Młoty udarowe

Udar elektropneumatyczny podwyższa wydajność wiertarek o 30% w porównaniu do urządzeń wyposażonych w udar mechaniczny. 

Mechanizm udarowy
Początkowo do wiercenia w twardych materiałach budowlanych, stosowano wiertła widiowe (z niemieckiego "wie Diamant" dosłownie: "jak diament" a więc "twardy jak diament"). Rozwiązanie to jednak okazało się niewystarczające. Wiercenie w materiałach budowlanych, zwłaszcza w betonie, wymagało nie tyle skrawania co rozkruszania podłoża i sprawnego usuwania urobku. Zmodyfikowano więc konstrukcję wiertarki, która teraz obok ruchu obrotowego wprawiała dodatkowo wiertło w szybki, poosiowy ruch posuwisto-zwrotny. W ten sposób wiertło nie tylko skrawało materiał, ale i kruszyło go. Nowy mechanizm - udar - działa zasadzie mechanicznego tarcia o siebie dwóch stalowych tarcz o specjalnie naciętym obrzeżu. Skuteczność udaru mechanicznego w wiertarkach elektrycznych była jednak niska w porównaniu z efektywnością pracy podobnych urządzeń zasilanych pneumatycznie. Dodatkowo, siła uderzenia ostrza wiertła w podłoże (a więc efektywność wiercenia) zależała od siły nacisku wywieranego na wiertarkę - im większy nacisk, tym większa energia udaru.

Udar elektropneumatyczny
Dzięki wynalezieniu udaru elektropneumatycznego wydajność wiertarek podwyższyła się o 30% w porównaniu z tymi wyposażonymi w udar mechaniczny. Energia udaru przestała zależeć od poosiowej siły wywieranej na wiertarkę w trakcie pracy. Wręcz przeciwnie tylko niewielki stały nacisk, równoważący skłonność "odbijania" wiertarki do tyłu w czasie pracy, wystarczył do uzyskania efektów wiercenia. Nowe rozwiązanie zaczęto powszechnie stosować w różnych typach i konfiguracjach wiertarek, przeznaczonych zwłaszcza do wykonywania otworów w twardych materiałach. Kiedy z czasem wprowadzono dodatkowo mechanizm umożliwiający wyłączenie ruchu obrotowego wrzeciona wiertarki i pozostawienie tylko ruchu poosiowego, wiertarka zaczęła służyć również jako mechaniczny młot. Należało teraz zamiast wiertła założyć do uchwytu wiertarskiego dłuto. Wiertarki można więc podzielić na trzy grupy: bez udaru, z udarem (mechanicznym) i młoty udarowe (z udarem elektropneumatycznym). Niektórzy producenci klasyfikują te ostatnie bardziej szczegółowo, odróżniając młotowiertarki oraz młoty udarowe, a wśród nich z kolei młoty kujące. Wśród młotów kujących wyróżniają natomiast młoty wyburzeniowe przeznaczone do prowadzenia prac rozbiórkowych.

Klasyfikacja młotów
Klasyczne młoty udarowe to już dzisiaj duża grupa urządzeń, w których na ogół nie można wyłączyć udaru. Aby ostatecznie przyjąć jednoznaczną klasyfikację, europejski rynek młotów udarowych podzielił je na dwie grupy: młoty udarowe wiercące (tylko funkcja wiercenia - bez udaru lub z udarem) i młoty udarowe kujące (tylko funkcja wiercenia z udarem lub dłutowanie).

Młoty udarowe podzielono także według masy (wagi) na:

• młoty lekkie "klasy 2 kg" (rzeczywista masa młotów 1,8-3,9 kg),
• młoty średnie "klasy 5 kg" (rzeczywista masa młotów 4,0-5,5 kg),
• młoty ciężkie "klasy 10 kg" (rzeczywista masa młotów 5,6-12,0 kg).

Przy okazji warto zatrzymać się nad pojęciem masy elektronarzędzi. W Niemczech funkcjonuje specjalna norma, która odróżnia dwa pojęcia związane z masą elektronarzędzi. Pojęcia te należałoby przetłumaczyć dosłownie jako: "masa" oraz jako "masa robocza". Ogólne pojęcie masy odnosi się do elektronarzędzi bez założonego narzędzia roboczego (np. wiertła), uchwytu mocującego narzędzie robocze, wymaganych podczas pracy osłon ochronnych oraz dodatkowej rękojeści i przewodu zasilającego. Pojęcie "masy roboczej" obejmuje natomiast oprócz masy samej jednostki napędowej całe oprzyrządowanie niezbędne do bezpiecznego prowadzenia określonych prac, bez uwzględnienia masy przewodu zasilającego. Inną wielkością, którą można spotkać w katalogach młotów udarowych, jest tzw. jednostkowe obciążenie mocy, które wyraża się stosunkiem mocy urządzenia do jego masy roboczej. Tu z kolei należy pamiętać, że podawana do wyliczenia moc urządzenia jest mocą użyteczną (zwaną czasami mocą wyjściową urządzenia), a nie jego mocą znamionową, podawaną na pierwszym miejscu w tabeli parametrów technicznych.

Systemy mocowania narzędzi
Zastosowanie udaru elektropneumatycznego pociągnęło za sobą konieczność stworzenia nowego systemu mocowania narzędzi roboczych. Stosowany do tej pory trójszczękowy uchwyt wiertarski przestał spełniać swoje funkcje. Konstruktorzy opracowali kilka różnych systemów mocowania m.in. mały i duży wieloklin czy uchwyt sześciokątny 19 mm (3/4") lub 28 mm (1 i 1/8"). Najbardziej rozpowszechniły się jednak dwa systemy opatentowane przez niemiecką firmę Bosch: system SDS-plus, przeznaczony zasadniczo dla małych młotów udarowych, do zakresu wierceń od 4-16 mm oraz system SDS-max dla zakresu wierceń od 25-52 mm (podane średnice odnoszą się do wierteł pełnych). Systemy SDS, pomimo swoich niezaprzeczalnych zalet, nie zastąpiły, oczywiście, stosowanych poprzednio rozwiązań. Dlatego też, aby uwzględnić specyfikę konkretnego rynku oraz przyzwyczajenia użytkowników, w ofercie wszystkich producentów młotów udarowych pojawiły się oprócz wierteł i dłut, specjalne adaptery pozwalające na wzajemną współpracę różnych systemów chwytów narzędzi roboczych z systemami SDS. Doświadczenia zebrane podczas pracy rożnymi typami młotów udarowych wykazały dosyć szybko, że wyliczone teoretycznie zakresy dopuszczalnych średnic wierceń dla systemów mocowania narzędzi roboczych SDS nie zdają do końca praktycznego egzaminu i to zarówno z technicznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia.

Wybór systemu mocowania wiertła pełnego w zalezności od jego średnicy:

• system SDS-plus - optymalny zakres wiercenia 4-16,
• system SDS-top - optymalny zakres wiercenia 16-25,
• system SDS-max- optymalny zakres wiercenia 25-52.

Uchwyty narzędzi
Obciążenie części chwytowej narzędzia roboczego, w wyniku oddziaływania wysokiego momentu obrotowego oraz dużej energii udaru, okazało się problemem natury technicznej, zaś zbyt szybkie zużycie uchwytu młota, stanowiącego jego integralną część, problemem natury ekonomicznej (wysokie koszty serwisu związane z wymianą uchwytu). Właściwą przyczyną tych problemów było jednak coraz powszechniejsze stosowanie lekkich młotów udarowych do ciężkich prac budowlanych. To prowadziło do wysokiej awaryjności urządzeń. Rozwiązania problemów podjęły się firmy Hilti i Bosch. W wyniku prowadzonych przez nie prac powstały dwa, wzajemnie współpracujące systemy nowej konstrukcji uchwytu narzędzi roboczych. Podobne rozwiązanie firma Hilti opatentowała pod nazwą TE-T, zaś Bosch pod nazwą SDS-top. Młoty udarowe, w których zastosowano system TE-T i SDS-top, wyposażono dodatkowo w szybkowymienne uchwyty narzędzi roboczych. Umożliwiło to wymianę całego uchwytu w wypadku zużycia lub uszkodzenia, bez konieczności wymiany również innych podzespołów. Pozwoliło to jednocześnie na szybkie zastępowanie uchwytu jednego systemu innym. Wyeliminowało to z kolei konieczność używania adapterów. Ich stosowanie wiąże się bowiem zawsze z obniżeniem parametrów pracy, a przede wszystkim ze spadkiem jej precyzji. Teraz każda klasa młotów udarowych otrzymała optymalne z technicznego punktu widzenia rozwiązanie mocowania narzędzi roboczych: młoty lekkie - system SDS-plus, młoty średnie - system SDS-top lub TE-T, młoty duże - system SDS-max.