Nussknacker

Hintergrund

Ein Nussknacker ist ein Gerät zum Aufbrechen der Schalen von harten, trockenen Früchten, die allgemein als Nüsse bekannt sind und von bestimmten Baumarten produziert werden. Das essbare Material in der Schale wird als Kern bezeichnet. Echte Nüsse, einschließlich bekannter Lebensmittel wie Pekannüsse, Haselnüsse und Walnüsse, haben Schalen, die Nussknacker erfordern. Andere Lebensmittel, die lose als Nüsse bezeichnet werden, umfassen viele, die keinen Nussknacker benötigen, wie Erdnüsse, Mandeln und Cashewnüsse, und solche, die dies tun, wie die Paranuss. Nussknacker werden auch verwendet, um andere harte Lebensmittel wie Hummer aufzubrechen.

In modernen Küchen wird eine Vielzahl von Nussknackern verwendet, von einfachen Werkzeugen, die einer Zange ähneln, bis hin zu komplexeren Geräten, die auf sorgfältig kontrollierten Druck angewiesen sind, um Schalen aufzubrechen, ohne die Kerne zu beschädigen. Ihre fortgesetzte Verwendung in einer Ära leicht verfügbarer geschälter Nüsse wird durch die Vorliebe von Gourmetköchen für frisch geschälte Nüsse erklärt. Außerdem sammeln viele Menschen dekorative Nussknacker, die mehr auf das Aussehen als auf den täglichen Gebrauch ausgelegt sind. Diese Nussknacker zum Sammeln, oft in Form von Menschen oder Tieren, werden normalerweise aus Holz geschnitzt, obwohl einige aus Gusseisen oder anderen Materialien bestehen.

Verlauf

Der Mensch isst seit prähistorischer Zeit Nüsse und stand immer wieder vor dem Problem, die Schalen aufzubrechen. Der früheste Nussknacker war wahrscheinlich ein Stein, mit dem die Nuss zerschmettert wurde, wodurch Kernstücke mit Schalenstücken vermischt wurden. Diese Methode wurde verbessert, als einfache Werkzeuge entwickelt wurden. Frühe Nussknacker wurden wahrscheinlich hergestellt, indem zwei Holz- oder Metallstücke mit einem Scharnier verbunden wurden. Durch Einlegen der Mutter zwischen die beiden Teile und Zusammendrücken wäre es möglich gewesen, den ausgeübten Druck zu kontrollieren. Auf diese Weise konnte die Schale mit weniger Beschädigung des Kerns geknackt werden.

Obwohl die genauen Details der Entwicklung des Nussknackers der Geschichte verloren gegangen sind, wurden Mitte des 18. Jahrhunderts in vielen Teilen Deutschlands dekorative Nussknacker aus Holz von Hand geschnitzt. Diese Geräte, auch Nussbeißer genannt, ähnelten normalerweise einer humorvollen menschlichen Figur. Die Nuss wurde in den Mund der Figur gelegt. Ein Satz Griffe wurde verwendet, um die Kiefer der Figur zusammenzubringen und die Nuss zu knacken. Diese Art von Nussknacker war im frühen 19. Jahrhundert in Deutschland so bekannt, dass der deutsche Schriftsteller ETA Hoffmann ihn 1816 zum Helden seines Märchens "Nussknacker und Mausekönig" machte. Der russische Komponist Peter Ilich Tschaikowsky 1891 adaptierte Hoffmans Geschichte in ein Ballett und Der Nussknacker ist seither beim Publikum beliebt, was zu einem erhöhten Interesse am Sammeln von Nussknackern führte.

Der weltweit bekannteste Teil für Nussknacker zum Sammeln ist Erzebrige, eine Bergregion in Deutschland nahe der Grenze zu Tschechien. Erzebrige war seit dem 14. Jahrhundert eine produktive Bergbauregion und entwickelte auch die Holzschnitzerei als wichtigen Wirtschaftszweig. Der Begründer der Nussknackerschnitzerei in Erzebrige war Friedrich Wilhelm Fuuchtner. Um das Jahr 1870 begann Fuuchtner, auf einer Drehbank Nussknacker in Form einfacher menschlicher Figuren wie Soldaten und Polizisten zu schnitzen. Diese Nussknacker wurden aus Hölzern wie Kiefer, Buche und Erle geschnitzt und dann in leuchtenden Farben bemalt. Das Dorf Seiffen, wo Fuüchtner seine Nussknacker herstellte, ist nach wie vor berühmt für seine hölzernen Nussknacker und Spielsachen.

Rohstoffe

Obwohl viele dekorative Nussknacker noch immer in Handarbeit aus Holz gefertigt werden, bestehen die meisten modernen Nussknacker im täglichen Gebrauch aus Metall. Einige Nussknacker mit ungewöhnlichem Design werden aus verschiedenen Kombinationen von Metall und Holz oder Metall und hartem Kunststoff hergestellt.

Die am häufigsten verwendeten Metalle zur Herstellung von Nussknackern sind Stahl und Gusseisen. Stahl ist eine Legierung aus Eisen und einer geringen Menge Kohlenstoff. Gusseisen ist eine Legierung aus Eisen und einer etwas größeren Menge Eisen. Die Rohstoffe zur Herstellung dieser beiden Materialien sind Eisenerz und Koks. Koks entsteht, wenn Kohle unter Luftabschluss auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, wodurch eine kohlenstoffreiche Substanz entsteht.

Chrom und Nickel werden Stahl oft zugesetzt, um Edelstahl zu bilden. Sie können auch zum Beschichten von Stahl verwendet werden. Einige Nussknacker aus Stahl, die als eindrucksvolle Geschenke gedacht sind, sind mit Silber oder Gold überzogen.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Herstellung von Gusseisen und Stahl

• 1 Eisenerz wird aus Tagebauminen abgebaut. Das Erz wird in Stücken unterschiedlicher Größe gewonnen, die von Partikeln mit einem Durchmesser von nur 0,04 Zoll (1 mm) bis zu Klumpen mit einem Durchmesser von bis zu 1 m reichen. Große Klumpen werden zerkleinert, indem sie zerkleinert werden. Die kleineren Stücke passieren dann Siebe, um sie nach Größe zu sortieren. Kleine Partikel werden zu größeren Stücken zusammengeschmolzen, ein Prozess, der als Sintern bekannt ist. Um Gusseisen und Stahl herzustellen, sollten die Erzstücke einen Durchmesser von 0,3-1 Zoll (7-25 mm) haben.
• 2 Ein Förderband befördert eine Mischung aus Eisenerz und Koks nach oben in einen Hochofen. Ein Hochofen ist ein hoher vertikaler Stahlschacht, der mit hitzebeständigen Ziegeln und Graphit ausgekleidet ist. Das Gemisch aus Eisenerz und Koks, die sogenannte Charge, fällt durch den Hochofen. Währenddessen wird auf eine Temperatur von 1.650-2.460°F (900-1.350°C) erhitzte Luft in den Hochofen geblasen. Die heiße Luft verbrennt den Koks, wobei Kohlenmonoxid und Wärme freigesetzt werden. Das Kohlenmonoxid reagiert mit den im Erz vorhandenen Eisenoxiden zu Eisen und Kohlendioxid. Das Ergebnis dieses Prozesses ist geschmolzenes Roheisen, das zu mindestens 90 % aus Eisen, 3-5% Kohlenstoff und verschiedenen Verunreinigungen besteht.
• 3 Um Gusseisen herzustellen, lässt man das geschmolzene Roheisen zu einem Feststoff abkühlen. Anschließend wird es mit Altmetall vermischt. Der Schrott wird so ausgewählt, dass ein Endprodukt mit den gewünschten Eigenschaften entsteht. Das Roheisen-Schrott-Gemisch wird über ein Förderband auf die Spitze einer Kuppel befördert. Eine Kuppel ähnelt einem Hochofen, ist aber etwas kleiner. Das Roheisen und der Schrott fallen auf ein Bett aus heißem Koks, durch das Luft geblasen wird. Dieser Prozess entfernt die Verunreinigungen und einen Teil des Kohlenstoffs, was zu geschmolzenem Gusseisen führt, das beim Abkühlen in Formen gegossen wird, um Barren zu formen.
• 4 Um Stahl herzustellen, muss dem Roheisen der größte Teil seines Kohlenstoffs entzogen werden. Das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung von Stahl ist das grundlegende Sauerstoffverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein mit hitzebeständigen Ziegeln ausgekleideter Stahlbehälter verwendet. Metallschrott des geeigneten Typs zur Herstellung von Stahl mit den gewünschten Eigenschaften wird in den Container geladen. Dem Schrott wird flüssiges Roheisen beigemischt, das in der Regel ohne Kühlung direkt aus dem Hochofen transportiert wird. Mit extrem hohen Geschwindigkeiten wird reiner Sauerstoff in das Gemisch eingeblasen. Der Sauerstoff reagiert mit verschiedenen Verunreinigungen in der Mischung, um eine Mischung von Feststoffen zu bilden, die als Schlacke bekannt ist und auf dem geschmolzenen Metall schwimmt. Der Sauerstoff entfernt auch den größten Teil des Kohlenstoffs in Form von Kohlenmonoxidgas. Der Mischung wird auch Kalk (Calciumoxid) zugesetzt. Der Kalk wirkt als Flussmittel; das heißt, es bewirkt, dass die Stoffe in der Mischung bei einer niedrigeren Temperatur zusammenschmelzen, als sie es ohne sie tun würden. Der Kalk entfernt auch Schwefel in Form von Calciumsulfid, das einen Teil der Schlacke bildet. Die Schlacke wird aus dem geschmolzenen Stahl entfernt, der in Formen gegossen wird, um Barren zu bilden, zwischen Walzen abgekühlt wird, um Bleche zu bilden, oder auf andere Weise verfestigt wird.

Gusseisen und Stahl formen

• 5 Gusseisen wird, wie der Name schon sagt, normalerweise durch Gießen geformt. Beim Gießen wird geschmolzenes Metall in eine Form gegossen. Das am häufigsten verwendete Verfahren für Gusseisen ist Sandguss. Die meisten handgeführten Nussknacker bestehen aus Edelstahl. Stahl wird in einem Verfahren hergestellt, bei dem abgebautes Erz gewonnen und durch Schmelzen des Erzes in einem Ofen veredelt wird. Einmal geschmolzen sinkt das reine Eisen nach unten, während Schlacke nach oben schwimmt. Chrom und Nickel werden hinzugefügt, um Edelstahl herzustellen. Aus Holz, Ton, Metall oder Kunststoff wird ein Muster in Form des gewünschten Produkts geformt. Das Muster ist fest in Sand gepackt, der mit verschiedenen Substanzen, den sogenannten Haftvermittlern, zusammengehalten wird. Das Sandgemisch wird durch verschiedene Verfahren gehärtet, die Hitze, Druck oder Chemikalien beinhalten können. Das Muster wird aus dem ausgehärteten Sand entfernt. Geschmolzenes Gusseisen wird in die resultierende Form gegossen und zu einem Feststoff abkühlen gelassen.
• 6 Stahl kann auf verschiedene Weise geformt werden. Geschmolzener Stahl kann ähnlich wie Gusseisen in Formen gegossen werden. Es kann auch durch Kaltprägen geformt werden. Bei diesem Verfahren wird eine scharfe Matrize in der Form des gewünschten Produkts in ein dünnes Stahlblech gehämmert. Die Matrize schneidet durch den Stahl und formt das Produkt. Stahl kann auch durch Gesenkschmieden geformt werden. Dieses Verfahren erfordert auch eine geformte Matrize, einen sogenannten Fallhammer. Der Fallhammer wird in eine glühende Stahlstange geschlagen. Der Druck der Matrize verstärkt den Stahl und formt gleichzeitig das Produkt.

Nussknacker zusammenbauen

• 7 Gusseisenteile müssen vor dem Zusammenbau gereinigt und poliert werden Sandguss ist das am häufigsten verwendete Verfahren zum Gusseisen. Ein Muster wird aus Holz, Ton, Metall oder Kunststoff geformt und dann fest in Sand gepackt und mit verschiedenen Substanzen, den sogenannten Bindemitteln, zusammengehalten. Die Sandmischung wird mit Hitze, Druck oder Chemikalien in eine Form gehärtet. Geschmolzenes Gusseisen wird in die resultierende Form gegossen und zu einem Feststoff abkühlen gelassen. in den Nussknacker. Kugellager schlagen mit hoher Geschwindigkeit auf das Gusseisen, um anhaftenden Sand zu entfernen. Anschließend wird das Gusseisen mit einem Flächenschleifer poliert. Ein Flächenschleifer ist typischerweise eine sich schnell drehende Scheibe, die mit einer abrasiven Substanz bedeckt ist. Das Schleifmittel schleift einen kleinen Teil der Oberfläche des Gusseisens ab und lässt es glatt.
• 8 Stahlbauteile werden durch Erhitzen und Abkühlen gehärtet, ein Verfahren, das als Anlassen bezeichnet wird.
• 9 Abhängig vom genauen Aufbau des Nussknackers kann die Montage recht einfach oder recht komplex sein. Es verklagte Präzisionsbohrgeräte, um Löcher in das Metall zu bohren. Die Komponenten werden dann zusammengebracht und Nieten oder Schrauben werden durch die Löcher geführt und angezogen, um die Teile des Nussknackers an Ort und Stelle zu halten. Einige Nussknacker müssen möglicherweise auch geschweißt werden.
• 10 Wenn der Nussknacker aus Edelstahl besteht, der durch Hinzufügen von Chrom oder Nickel zum Schrott- und geschmolzenen Roheisengemisch gebildet wird, ist keine Schutzbeschichtung erforderlich. Andere Metalle sind meist lackiert oder mit Chrom oder Nickel überzogen. Diese metallischen Überzüge werden aufgebracht, indem der Nussknacker in einer Lösung mit positiv geladenen Chrom- oder Nickelpartikeln negativ geladen wird. Die Partikel werden vom Nussknacker angezogen und überziehen ihn gleichmäßig und glatt. Der beschichtete Nussknacker wird aus der Lösung entnommen, gereinigt und kann verpackt und versendet werden.

Qualitätskontrolle

Nachdem Gusseisen- und Stahlteile geformt wurden, werden sie überprüft, um sicherzustellen, dass alle Formen korrekt sind. Scharfe Kanten oder kleine Unregelmäßigkeiten, die beim Formgebungsprozess entstehen, werden von Hand mit Werkzeugen wie Feilen entfernt.

Während des Montageprozesses können die zum Bohren von Löchern verwendeten Werkzeuge Unregelmäßigkeiten im Metall verursachen. Diese können wiederum mit Handwerkzeugen entfernt werden.

Nach dem Lackieren oder Plattieren wird der Nussknacker kontrolliert, um sicherzustellen, dass die Schutzschicht die gesamte Oberfläche bedeckt. Gefundene Fehler werden durch Wiederholung des Vorgangs behoben.

Ein Muster-Nussknacker kann nach seiner Herstellung getestet werden, um sicherzustellen, dass er richtig funktioniert. Nussknacker sind im Allgemeinen äußerst zuverlässige Werkzeuge, sodass häufige Tests nicht erforderlich sind.

Die Zukunft

Obwohl der Nussknacker ein einfaches Gerät mit wenig Verbesserungspotential zu sein scheint, arbeiten Erfinder immer an besseren Möglichkeiten, Schalen aufzubrechen, ohne die Kerne zu beschädigen. Es wurden verschiedene Konstruktionen vorgeschlagen, die sich stark von den herkömmlichen zangenförmigen Nussknackern unterscheiden.

Ein einfaches, aber innovatives Gerät besteht aus einer Metallschraube, die sich in eine kleine Plastikschüssel dreht. Die Mutter wird in die Schüssel gelegt und die Schraube wird verdreht, bis sie die Schale knackt. Ein komplexeres Gerät, das einen ähnlichen Mechanismus verwendet, besteht aus einem kleinen Metallgriff, der an einem großen Griff befestigt ist, der eine Öffnung enthält. Die Mutter wird in die Öffnung gelegt. Wenn Sie den kleinen Griff zum großen Griff ziehen, wird ein Knopf eine Kerbe in Richtung der Mutter gekröpft. Wiederholen der Aktion erhöht den Druck, bis die Nuss knackt. Beide Vorrichtungen ermöglichen eine sorgfältige Kontrolle des auf die Mutter ausgeübten Drucks; zu wenig Druck lässt die Schale nicht knacken, aber zu viel Druck zertrümmert den Kern.

Ein radikaleres Design findet sich im Texas Native Inertia Nutcracker. Dieses ungewöhnliche Gerät aus Eichenholz, Stahl und Aluminium verwendet ein Gummiband, um einen Rammbock anzutreiben, der die Nuss knackt. Imitationen dieses innovativen Geräts sind normalerweise aus Hartplastik und könnten wie eine Pistole geformt sein, deren Abzug das Gummiband zieht. Auch in Zukunft wird sich das Design von Nussknackern ändern, während sammelbare Holznussknacker, die im Stil der Kunsthandwerker des 19. Jahrhunderts geschnitzt wurden, weiterhin beliebt sein werden.