Vŕtanie s príklepom

Vŕtačka je pravdepodobne najpredávanejšie ručné elektrické náradie. Domáci majster alebo remeselník sa bez nej nezaobíde, keď potrebuje vyvŕtať jednoduchý otvor do dreva, pripevniť skrutku do betónu alebo zamiešať 25 kg lepidla či obrúsiť hrdzu zo starého kovania. Vŕtačky sa používajú viac ako 100 rokov. Vďaka dlhému a nákladnému vývoju sa zvýšil výkon i všestrannosť ich využitia.

Galéria

Prvú elektrickú ručnú vŕtačku zostrojil v roku 1896 švábsky majster pre montérov stožiarov. Vŕtačka s olejovou náplňou zabudovanou do liatinovej skrine a s párom drevených rukovätí vážila vyše 7 kg a jej výkon 45 W umožňoval vŕtať diery do ocele iba do priemeru 6 mm. Jej veľkou nevýhodou bola jednoduchá izolácia s ochranným vodičom (uzemnením) a často sa stávalo že vŕtačka namiesto vŕtania viac „kopala“ obsluhu. Práve preto bolo pri používaní vŕtačiek predpísané používať gumené rukavice a obuv. Bezpečnosť práce s vŕtačkami, ktoré medzičasom získali univerzálne uplatnenie, sa zvýšila až na prelome šesťdesiatych rokov, keď sa začali používať vysokoobrátkové univerzálne elektromotory s 20 000 – 30 000 ot./min.

Moderné vŕtačky
Dnešným vŕtačkám, ktoré majú po vyše storočnom vývoji príkon 300 – 1 000 W, ostalo s tými pôvodnými spoločné iba to, že vŕtajú diery. A to nielen do ocele, dreva a plastov, ale – ak sú vybavené príklepom – aj do muriva a betónu. Ich hmotnosť sa znížila na 1,5 kg, dokonca u niektorých typov je to ešte menej.

Vŕtačky s odľahčenou hliníkovou alebo horčíkovou skriňou, presnými valivými ložiskami, rýchloupínacím skľučovadlom a ergonomicky tvarovanou rukoväťou i pomocným držadlom sú vybavené elektronikou na plynulý rozbeh, reguláciou otáčok, a ich udržiavaním na zvolenej úrovni bez ohľadu na mate­riál a zaťaženie, akému stroj vystavujeme. Elektronika zaisťuje tepelnú ochranu motora, kontrolu teploty vinutia a ochranu proti preťaženiu. Po prepnutí sa ich vretená otáčajú doprava alebo doľava, takže umožňujú aj skrutkovanie alebo rezanie závitov. Do skľučovadla je možné upnúť stopkové nástroje, napríklad tanier s brúsnym kotúčom na brúsenie železa alebo drôtené kefy na odstraňovanie hrdze.

Príklep vďaka rozperke?
Vynález rozperky roku 1958 však vyvolal potrebu vŕtačiek s mechanickým príklepom. Obyčajnou vŕtačkou sotva možno vŕtať do tehlového muriva, a preto bolo potrebné nájsť jednoduchšiu cestu, ktorou bola vŕtačka s príklepom. Dnes ju využívajú remeselníci pri prevŕtavaní muriva na inštaláciu vodičov alebo užších potrubí, zavŕtavaní úchytov pri montáži okien alebo dverí, pri montáži políc na stenu alebo uchytení lustrov na strop. Možností využitia je veľa.

Prierez vŕtačkou

Kryt – „karoséria“ vŕtačky
Príklepové vŕtačky sa tvarom, elektronikou a vybavením podobajú na bezpríklepové vŕtačky. Majú však výkonnejší motor, robustnejšiu prevodovku a rukoväť, ktorá je často obalená mäkkým poťahom na tlmenie prenosu vibrácií. Výkonná príklepová vŕtačka pre profesionálov s príkonom okolo 1 000 W má spravidla hliníkovú prevodovú skriňu, motorovú skriňu z nárazuvzdorného plastu s inteligentnou pištoľovou rukoväťou, zmäkčenou v mieste držania a protišmykovou úpravou (Sofrtgrip). Povolením skrutiek možno zadnú časť rukoväte odmontovať, takže sa odokryje prístup k spínaču a komutátoru elektromotra s uhlíkovými kefkami.

Motor a prevodovka
Od kábla vedie pár vodičov do veľkoplošného tlačidlového spínača a z jeho boku vystupuje aretačné tlačidlo. Stlačením aretačného tlačidla sa spínač zablokuje v polohe zapnuté a stroj je v permanentnom chode. Ďalej zo spínača vedú vodiče k cievkam statora a k uhlíkovým kefkám motora. Rýchlosť otáčania vretena možno meniť na základe zmeny hĺbky stlačenia hlavného spínača. Pri dvojrýchlostných príklepových vŕtačkách sa otáčky plynulo menia, napríklad v rozsahu od 0 do 1 000 ot./min a pri zaradení 2. rýchlostného stupňa od 0 do 2 900 ot./min. Rýchlostný stupeň (mechanický prevod) sa nastaví pred spustením stroja. Vysokoobrátkový univerzálny elektromotor by sa bez zaťaženia rozbehol až na 27 000 ot./min. Krútiaci moment rotora prenáša ozubený pastorok s korigovanými zubami na motorové koleso predlohového hriadeľa. Na ňom sú dve pevné prevodové kolesá odlišného priemeru s kalenými zubami, ktoré prenášajú moment na vreteno prostredníctvom posuvného dvojkolesa.

Všetky ložiská v tele vŕtačky sú mazané tukom, ktorý vystačí najmenej na dva roky bežnej prevádzky. Po tomto čase je vhodné dať prezrieť stroj do servisu, aby sa predišlo neželanému opotrebeniu pohyblivých častí.

Izolácia
Všetky vŕtačky v súčasnosti už majú dvojitú elektrickú izoláciu. Jednu predstavuje pracovná izolácia umožňujúca funkciu motora, druhú zástrek plastom, ktorý nevodivo izoluje plechy rotora od ostatných častí stroja. Ani v prípade prerazenia prúdu do plechu rotora či statora (čo je takmer vylúčené vďaka kvalite výroby) nemôže sa napätie dostať na kovový plášť vretena. Pri práci sa však treba mať na pozore. Ani dvojitá izolácia nedokáže zabrániť preskočeniu napätia a poraneniu obsluhy, ak by vrták narazil do vodiča pod napätím, napr. pri vŕtaní diery do steny pre rozperku.

Uhlový nadstavec slúži na vŕtanie a skrutkovanie aj na tých nedostupnejších miestach.	Beznástrojové rýchloupínacie skľučovadlo so systémom na rýchlu výmenu nástroja
Pogumovaná a protišmyková rukovať s antivibračnou funkciou zabezpečuje presnú a bezpečnú prácu.	Excentrický nadstavec, ktorý umožňuje skrutkovať aj tesne vedľa lišty alebo steny.
Skľučovadlo Centrotec je o 50 % menšie a o 80 % ľahšie ako obyčajné skľučovadlo, čo ocenia hlavne remeselníci, ktorí pracujú so strojom nad hlavou.	Záhlbník, pomocou ktorého môžeme nastaviť hĺbku, do akej skrutku zanoríme.

Skľučovadlo
Do skľučovadla sa upína vrták a iné nástroje. Pri kvalitných vŕtačkách je skľučovadlo tzv. rýchloupínacie, a najmä beznástrojové, teda na výmenu vrtáku alebo iného nástroja nepotrebujeme nijaký kľúč. Čeľuste skľučovadla sú chránené pred predčasným opotrebovaním vložkami zo spekaného karbidu. Môžeme do nich vložiť vrták alebo iný stopkový nástroj s bežným priemerom 1,5 až 13 mm. S takýmto skľučovadlom môžeme ľahko vŕtať diery do hliníka, ocele alebo dreva či betónu.

Prídavné držadlo
Je riešené prakticky a ergonomicky protišmykovou a protivibračnou technológiou. Niekedy je držadlo vybavené tyčovým hĺbkovým dorazom. Za jeho pomoci je možné jednoducho a rýchlo nastaviť potrebnú hĺbku vŕtania pre jednotlivé potreby. Vŕtanie je tak bezpečnejšie a presnejšie, pretože stroj držíme pevne uchopený v obidvoch rukách a nestrácame stabilitu vyvolávanými príklepmi.

Príklep
Príklepové vŕtačky majú oproti tým obyčajným pri vŕtaní do tvrdých materiálov obrovskú výhodu. Príklep urýchľuje vŕtanie a posun vrtáku je oproti obyčajnej vŕtačke pri rovnakom príkone až trojnásobne rýchlejší. Je to zabezpečené vysokým počtom úderov, ktoré pôsobia na vrták po jemnom zatlačení na vŕtačku, čiže stroj ide bez väčšej námahy rýchlo aj do tvrdých a pevných materiálov. Vreteno príklepových vŕtačiek je proti tlaku pružiny posuvné v pozdĺžnom smere o jeden až dva milimetre, aby mohlo byť zabezpečené príklepové kmitanie. Príklep je zabezpečený mechanicky trením o seba dvoch ozubených kolies, ktoré do seba narážajú. Najväčší počet príklepov je daný násobkom počtu otáčok a počtom zubov na otáčajúcom sa kotúči.

Výkony
Na menšie dvojrýchlostné príklepové vŕtačky s hmotnosťou 1,5 – 2 kg vystačí príkon 500 – 600 W. Silný príklep (napr. pri vŕtaní korunkovými vrtákmi do muriva) umožňujú vŕtačky s príkonom 750 – 1 200 W a hmotnosťou do 3,5 kg. Dvojrýchlostné vŕtačky dosahujú až 60 000 úderov za minútu.

Príklepové vrtáky
K rozšíreniu príklepu však mohlo dôjsť až po vývoji vrtákov s doštičkami zo spekaného karbidu. Zabezpečujú, že materiály ako napríklad tehla, tvárnice, betón alebo kameň sa neprerážajú, ako je to pri väčšine búracích kladív, ale vrták ich skôr rozdrobuje a vylamuje čiastočky materiálu. Tento efektívny spôsob vŕtania má však svoje obmedzenie. Možno ho použiť len pri ľahkých prácach, ako je napríklad vŕtanie tehly alebo tvárnic. Možno ich použiť aj na tvrdšie stavebné materiály, ako napríklad armované betónové panely, avšak len vtedy, keď sa použije vrták menšieho priemeru. Neodporúča sa používať príklepovú vŕtačku na vŕtanie do tvrdého betónu či kameňa s veľkým vrtákom. Výhodou príklepových vŕtačiek je kompaktnosť a jednoduchá manipulácia. Nespôsobujú také veľké vibrácie ako búracie kladivá a možno ich použiť ako multifunkčné zariadenie.

Pre profesionálov
Vŕtačky pre profesionálov používajú antivibračné systémy, ktorými sa vibrácie utlmia prakticky na nulu. Profesionálne príklepové vŕtačky sa ďalej líšia od vŕtačiek triedy hobby tým, že je možné nimi okrem vŕtania aj skrutkovať. Vybavené sú elektronikou, ktorá umožňuje nastavenie niekoľkých stupňov krútiaceho momentu, čím sa zabráni prípadnému odtrhnutiu hlavy skrutky pri doťahovaní, resp. poškodeniu iného materiálu. Vŕtačky pre profesionálov majú navyše bezpečnostnú spojku a sú vybavené automatickým blokovaním vretena, ktoré uľahčuje výmenu vrtákov. Aj vinutie motora je lepšie chránené proti jemnému prachu z betónu a muriva, ktorý možno odsávať pomocou nadstavca na pripojenie vysávača.

Akumulátorové vŕtačky
Postupom času, ako elektrotechnický priemysel dokázal hromadne vyrábať kompaktné akumulátorové články, začali remeselníci pracujúci prevažne v teréne viac uprednostňovať akumulátorové náradie. Nabíjateľné články sa spočiatku uplatnili v akumulátorových skrutkovačoch, neskôr však aj vo výkonnejších vŕtačkách. Opravári, údržbári a stavbári sa o ne začali zaujímať až vtedy, keď sa podarilo zvýšiť kapacitu vymeniteľných akumulátorých blokov a objavili sa rýchlonabíjačky. O rýchlom vývoji akumulátorových blokov od NiCd po dnešné Li-Ion svedčí ich súčasná schopnosť akumulovať pri napätí batérie 24 V výkon až 72 Wh namiesto pôvodných 2 Wh. Vďaka tomu je výkon súčasných akumulátorových vŕtačiek porovnateľný so sieťovou vŕtačkou, sú však oveľa mobilnejšie a kompaktnejšie.

Akumulátory a motory
Akumulátorové vŕtačky pre profesionálov už nemajú vinutie na statore, čím sa zabezpečila ich nižšia hmotnosť a menšie rozmery. Nízku hmotnosť zabezpečujú aj najnovšie Li-Ionové akumulátory, ktoré sú takmer o polovicu ľahšie ako dnes už zastarané NiCd alebo NiMH akumulátory. Pri nižšej hmotnosti však nestrácajú na výkone ani objeme, práve naopak. Zvýšila sa ich kapacita a na jedno nabitie akumulátora vyvŕtame väčší počet dier, ako to bolo u starších typov. Ďalšou výhodou je minimalizovanie pamäťového efektu akumulátorov, takže ich môžeme nabíjať kedykoľvek. Už nemusíme čakať, kedy sa úplne vybijú alebo ich prácne vybíjať manuálne. Okrem toho neohrozujú naše životné prostredie.

Rýchlosť vŕtania
K ďalšiemu zdokonaleniu akumulátorových vŕtačiek prispela aj inštalácia synchronizovaných planétových prevodoviek s tromi až piatimi satelitmi pre každý prevod, čo zabezpečuje ich plynulejší chod a takmer bezúdržbovú prevádzku. Rovnako ako vŕtačky napájané zo siete aj akumulátorové vŕtačky majú niekoľko rýchlostí a vypínateľný príklep. Moderná štvorrýchlostná akumulátorová vŕtačka na štvrtom rýchlostnom stupni dosahuje rýchlosť až 3 800 ot./min, čo znamená, že po zapnutí príklepu ide vrták do tvrdých materiálov, akými sú betón alebo tehla, za pomoci neuveriteľných 76 000 úderov za minútu. Väčšinu aku-vŕtačiek možno beznástrojovo zmeniť na skrutkovač. Okrem toho možno na vŕtačku pripojiť rôzne nadstavce, napríklad odľahčené skľučovadlo, ktorého hlavnou výhodou je polovičná veľkosť a len pätinová hmotnosť oproti obyčajným; uhlové nadstavce, s ktorými sa dostaneme aj na ťažko dostupné miesta, až po zahlbovače či excentrické nadstavce, s ktorými môžeme skrutkovať tesne pri okraji lišty alebo steny a ďalšie iné.

Vŕtačky – systémy
Keďže moderná vŕtačka nie je len jednoúčelový stroj na vŕtanie dier, často sa predáva v súpravách alebo si k samostatnej vŕtačke môžeme dokúpiť špecifické príslušenstvo. Výrobcovia často ponúkajú ucelený systém, ktorý zabezpečuje jednoduchú, ľahkú a hlavne bezpečnú prácu. Kúpou získame multifunkčné zariadenie, s ktorým je možné vŕtať, vŕtať s príklepom, skrutkovať, odstraňovať hrdzu, brúsiť železo, miešať farby a laky. Záleží len na nástroji, ktorý použijeme.

Text: Ing. Miroslav Dobias
Foto: Black & Decker, Bosch, Fein, Hilti, Makita, Metabo, Narex, Proma, Protool, Technia
Zdroj: časopis Urob si sám