Pripravte sa: Uhlové brúsky už nebudú ako doteraz

Takmer každé piate vyrobené elektrické alebo akumulátorové náradie je uhlová brúska. Patrí nesporne medzi najpoužívanejšie stroje na stavbách. V našich končinách ich pod familiárnymi názvami flexa, flexka alebo karbobrúska pozná niekoľko generácií stavbárov, strojárov a aj kutilov.

Nie, toto nie je nekrológ o najpopulárnejšom elektrickom náradí. Bude tu s nami určite ešte niekoľko desaťročí. Hermann Ackermann a Hermann Schmitt možno netušili, že ich vynález uhlovej brúsky „s uhlíkovým motorom“ pred takmer 100 rokmi bude tak nadčasový.

Isté je, že v nasledujúcich rokoch prejde určitá časť uhlových brúsok významnými technickými zmenami. Ocenia ich najmä tí, ktorí s uhlovou brúskou režú a brúsia niekoľko hodín denne. Jedna lastovička síce leto nerobí, ale tá prvá je už tu...

Keby sme sa vydali na prieskum medzi zákazníkov a položili im otázku, aké majú očakávania od uhlovej brúsky, určite by zazneli slová ako výkonnosť, nízka hmotnosť, spoľahlivosť, „aby dobre padla do ruky“, bezpečnosť, dobrá cena a možno aj, aby bola „eco friendly“ (veď je to také populárne, čo poviete?).

Začiatkom tohto storočia nastúpila éra akumulátorového náradia. Za niekoľko rokov prešla vývojom, na konci ktorého (zatiaľ) kraľuje Li-On akumulátor. Je ľahký, výkonný a bez pamäťového efektu. Stal sa dobrým základom pre túto oblasť a dnes máme „aku“ aj také náradia alebo stroje, o ktorých by sme pred niekoľkými rokmi povedali, že to nebude možné.

Nie je to však iba zásluha akumulátora. Zákazník predsa chce, aby mu náradie na jedno nabitie „viac vydržalo“ a keď už nešlo viac zvyšovať kapacitu akumulátora (lebo by rástla hmotnosť aj rozmery, a to už nie je pohodlné), prišla éra bezuhlíkových motorov napájaných jednosmerným napätím – dnešné BLDC (Brush Less Direct Current) motory. Sú právom „in“ - akumulátor s rovnakou veľkosťou, hmotnosťou a kapacitou vďaka vyššej účinnosti motora vykoná až o 50 % viac práce.

Či sa to niekomu páči alebo nie, spohodlneli sme. Akumulátor niečo váži – nevadí. Po desiatich minútach brúsenia sa vybije – nevadí. Stojí dosť peňazí – nevadí. Po 1.500 nabíjacích cykloch stráca kapacitu a bude ho potrebné vymeniť (kde je to naše „eco friendly“?) - nevadí? A čo naše počiatočné požiadavky na uhlové brúsky – už sme zabudli?

Zrazu dokážeme prižmúriť oči nad všetkým, len aby zostalo to naše pohodlie. Dôležité je, že sa nemusíme trápiť s predlžovacím káblom.

Akumulátorové náradie je v stavebníctve nespochybniteľným prínosom. Dnes si už ťažko vieme predstaviť skrutkovať, píliť alebo vŕtať napríklad na streche bez vhodného akumulátorového náradia. Reč je však o uhlových brúskach a tie, okrem veľkej popularity, sú v popredí s ešte jedným parametrom. Tým je spotreba energie, nutná pre efektívnu prácu. Áno, uhlová brúska je „žrútom“ energie, aj preto je pri niektorých aplikáciách akumulátor príťažou.

Dnešné uhlové brúsky napájané sieťovým napätím tak, ako ich už niekoľko desaťročí poznáme, poháňajú komutátorové motory. Nutnou podmienkou pre bezchybnú činnosť komutátorového stroja je precízny proces komutácie, zmeny smeru prúdu komutujúcej cievky. Táto zmena prebieha na klznom kontakte medzi uhlíkovou kefou a komutátorom. Uhlíková kefa a klzný kontakt – to je tá Achillova päta. Vyžaduje totiž pravidelnú údržbu a včasnú výmenu uhlíkových kief. Naviac práve táto časť je významným zdrojom tepla, úhlavného nepriateľa elektrických motorov. Silný komutátorový motor má svoje rozmery aj hmotnosť, preto keď má byť silný, nemôže byť malý a ľahký.

U malých strojov pracujúcich v rôznych režimoch a obzvlášť pri požiadavke dostatočnej životnosti, kam elektrické náradie a najmä uhlové brúsky bezpochyby patria, je klzný kontakt aj po desaťročiach postupného vylepšovania stále problémom. Podmienka bezúdržbovej prevádzky, alebo aspoň prevádzky s minimálnou údržbou, je prakticky nesplniteľná. Preto je tu iné riešenie.

BLDC motory, montované do súčasných akumulátorových náradí majú pevné miesto v mnohých aplikáciách. So svojimi káblovými príbuznými sa však doposiaľ o nové technológie nepodelili.

AC Brushless motor znamená Alternating Current Brush Less, čiže bezkefový striedavý motor. Používa sa aj označenie BLAC motor. Terminológia ešte nie je zjednotená a vývoj je rýchlejší ako reakcia školských učebníc. Rotor je permanentný magnet bez jediného milimetra vinutia a komutáciu zabezpečuje elektronika. Funguje s neobmedzeným prívodom elektrickej energie zo štandardnej zásuvky bez uhlíkov, bez akumulátora, bez nabíjačky a bez iskrenia v motore.

Rozmery a hmotnosti sú základom pre konštrukciu výkonnej a ľahkej uhlovej brúsky, s ktorou sa dá pohodlne pracovať aj jednou rukou. A to nie je všetko, výhod je veľmi veľa, napr. neexistuje fyzické spojenie medzi kefami a komutátorom, to znamená nižšie trenie, menej tepla, vyššiu účinnosť a menej údržby, pretože nie sú kefy, ktoré by ste museli vymieňať, keď sa opotrebujú.

Brúska musí mať silný motor a musí držať otáčky aj pri väčšej námahe. Pre občasné odpílenie roxoru alebo zabrúsenia zvaru je „aku“ brúska dobrým riešením. Pravdou však je, že pri brúsení ocele lamelovým kotúčom alebo betónu diamantovým kotúčom sa aj 18V/5Ah akumulátor od renomovaného výrobcu po 10-12 minútach vybije a treba ho vymeniť. Preto ani nesnívajme o tom, že budeme na stavbe používať „aku“ uhlovú brúsku s 2Ah akumulátorom.

Text: Ing. Herman Nagypál

Foto: Herman