Wiertarka służy przede wszystkim do wykonywania, rozwiercania i pogłębiania otworów za pomocą wiertła. Dziś najczęściej kojarzy się z elektronarzędziem zasilanym z sieci lub akumulatora, ale sama idea wiercenia jest znacznie starsza. Proste narzędzia tego typu były używane tysiące lat temu, a przez kolejne epoki zmieniały się przede wszystkim sposób napędu, precyzja i zakres zastosowań.
Fot. 1.Wiertarka - różne rodzaje
Jak wiercono bez prądu?
Pierwsze narzędzia do wykonywania otworów opierały się na ruchu obrotowym uzyskiwanym siłą rąk. Jedną z najstarszych form była ręczna wiertarka składająca się z prostego trzpienia obracanego między dłońmi. Później pojawiły się wiertarki łukowe, w których sznurek owinięty wokół trzpienia pozwalał zamieniać ruch posuwisto-zwrotny na obrotowy. Takie rozwiązania wykorzystywano między innymi przy obróbce drewna i kamienia.
Z czasem powstawały kolejne konstrukcje ręczne, a w średniowieczu stosowano również urządzenia napędzane kołami wodnymi. Wiertarki rozwijały się więc długo przed pojawieniem się silnika elektrycznego.
Od pary i sprężonego powietrza do elektryczności
W XIX wieku do napędu wiertarek zaczęto wykorzystywać nowe źródła energii. W 1813 roku Richard Trevithick zaprojektował wiertarkę obrotową napędzaną parą, a w 1848 roku J.J. Couch skonstruował pneumatyczną wiertarkę udarową.
Fot. 2.Wiertarka stołowa (wówczas nazywana maszyną do wiercenia) drążąca otwory w drewnianych szpulach służących do nawijania drutu kolczastego, 1917 r. - Wikimedia, Autorstwa Museum of Photographic Arts
Kolejny przełom przyniósł silnik elektryczny. W 1889 roku Arthur James Arnot i William Blanch Brain opatentowali wiertarkę elektryczną. W 1895 roku bracia Wilhelm i Carl Fein stworzyli pierwszą przenośną wiertarkę ręczną, a w 1917 roku opatentowano konstrukcję z uchwytem pistoletowym i włącznikiem spustowym. W ten sposób zaczęła kształtować się forma bardzo zbliżona do współczesnych urządzeń.
Co znajduje się we współczesnej wiertarce?
W ręcznej wiertarce elektrycznej najważniejszym elementem napędowym jest silnik z wirnikiem i stojanem. Jego ruch przekazywany jest przez przekładnię zębatą do uchwytu, w którym mocuje się wiertło. Urządzenie wyposażone jest również w regulator obrotów i wentylator chłodzący podzespoły podczas pracy.
Fot. 3. Wnętrze wiertarki: 1. włącznik, regulator obrotów, 2. przycisk, 3. pokrętło ogranicznika regulacji obrotów, 4. szczotki (wewnątrz szczotkotrzymaczy z tworzywa), 5. wirnik z komutatorem, 6. stojan silnika uniwersalnego, 7. wentylator, 8. przekładnia zębata, 9. uchwyt wiertła, 10. przewód zasilający. - Wikimedia, Autorstwa Dmitry G – Praca własna, Domena publiczna
W zależności od konstrukcji wiertarka może mieć także dodatkową rękojeść, ogranicznik głębokości wiercenia czy blokadę włącznika umożliwiającą pracę ciągłą.
Nie każda wiertarka jest taka sama
Wiertarki występują w wielu odmianach. Ręczne są przenośne i mogą mieć napęd ręczny, elektryczny lub pneumatyczny. Wiertarki stołowe i kolumnowe zapewniają bardziej stabilne prowadzenie narzędzia, dlatego są wykorzystywane w warsztatach i przemyśle.
Inaczej pracuje wiertarka udarowa. Wiertło wykonuje w niej nie tylko ruch obrotowy, lecz także posuwisto-zwrotny, uderzając w obrabiany materiał. Dzięki temu rozwiązanie może być stosowane do pracy w twardych i kruchych materiałach budowlanych. W przemyśle wykorzystuje się również między innymi wiertarki promieniowe i wielowrzecionowe, pozwalające na jednoczesne wiercenie wielu otworów.
Wiertarka nie tylko do wiercenia
Silnik wiertarki może napędzać także inne narzędzia. Przy użyciu odpowiednich końcówek urządzenie może służyć do wkręcania i wykręcania śrub, szlifowania drewna, czyszczenia metalu, frezowania czy nawet napędzania niewielkiej pompy do cieczy.
Przez znaczną część XX wieku popularne były również przystawki pozwalające zamieniać ręczną wiertarkę elektryczną w inne elektronarzędzia, na przykład szlifierkę lub piłę. Z czasem takie rozwiązania stały się mniej popularne wraz ze spadkiem cen wyspecjalizowanych urządzeń.
Od kabla do akumulatora
Wiertarki elektryczne mogą być zasilane przewodem z sieci albo akumulatorem. Modele bezprzewodowe wykorzystują wymienne baterie, co pozwala pracować bez stałego podłączenia do gniazdka.
Wraz z rozwojem akumulatorów rosło napięcie i możliwości takich urządzeń. Rozwiązania litowo-jonowe zaczęły zyskiwać popularność między innymi dzięki mniejszej masie, krótszemu czasowi ładowania i dłuższemu utrzymywaniu energii w porównaniu ze starszymi akumulatorami niklowo-kadmowymi.
Podsumowanie
Historia wiertarki to przede wszystkim historia coraz skuteczniejszego wprawiania narzędzia w ruch. Ręce człowieka zastępowały kolejno bardziej rozbudowane mechanizmy, napęd wodny, para, sprężone powietrze i wreszcie silnik elektryczny. Zmieniały się konstrukcja i możliwości urządzenia, ale podstawowe zadanie pozostało takie samo – wprawić wiertło w ruch i wykonać otwór w obrabianym materiale.
Źródło: Wikipedia