Vrtání s příklepem (příklepové vrtačky)
Vrtačka je pravděpodobně nejprodávanější ruční elektrické nářadí. Domácí mistr nebo řemeslník se bez ní neobejde, když potřebuje vyvrtat jednoduchý otvor do dřeva, připevnit šroub do betonu nebo zamíchat 25 kg lepidla či obrousit rez ze starého kování. Vrtačky se používají více než 100 let. Díky dlouhému a nákladnému vývoji se zvýšil výkon i všestrannost jejich využití.
První elektrickou ruční vrtačku sestrojil v roce 1896 švábský mistr pro montéry stožárů. Vrtačka s olejovou náplní zabudovanou do litinové skříně a s párem dřevěných rukojetí vážila přes 7 kg a její výkon 45 W umožňoval vrtat díry do oceli pouze do průměru 6 mm. Její velkou nevýhodou byla jednoduchá izolace s ochranným vodičem (uzemněním) a často se stávalo, že vrtačka místo vrtání více "kopala" obsluhu. Právě proto bylo při používání vrtaček předepsané používat gumové rukavice a obuv. Bezpečnost práce s vrtačkami, které mezitím získaly univerzální uplatnění, se zvýšila až na přelomu šedesátých let, kdy se začaly používat vysokoobrátkové univerzální elektromotory s 20 000 - 30 000 ot. / min.
Moderní vrtačky
Dnešním vrtačkám, které mají po více než stoletém vývoji příkon 300 - 1 000 W, zůstalo s těmi původními společné jen to, že vrtají díry. A to nejen do oceli, dřeva a plastů, ale - pokud jsou vybaveny příklepem - i do zdiva a betonu. Jejich hmotnost se snížila na 1,5 kg, dokonce u některých typů je to ještě méně.
Vrtačky s odlehčenou hliníkovou nebo hořčíkovou skříní, přesnými valivými ložisky, rychloupínacím sklíčidlem a ergonomicky tvarovanou rukojetí i pomocným držadlem jsou vybaveny elektronikou pro plynulý rozběh, regulaci otáček a jejich udržování na zvolené úrovni bez ohledu na materiál a zatížení, jakému stroj vystavujeme. Elektronika zajišťuje tepelnou ochranu motoru, kontrolu teploty vinutí a ochranu proti přetížení. Po přepnutí se jejich vřetena otáčejí doprava nebo doleva, takže umožňují i šroubování nebo řezání závitů. Do sklíčidla lze upnout stopkové nástroje, například talíř s brusným kotoučem na broušení železa nebo drátěné kartáče na odstraňování rzi.
Příklep díky rozpěrce?
Vynález rozpěrky roce 1958 však vyvolal potřebu vrtaček s mechanickým příklepem. Obyčejnou vrtačkou sotva lze vrtat do cihelného zdiva, a proto bylo třeba najít jednodušší cestu, kterou byla vrtačka s příklepem. Dnes ji využívají řemeslníci při provrtávání zdiva na instalaci vodičů nebo užších potrubí, zavrtávání úchytů při montáži oken nebo dveří, při montáži polic na zeď nebo uchycení lustrů na strop. Možností využití je mnoho.
Průřez vrtačkou
Kryt - "karoserie" vrtačky
Příklepové vrtačky se tvarem, elektronikou a vybavením podobají bezpříklepovým vrtačkám. Mají však výkonnější motor, robustnější převodovku a rukojeť, která je často obalena měkkým potahem na tlumení přenosu vibrací. Výkonná příklepová vrtačka pro profesionály s příkonem kolem 1 000 W má zpravidla hliníkovou převodovou skříň, motorovou skříň z nárazuvzdorného plastu s inteligentní pistolovou rukojetí, změkčenou v místě držení a protiskluzovou úpravou (Sofrtgrip). Povolením šroubů lze zadní část rukojeti odmontovat, takže se odkryje přístup ke spínači a komutátor elektromotoru s uhlíkovými kartáčky.
Motor a převodovka
Od kabelu vede pár vodičů do velkoplošného tlačítkového spínače a z jeho boku vystupuje aretační tlačítko. Stisknutím aretačního tlačítka se spínač zablokuje v poloze zapnuto a stroj je v permanentním chodu. Dále ze spínače vedou vodiče k cívkám statoru a k uhlíkovým kartáčkům motoru. Rychlost otáčení vřetena lze měnit na základě změny hloubky stisku hlavního spínače. U dvourychlostních příklepových vrtaček se otáčky plynule mění například v rozmezí od 0 do 1 000 ot. / min a při zařazení 2. rychlostního stupně od 0 do 2 900 ot. / min. Rychlostní stupeň (mechanický převod) se nastaví před spuštěním stroje. Vysokoobrátkový univerzální elektromotor by se bez zatížení rozběhl až na 27 000 ot. / min. Točivý moment rotoru přenáší ozubený pastorek s korigovanými zuby na motorové kolo předlohového hřídele. Na něm jsou dvě pevná převodová kola odlišného průměru s kalenými zuby, které přenášejí moment na vřeteno prostřednictvím posuvného dvojkolí.
Všechna ložiska v těle vrtačky jsou mazaná tukem, který vystačí nejméně na dva roky běžného provozu. Po této době je vhodné dát prohlédnout stroj do servisu, aby se předešlo nežádoucímu opotřebení pohyblivých částí.
Izolace
Všechny vrtačky v současnosti již mají dvojitou elektrickou izolaci. Jednu představuje pracovní izolace umožňující funkci motoru, druhou zástřik plastem, který nevodivě izoluje plechy rotoru od ostatních částí stroje. Ani v případě proražení proudu do plechu rotoru či statoru (což je téměř vyloučeno díky kvalitě výroby) se nemůže napětí dostat na kovový plášť vřetena. Při práci je však třeba mít se na pozoru. Ani dvojitá izolace nedokáže zabránit přeskočení napětí a poranění obsluhy, pokud by vrták narazil do vodiče pod napětím, např. při vrtání díry do zdi.
Sklíčidlo
Do sklíčidla se upíná vrták a jiné nástroje. U kvalitních vrtaček je sklíčidlo tzv. rychloupínací, a zejména beznástrojové, tedy na výměnu vrtáku nebo jiného nástroje nepotřebujeme žádný klíč. Čelisti sklíčidla jsou chráněny před předčasným opotřebením vložkami ze slinutého karbidu. Můžeme do nich vložit vrták nebo jiný stopkovýý nástroj s běžným průměrem 1,5 až 13 mm. S takovým sklíčidlem můžeme snadno vrtat díry do hliníku, oceli nebo dřeva či betonu.
Přídavné držadlo
Je řešeno prakticky a ergonomicky protiskluzovou a protivibrační technologií. Někdy je držadlo vybaveno tyčovým hloubkovým dorazem. Za jeho pomoci lze snadno a rychle nastavit potřebnou hloubku vrtání pro jednotlivé potřeby. Vrtání je tak bezpečnější a přesnější, protože stroj držíme pevně uchopený v obou rukou a neztrácíme stabilitu vyvoláváním příklepu.
Příklep
Příklepové vrtačky mají oproti těm obyčejným při vrtání do tvrdých materiálů obrovskou výhodu. Příklep urychluje vrtání a posun vrtáku je oproti obyčejné vrtačce při stejném příkonu až trojnásobně rychlejší. Je to zajištěno vysokým počtem úderů, které působí na vrták po jemném zatlačení na vrtačku, čili stroj jde bez větší námahy rychle i do tvrdých a pevných materiálů. Vřeteno příklepových vrtaček je proti tlaku pružiny posunuto v podélném směru o jeden až dva milimetry, aby mohlo být zajištěno příklepové kmitání. Příklep je zajištěn mechanicky třením o sebe dvou ozubených kol, které do sebe narážejí. Největší počet příklepů je dán násobkem počtu otáček a počtem zubů na otáčejícím se kotouči.
Výkony
Na menší dvourychlostní příklepové vrtačky s hmotností 1,5 - 2 kg vystačí příkon 500 - 600 W. Silný příklep (např. při vrtání korunkovými vrtáky do zdiva) umožňují vrtačky s příkonem 750 - 1 200 W a hmotností do 3,5 kg. Dvourychlostní vrtačky dosahují až 60 000 úderů za minutu.
Příklepové vrtáky
K rozšíření příklepu však mohlo dojít až po vývoji vrtáků s destičkami ze slinutého karbidu. Zajišťují, že materiály jako například cihla, tvárnice, beton nebo kámen se neproráží, jak je to u většiny bouracích kladiv, ale vrták je spíše drobí a vylamuje částečky materiálu. Tento efektivní způsob vrtání má však svá omezení. Lze jej použít jen při lehkých pracích, jako je například vrtání cihly nebo tvárnic. Lze je použít i na tvrdší stavební materiály, jako například armované betonové panely, avšak pouze tehdy, když se použije vrták menšího průměru. Nedoporučuje se používat příklepovou vrtačku na vrtání do tvrdého betonu či kamene s velkým vrtákem. Výhodou příklepových vrtaček je kompaktnost a snadná manipulace. Nezpůsobují tak velké vibrace jako bourací kladiva a lze je použít jako multifunkční zařízení.
Pro profesionály
Vrtačky pro profesionály používají antivibrační systémy, kterými se vibrace utlumí prakticky na nulu. Profesionální příklepové vrtačky se dále liší od vrtaček třídy hobby tím, že lze jimi kromě vrtání i šroubovat. Vybavené jsou elektronikou, která umožňuje nastavení několika stupňů kroutícího momentu, čímž se zabrání případnému odtržení hlavy šroubu při utahování, resp. poškození jiného materiálu. Vrtačky pro profesionály mají navíc bezpečnostní spojku a jsou vybaveny automatickým blokováním vřetena, které usnadňuje výměnu vrtáků. I vinutí motoru je lépe chráněné proti jemnému prachu z betonu a zdiva, který lze odsávat pomocí nástavce na připojení vysavače.
Akumulátorové vrtačky
Postupem času, jak elektrotechnický průmysl dokázal hromadně vyrábět kompaktní akumulátorové články, začali řemeslníci pracující převážně v terénu více upřednostňovat akumulátorové nářadí. Dobíjecí články se zpočátku uplatnily v akumulátorových šroubovácích, později však i ve výkonnějších vrtačkách. Opraváři, údržbáři a stavbaři se o ně začali zajímat, až když se podařilo zvýšit kapacitu vyměnitelných akumulátorových bloků a objevily se rychlonabíječky. O rychlém vývoji akumulátorových bloků od NiCd po dnešní Li-Ion svědčí jejich současná schopnost akumulovat při napětí baterie 24 V výkon až 72 Wh místo původních 2 Wh. Díky tomu je výkon současných akumulátorových vrtaček srovnatelný se síťovou vrtačkou, jsou však mnohem mobilnější a kompaktnější.
Akumulátory a motory
Akumulátorové vrtačky pro profesionály již nemají vinutí na statoru, čímž se zajistila jejich nižší hmotnost a menší rozměry. Nízkou hmotnost zajišťují i nejnovější Li-Ion akumulátory, které jsou téměř o polovinu lehčí než dnes již zastaralá NiCd nebo NiMH akumulátory. Při nižší hmotnosti však neztrácejí na výkonu ani objemu, právě naopak. Zvýšila se jejich kapacita a na jedno nabití akumulátoru vyvrtáme větší počet děr, než tomu bylo u starších typů. Další výhodou je minimalizace paměťového efektu akumulátorů, takže je můžeme nabíjet kdykoliv. Už nemusíme čekat, až se zcela vybijí nebo je pracně vybíjet manuálně. Navíc neohrožují naše životní prostředí.
Rychlost vrtání
K dalšímu zdokonalování akumulátorových vrtaček přispěla i instalace synchronizovaných planetových převodovek s třemi až pěti družicemi pro každý převod, což zajišťuje jejich plynulejší chod a téměř bezúdržbový provoz. Stejně jako vrtačky napájené ze sítě i akumulátorové vrtačky mají několik rychlostí a vypínatelný příklep. Moderní čtyřrychlostní akumulátorová vrtačka na čtvrtém rychlostním stupni dosahuje rychlosti až 3 800 ot. / min, což znamená, že po zapnutí příklepu jde vrták do tvrdých materiálů, jakými jsou beton nebo cihla, za pomoci neuvěřitelných 76 000 úderů za minutu. Většinu aku-vrtaček lze beznástrojově změnit na šroubovák. Kromě toho lze na vrtačku připojit různé nástavce, například odlehčené sklíčidlo, jehož hlavní výhodou je poloviční velikost a jen pětinová hmotnost oproti obyčejným; úhlové nástavce, s nimiž se dostaneme i na těžko dostupná místa, až po zahlubovací či excentrické nástavce, s nimiž můžeme šroubovat těsně při okraji lišty nebo stěny a další jiné.
Vrtačky - systémy
Jelikož moderní vrtačka není jen jednoúčelový stroj na vrtání děr, často se prodává v soupravách nebo si k samostatné vrtačce můžeme dokoupit specifické příslušenství. Výrobci často nabízejí ucelený systém, který zajišťuje jednoduchou, lehkou a hlavně bezpečnou práci. Koupí získáme multifunkční zařízení, se kterým lze vrtat, vrtat s příklepem, šroubovat, odstraňovat rez, brousit železo, míchat barvy a laky. Záleží jen na nástroji, který použijeme.
