Ruuvi
Ruuvi on yksinkertainen mekaaninen laite, jonka avulla kiertyvä liike muunnetaan eteneväksi liikkeeksi. Ruuveja – tai yleisemmin kierteitä – käytetään erilaisiin tarkoitukseen: kiinnittämiseen, kappaleiden liikuttamiseen tai säätämiseen. Ruuveiksi sanotaan myös kierteen muotoon valmistettuja kuljetinrakenteita. On olemassa esimerkiksi viljan siirtoon tarkoitettu ruuvikuljetin, rehuelevaattori. Myös puun halkaisuun voidaan käyttää erityistä halkaisuruuvia.
Antiikin aikana käytettiin Arkhimedeen ruuvia veden nostamiseen. Täyttä varmuutta ei ole siitä, keksikö sen Arkhimedes. Diodoroksen mukaan Arkhimedes keksi vesiruuvin asuessaan nuorena miehenä Aleksandriassa. Vesiruuvi levisi Egyptistä koko välimeren alueelle. Vitruvius mainitsee kirjoissaan ruuvipuristimen keksijäksi Heronin (10-70). Heron itse kuvaa omassa Mekhaniká teoksessaan niin ruuvipuristinta kuin kierukkavaihdetta. Ruuvipuristinta varten Heron kehitti menetelmän valmistaa mutteri. Jos ruuville halutaan nimetä isä, niin tämä kunnia kuuluu ehkä eniten Heronille.
Ensimmäinen kuva kiinnitykseen käytetystä ruuvista löytyy keskiaikaisesta saksalaisesta julkaisusta, Wolfeggin linnan talokirja noin vuosilta 1475-1490, jossa esitetään myös ruuvisorvi. Kiinnitykseen käytetyn ruuvin todennäköisin ensimmäinen käyttökohde oli hakapyssyn lunttulukko kiinnitys pyssyn puiseen tukkeen. Toinen 1500-luvulla tunnettu käyttökohde ruuveille oli haarniskat. Laajemmin metalliruuveja alettiin käyttää naulojen rinnalla 1500-luvulla. Saksalainen vuori-insinööri Georgius Agricola (1494–1555) kertoo 1556 julkaistussa teoksessan "De re metallica", miten metalliruuveilla saadaan nahka lujasti kiinni palkeiden puukehikkoon. Ruuvimeisseli keksittiin kuitenkin vasta 1780, kun ruuvien teollinen valmistus oli alkanut 1770-luvulla. Sahaamalla tehty ura oli pitkään suositumpi kantamuoto, joskin nelikulmainen kolo oli ollut käytössän, mutta sen valmistus oli ongelma, sillä stanssaamisessa ruuvi hajosi helposti.
Whitworth-kierre on eräs vanhimmista yhtenäisistä ruuvikierrejärjestelmistä. Sen suunnitteli vuonna 1841 Joseph Whitworth ja vuonna 1884 se otettiin käyttöön British Association for the Advanve of Science (BA)- järjestön teknisissä mittalaitteissa pienille ruuveille ja sai siten virallista asemaa.
Peter Robertson patentoi 1907 kylmäkarkaisulla tehdyn kestävän kolokantaruuvin. Hän halusi valmistaa ruuvinsa itse, joten sopimus Henry Fordin kanssa meni oregonilaiselle kulkukauppiaalle Henry F. Phillipsille, joka oli kehittänyt ristipääruuvin. Phillips salli muiden valmistaa ruuviaan lisenssillä. Autoteollisuudelle oli hyvä, että meisseli nousee ristipään kaltevista urista ylös, koska koneruuvitaltoissa ei ollut vääntövoiman rajoitinta. Seuraava kantamalli oli Torx, jonka Camcar-nimisen yrityksen tutkimusryhmä kehitti 1965 ja patentoi 1971. Pozidriv-ruuvi on Phillips-ruuvin kehittyneempi versio, mutta lipsuminen on yhä sen ominaisuus.
Teknisenä toteutuksena ruuvi on kierteinen tanko, jossa on usein kanta ja puuruuveissa myös terävä kärki. Myös itseporautuvia ruuveja, joissa kärki toimii leikkaimena, valmistetaan peltien kiinnitykseen.
Ruuveja valmistetaan erilaisista materiaaleista ja erilaisin pintakäsittelyin:
Muita ruuvitarvikkeita:
Ruuveissa on erimuotoisia kantoja:
Ruuveissa on muun muassa seuraavanlaisia hahloja niiden vääntämiseksi:
Tasakärkistä koneruuvia kutsutaan "pultiksi" ja sen ympärille kiertyvää vastakappaletta "mutteriksi". Niin kutsutulla "vaarnapultilla" (myös pinnapultti) ei ole kantaa. "Ankkuripultti" laajentuu asennusreiässä kiristyessään, jolloin saadaan aikaan hyvä tartunta.
Ruuveja on erilaisille materiaaleille:
Ruuveja valmistetaan myös erilaisiin erikoistarkoituksiin:
Ruuvien "kierteitä" on erilaisilla tiheyksillä (nousu) ja profiileilla. Kierteiden nousut kuten halkaisijatkin on standardoitu. Suomessa yleisimmissä ruuveissa on metriset nk. M-kierteet. Metrisistä kierteistä on olemassa kaksi alatyyppiä: yleisempi karkea kierre ja hienokierre. Muita yleisiä kierretyyppejä on tuumaiset UNC (karkea) ja UNF (hieno) erityisesti putkistoissa sekä aiemmin brittiläisissä laitteissa käytetyt BSW (Whitworth) ja BSF (brittiläinen hienokierre). Sähkölaitteissa on käytetty BA -kierrettä. Kierteissä on nousun lisäksi ero myös kierteen harjakulmassa; BA 47,5°, BSF ja BSW 55°, M, UNF ja UNC 60°.
Yleensä ruuvi kiristyy myötäpäivään kierrettäessä. Ruuveja valmistetaan myös niin sanotulla "vasenkätisellä kierteellä", jolloin se kiristyy vastapäivään kierrettäessä. Tällainen saattaa olla tarpeen esimerkiksi tietyissä koneiden pyörivissä osissa tahattoman aukeamisen estämiseksi. Käsiporakoneiden istukat on usein kiinnitetty itse porakoneeseen oikeakätisillä kierteillä, mutta lukkoruuvi vasenkätisellä kierteellä kuten polkupyörien polkimet oikealla puolella pyörää.
Ruuvien vääntämiseen tarkoitettuja työkaluja: