Menu:
Historie
Jako celý vývoj lidské populace a jejího postupného technického růstu, tak i rozvoj jednotlivých technologií a výroby, nesl s sebou během dílčích krůčků i přešlapování po dobu jejího dlouhého vznikání mnoho záludností a problémů než se dostal do stavu tak, jak ho známe dnes. Ani vrtání – jedna z nejdůležitějších a zároveň nejběžnějších výrobních operací – nebylo výjimkou.
Zprávy o prvních "vrtačkách" jsou z období 3000 let před naším letopočtem z doby kamenné, z území náznaků prvních městských komunit, kdy nástroje se začaly používat nejen k lovu, ale také pro jiné potřeby života. Tak vzniklo samotné kolo a první mechanizované nástroje, jako hrnčířský kruh, tyčový soustruh a luková vrtačka na principu luku, jehož tětiva byla ovinuta kolem jakéhosi pra-předchůdce vrtáku. Vratným pohybem luku se primitivní nástroj otáčel na jednu i na druhou stranu a svým ostrým koncem vytvářel otvor do materiálu.
Většího rozmachu dosáhl vývoj prvních mechanických zařízení s vývojem první výroby a používání železa zhruba od roku 500 př.n.l. za časů Říma a vynálezců jako byli např. Ktesibius a Herón s vynálezem pumpy, vodních i vzduchových varhan nebo Archimédes s vynálezem šroubu, kladky a páky, a také prvního typu stavebního vrtáku (datovaný do roku 215 př.n.l.), jehož tvar se uchoval přes 2000 let. Tyto a další vynálezy vedly postupem doby k zavedení rotačního pohybu v širokém měřítku, což byl důležitý technologický přechod Řecko – Římské éry asi do 5.století našeho letopočtu.
Poměrně pozvolným vývojem prošly technologie ve středověku v souvislosti ze všeobecným rozmachem vojenství, obchodu, loďařství, zemědělství, pozemní dopravy a s tím související konkurence mezi jednotlivými oblastmi a národy, které vývojem nových výrobních metod a ostatními, pro život důležitými odvětvími, se snažili udržet nebo získat prestiž nad úrovní ostatních kultur. Léta 500 až 1500 n.l. jsou tedy charakteristická pro pomalý, ale významný technologický rozvoj s vynálezy jako vodní a větrný mlýn, vodou poháněné mechanické hodiny, později hnané hmotností závaží a ještě později v 15. století poháněné perem, ve vojenství vynález střelného prachu, děla, v dopravě sestrojení lodního kormidla, vývoj plachetnic a zavedení magnetického kompasu. Také věda a kultura byla více zpřístupněna širšímu okruhu lidí vynálezem knihtisku kolem roku 1455, který je považován za jeden z nejvýznamnějších vynálezů té doby.
Řada důležitých vynálezů je datována až po vzniku tzv. západní technologie v letech 1500 až 1750. Tato léta byla charakteristická hlubokými historickými společenskými změnami v Západní Evropě. Období, v němž žili geniální vědci a vynálezci jako Leonardo da Vinci, Galileo Galilei a další, je však přičítán jako nejvýznamnější technologický úspěch vynález atmosférického parního stroje, který jako první funkční exemplář sestrojil britský řemeslník Thomas Newcomen v r. 1712. Krátce nato byl stroj v Británii široce používán k čerpání vody z hlubokých kamenouhelných dolů.
Období v letech 1750 až 1900 je nazýváno obdobím tzv. průmyslové revoluce. Kolébku a největší hnací sílu měla v Británii, kde technologický pokrok měl nejlepší podmínky ke svému prudkému rozvoji. Byly výrazně zdokonalovány zejména zdroje energie zvětšením účinnosti vodních kol a větrných mlýnů. Newcomenův atmosférický parní stroj byl postupně nahrazován moderní konstrukcí parního stroje Jamese Wata s odděleným kondenzátorem a ten po roce 1802 další moderní verzí vysokotlakého parního stroje R. Trevithicka. Vývoj výroby energie vedl k vynálezu parní turbíny Ch. Parsonsem r. 1884. Souběžně s vývojem parní energie byl umožněn i vývoj nového druhu energie – elektřiny. Zásluhu na vynálezu vzniku elektrické energie mechanickou cestou měla skupina vědců B. Franklin z Pensylvánie, Ital A. Volta a britský výzkumník M. F. Faraday kolem r.1831. Vývoj a vynález žárovky, elektromotoru a generátoru elektrického proudu- dynama, spojením s pohonem parní turbínou vedlo k výhodnému zavedení velkovýroby elektrické energie kolem poloviny 19. století.
V souvislosti s vývojem nových energií i jiných průmyslových odvětví, docházelo také k úspěšným inovacím výrobních zařízení ve strojírenských dílnách. Také první, v pravém smyslu slova – vrtací stroje – doznaly konečně vývoje a z jednoduchých, vesměs dřevěných zařízení hnaných silou nohou nebo ručně, se začaly vyvíjet mnohem přesnější a „pracovitější“ předchůdci vrtaček. Zvyšující se přesnost strojírenské výroby měla dalekosáhlý význam pro vývoj dalších vynálezů.
Konec 19. a počátek 20. století je charakterizován řadou převratných vynálezů, které rozhodně zasáhly do technologií strojírenské výroby. Vynález a sestrojení automobilu, konstrukce spalovacího motoru, nebývalý růst lodní dopravy, počátek a následný vývoj letectví a také překotný rozvoj zbrojního průmyslu i mnoho dalších aspektů, byly příčinou velkého rozvoje strojírenského průmyslu. Z jednotlivých dílen se stávaly výrobní závody, později průmyslové podniky, byla zavedena sériová a hromadná výroba, začaly se ve velkém uplatňovat výrobní linky. Vzhledem k nárokům na vyměnitelnost součástí při montážích bylo nutné stále zvyšovat výkon, přesnost a spolehlivost strojního vybavení...
Také vrtačky jako takové prošly bouřlivým vývojem. Stroje se specializovaly. Rozdělením podle výkonu byly vyvinuty typy od nejsilnějších stojanových vrtaček až po první malé mechanizované ruční vrtačky, další rozdělení následovalo např. podle druhu pohonu. Ohromný vývoj doznaly také nástroje pro vrtání děr. Od nejjednodušších původních kopinatých vrtáků z tvrdé oceli, které se celkem rychle opotřebovávaly a nepracovaly přesně se postupně vývojem nových nástrojových materiálů a výzkumem řezných pochodů vyvinuly velmi dokonalé a přesné vrtáky, rozdělené podle použití do mnoha kategorií.
A jak to bylo s ruční vrtačkou?
První elektrickou ruční vrtačku pro montéry stožárů sestrojil r. 1896 Němec W. E. Fein. Vrtačka s olejovou náplní v litinové skříni s párem dřevěných rukojetí vážila 7,5 kg, ale její výkon 45W dovolil vrtat do oceli jen díry do Ø 6mm … První vrtačku s pistolovou rukojetí vymysleli a r. 1915 patentovali Američané D. Black a A. Decker. Vrtačky s hliníkovou skříní už měly příkon 600W srovnatelný s dnešními výrobky, pro malé otáčky (800 ot.min-1) se však používaly jen k vrtání kovů. Lehčí vrtačky (3 kg) s bakelitovou rukojetí se rozšířily ve 30. letech minulého století v Evropě zásluhou německých firem Metabo a R. Bosch. Ještě kolem roku 1955 měly vrtačky jen jednoduchou izolaci s ochranným vodičem a pro jejich používání byly předepsány gumové rukavice a obuv. Teprve když se na přelomu 60. let začaly užívat vysokootáčkové univerzální elektromotory s 20 - 30.000 ot.min-1 a zavedla se dvojitá izolace, zvýšila se bezpečnost práce s vrtačkami, jež nalezly univerzální uplatnění.
Vrtačky, které dnes po více než stoletém vývoji příkonem od 300 do 1000W odpovídají účelu použití, mají s prvními Feinovými výrobky společné jen to, že vrtají díry. A to nejen do oceli, dřeva, plastů, ale i do zdiva a betonu, jsou-li vybaveny příklepem. Jejich hmotnost se snížila na 1,5 kg a méně. Pokrok ve vývoji akumulátorů umožnil konstruovat vrtačky bez přívodního kabelu. Dobře vyvážená vrtačka na jedno nabití akumulátoru připojeného k rukojeti vyvrtá několik desítek děr Ø 6 mm nebo do dřeva zašroubuje více než 200 delších vrutů. K jejich rozšíření přispěl úspěch pistolových akumulátorových vrtaček, které pro potřebu kosmonautů při výpravách Gemini a Apollo vyvinul Al Decker, syn zakladatele společnosti Black & Decker. Na oběžnou dráhu byly poprvé vyneseny v r. 1971 a dobře se osvědčily. Výkon akumulátorů vzrostl od té doby tak, že akumulátorové vrtačky mají dostatečný výkon i pro příklep a bez kabelů se do betonu probíjejí též lehčí akumulátorová kladiva.
Dnešní vrtačky s odlehčenou hliníkovou nebo hořčíkovou skříní, s 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 proměnné zatížení, a vývoj jde dál...