Vorteil. Heutzutage produzieren oder bereiten die Hersteller die Produktion von Kreuzschlitzschraubendrehern vor, die das Cam-Out eliminieren. Mögliche Lösungen (obwohl Details einiger Systeme Betriebsgeheimnisse sind) konzentrieren sich auf den Winkel der Kanten, die in die Phillips-Schraube passen, oder verwenden Sie ein besser greifendes Material, um die Schraubendreherspitze zu beschichten oder zu plattieren.

Der Torx-Schraubendreher, weit verbreitet für Automobile Reparatur- und andere Anwendungen, wurde entwickelt, um das Drehmoment einer Phillips-Schraube aufzunehmen und gleichzeitig das Cam-Out-Problem zu beseitigen. Es hat an seiner flachen Spitze sechs Kanten in einem Sternmuster und passt flach in den Schraubenkopf. Um den Stahlstab herzustellen, wird Draht maschinell auf den entsprechenden Durchmesser gezogen, geglüht (wärmebehandelt), begradigt und dann in die richtige Form kaltverformt. Die Kaltformpresse schneidet den Draht auf die gewünschte Länge und formt die Spitze des Schraubendrehers und die "Flügel", die in den Griff passen. Der Stab wird dann vernickelt, um ihm eine schützende Oberfläche zu verleihen. Es ist nicht ungewöhnlich, Torx-Schraubendreher im Set mit Schlitz- und Kreuzschlitzschraubendrehern zu finden.

Andere Arten von Schraubendrehern wurden für spezielle Anwendungen entwickelt, und ein gut sortierter Baumarkt hat Schlitz, Phillips, Torx, Robertson (ein Vierkantschaft, der in eine entsprechende Vierkantaussparung im Kopf der Schraube passt) und andere mehr undurchsichtige Arten von Schraubendrehern. Einige Schraubendreher haben keinen festen Markt gefunden, wie zum Beispiel einen, der entworfen wurde, um in spezielle Schrauben zu passen, die sowohl an der Oberseite der Schraube als auch an der Seite des Schraubenkopfes Schlitze mit entsprechenden Greifern an der Spitze des Schraubendrehers haben. Es gibt so viele Schraubendreher und Schraubentypen, dass selbst eine hohe Qualität der Designinnovation durch den Widerstand der Verbraucher gegen den Kauf neuer Schraubendrehertypen und entsprechender Schrauben überwunden wird.

Rohstoffe

Die Rohstoffe für die meisten Schraubendreher sind sehr einfach:Stahldraht für die Stange und Kunststoff (meist Zelluloseacetat) für den Griff. Außerdem sind die Stahlspitzen im Allgemeinen mit Nickel oder Chrom plattiert.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung eines Schlitz- oder Schlitzschraubendrehers unterscheidet sich nicht wesentlich von der Herstellung anderer Konfigurationen. Variationen zwischen einem Schlitz- und einem Kreuzschlitzschraubendreher werden später in diesem Beitrag besprochen.

Herstellen der Stahlstange

• 1 Zunächst werden Coils aus grünem Draht (Draht, der noch nicht auf Endmaß gezogen wurde) in großen Coils an eine Fabrik geliefert, von denen einige bis zu 3.000 Pfund (1.362 Kilogramm) schwer sind. Der Draht ist normalerweise ungefähr. 375 Zoll (0,95 Zentimeter) im Durchmesser. Der Draht wird dann maschinell auf den für die Produktion erforderlichen Durchmesser gezogen; eine verstellbare Ziehmaschine kann jeden gewünschten Durchmesser herstellen. Beim Ziehen wird Draht durch eine Matrize mit einer Reduzieröffnung geführt, bis er die richtige Größe annimmt.
• 2 Nachdem der Draht gezogen wurde, wird er geglüht (wärmebehandelt), um die richtige Zugfestigkeit des Metalls zu erhalten. Bei diesem Prozess wird der Draht 12 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 1350 Grad Fahrenheit (732 Grad Celsius) gebrannt.
• 3 Als nächstes wird der Draht von einer Saitenschmiede begradigt und dann in eine Kaltformpresse überführt, die den Draht auf die entsprechende Länge schneidet und die Spitze des Schraubendrehers und die "Flügel" formt, die in den Griff passen. Diese Flügel sind durch einen durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Kunststoffgriff zu sehen. Die neu geformte "Stange" (der eigentliche Schraubendreher ohne Ats-Griff) wird dann in einem Inline-Ofen bei ungefähr 1.555 Grad Fahrenheit (846 Grad Celsius) wärmebehandelt. Dies ist ein kontinuierliches Fließverfahren, und wenn die Stäbe den Ofen passieren, fallen sie zum Abkühlen in eine Ölabschreckung. Die Riegel werden dann in einen Rückzugsofen (450 bis 500 Grad Fahrenheit oder 232 bis 259 Grad Celsius) gelegt und auf eine bestimmte Härte gebacken.
• 4 Schraubendreher für Privatanwender werden vor der Montage vernickelt – mit einer Nickel-Schutzschicht überzogen. Ist der Schraubendreher für den professionellen Einsatz bestimmt, wird er in eine Handschleifabteilung überführt, wo die Spitze auf Maß geschliffen wird. Der Schaft wird chemisch gefräst und anschließend poliert. Anschließend geht der Schraubendreher in ein Nickel-Flash-Bad und wird elektrisch verchromt.

Die Kunststoffgriffe werden durch Mischen von Celluloseacetat mit einem Weichmacher und anschließendes Extrudieren der Mischung in Riegelform hergestellt. Nach der weiteren Formgebung werden die Stäbe zum Einlegen der Stäbe gebohrt, von Schmutz gereinigt und in ein Aceton-Dampfbad getaucht, das die Außenseite des Griffs schmilzt und glättet.

Kreuzschlitzschraubendreher

• 5 Nachdem die Kaltformpresse (Schritt 3 oben) den Draht schneidet, wird der Schraubendreher zu einem "Stempel- und Schleif"-Vorgang geschickt, bei dem Matrizen Klingen für die Spitze aus dem erhitzten Draht formen. Anschließend wird das Werkzeug geschliffen und die Flügel werden geformt.
• 6 Wenn ein professionelles Modell hergestellt wird, geht die Stange zu einem Kippvorgang (eine automatische Kippmaschine, die den Aufzählungspunkt erzeugt) und dann zu einer Profilatormaschine (eine Maschine, die ein "Profil" schneidet). Diese letztere Maschine schneidet die vier Nuten oder Schlitze an den Seiten über der Spitze. Der Draht wird dann geflügelt und auf die gleiche Weise wie die Schlitzschraubendreherstangen wärmebehandelt. Die Phillips-Schraubendreher des Consumer-Modells sind vernickelt, während das professionelle Modell poliert und vernickelt/verchromt ist.

Griffe

• 7 Die Griffe eines Schraubendrehers bestehen normalerweise aus Zelluloseacetat; Es wird in Pulverform (Celluloseacetat-Kolophonium) an die Fabrik geliefert und dann in einem riesigen Mischer mit einem flüssigen Weichmacher vermischt, der ungefähr 454 Kilogramm des gemischten Materials fasst. Wenn ein farbiger Griff gewünscht wird, werden Pigmente in den Mixer gegeben. Die resultierende Paste, die die Konsistenz von dickem Kuchenteig hat, geht dann zu einem Extruder (eine Maschine, die ein Material durch eine Öffnung herausdrückt, wie ein Fleischwolf Fleischstränge herausdrückt), der ein festes Stück Zelluloseacetat extrudiert . Das Celluloseacetat wird dann in kleine Pellets geschnitten.
• 8 Als nächstes werden die Pellets einem anderen Extruder zugeführt, der die Materialien für die Griffe in Stangen von 2,4 bis 10 Fuß (2,4 bis Die älteste und gebräuchlichste Art von Schraubendreher ist der Schlitzschraubendreher, der eine Schraube mit einem einzigen Schlitz in die Kopf. Heutzutage gibt es vielleicht dreißig verschiedene Arten von Schraubendrehern in verschiedenen Größen, alle mit unterschiedlichen Zwecken und alle entworfen, um in spezielle Schrauben zu passen. 3 Meter) lang. Wenn ein zweifarbiger Griff gewünscht wird, kann eine zweite Extrudermaschine an die erste angeschlossen werden, um einen einzelnen zweifarbigen Stab zu extrudieren. Anschließend werden die Stäbe in einen Drehautomaten eingelegt, der die Griffe formt und auf die endgültige Länge schneidet. Anschließend wird in den Griff ein Loch gebohrt, in das die Stange eingesetzt wird.
• 9 Die Griffe werden in der Maschine gewaschen und getrocknet, um Fett, Öl und überschüssige Abfälle von der Drehmaschine und dem Extruder zu entfernen. Anschließend werden die Griffe in ein Aceton-Dampfbad getaucht, das die Griffaußenseite schmilzt und glättet. Der Acetondampf ist leicht entzündlich, und dieser Vorgang findet in einem explosionsgeschützten Raum statt.

Montage

• 10 Die Art der Endmontage hängt von der Qualität des herzustellenden Werkzeugs ab. Profi-Modelle werden individuell auf einer horizontalen Montagemaschine montiert, die die Stange hydraulisch in den Kunststoffgriff drückt. Die Griffe werden unmittelbar vor dem Einbringen in die Montagemaschine durch einen Heißstempel gebrandet. Dieser Montageprozess erfordert einen erfahrenen Bediener für jede Maschine.

  Andere Modelle können auf hydraulischen Pressen zusammengebaut werden, drei gleichzeitig. Die günstigsten Modelle werden zu sechst gleichzeitig auf einer Maschine montiert und von einem Roboter auf einer Skin-Card-Maschine platziert, die die Schraubendreher für den Massenmarkt verpackt.

• 11 Vor dem Verpacken können die Schraubendreher je nach Bedarf mit einer speziellen Griffabdeckung versehen werden. Eine Gummikappe, die beispielsweise über einem Schraubendrehergriff angebracht ist, könnte für einen Profi, der sein Werkzeug fünf oder sechs Stunden am Tag verwendet, bequemer sein. Ein großer Griff mit tiefen Rillen könnte für einige Arbeiter ideal sein, während der Heimwerker, der alle sechs Monate eine Lampe oder einen Schrank zusammenbaut, möglicherweise nicht für den zusätzlichen Komfort bezahlen muss oder möchte.

Qualitätskontrolle

Verbraucherberichte Das Magazin stellte in 1983-Tests fest, dass die Art der Verarbeitung wenig Einfluss auf die Qualität der Schraubendreher hatte, obwohl die meisten ihrer getesteten Schraubendreher beschichtet waren. Eine minderwertige Beschichtung kann hingegen darauf hindeuten, dass dem Werkzeug bei der Herstellung nicht genügend Sorgfalt geschenkt wurde. Ebenso kann ein Schleifen von schlechter Qualität zu abgerundeten Kanten und Ecken führen, die nicht so effizient sind, wie sie sein könnten; eine Spitze, die während des Schleifvorgangs verbrannt wurde, ist möglicherweise nicht so hart, wie sie sein sollte.