В категории: Брой 7-8/2007, Дърводелство и обзавеждане, Електроинсталация, Инструменти, Металообработване, Ремонти

Акумулаторни отвертки и бормашини Bosch Professional

През последните десет години ръчните електрически инструменти с акумулаторно захранване претърпяха изключително бързо развитие и вече почти не остана машина с мрежово захранване, която да няма своя независим от електрическия кабел аналог. Те навлязоха уверено и започнаха да овладяват сектори, които доскоро се смятаха за недостъпни за тях. Ще посочим само няколко от машините на Bosch, които напълно опровергават тази вече остаряла представа: електрическото ренде GHO 18 V Professional, ръчният циркулярен трион GKS 24 V Professional, трионът GSA 18 VE Professional, ъглошлифовъчната машина GWS 14,4 V Professional или пък къртачът GBH 36 V-LI Professional, който с енергия на удара 3 J не отстъпва на най-добрите перфоратори с мрежово захранване в 2-килограмовия клас.

Всичко това стана възможно преди всички благодарение на бързото технологично развитие и подобряване на качествата на акумулаторните батерии, на управляващата електроника и на двигателите на ръчните инструменти с автономно захранване. Появата на новите литиево-йонни батерии започва да засенчва все още масово използваните и към момента никел-кадмиеви и никел-металхидридни батерии, които също претърпяха значително усъвършенстване предимно в посока скъсяване времето на зареждане и удължаване живота на батерията. Поради това все още над 90% от машините и особено по-евтините модели на водещите производители използват батерии от този вид, докато при фирмите, които присъстват на пазара единствено поради ниските си цени, техният дял продължава да бъде 100%. Причината за упоритото задържане на никел-кадмиевите батерии на пазара е значително по-ниската им цена. Въпреки това техният залез е предизвестен и то не толкова поради технологически и експлоатационни причини, а защото съдържат силно замърсяващи околната среда метали. Затова европейското законодателство предвижда пълната им забрана. Разликата в цените между двата вида батерии също ще бъде стопена не след дълго, защото през последните две години се констатира устойчива тенденция към поевтиняване на литиево-йонните, докато цените на никел-кадмиевите задържат своите нива.

Близкото бъдеще очевидно принадлежи на литиево-йонната техника, която също се развива с много бързи темпове и вече виждаме машини, които „дърпат“ от батерията ток с голяма сила – нещо, което за този вид батерии доскоро бе невъзможно. Макар и от един и същ вид, от батерия до батерия също има голяма разлика, не по-малка от дистанцията, която разделя машина на реномиран световен производител от безлична китайска манифактура. Казваме това с уговорката, че има огромна разлика между маркови машини, произведени в завод на фирмата и по поръчка в Китай, и огромния поток от евтини имитации, чието единствено достойнство е ниската цена, а марката е на търговеца, който ги продава.

Така например в своите машини с акумулаторно захранване Bosch влага редица собствени патентовани технологии, които целят повишаване на мощността на машината, извършване на по-голям обем работа с едно зареждане на батерията, други пък значително удължават нейната дълготрайност. Различни независими тестове се показали, че системата „литиево-йонна батерия+машина“ удължава с около 400% дълготрайността на батерията в сравнение със сходни машини на други производители. Поради все още сравнително високата цена на този вид батерии, това постижение е от изключителна важност, защото прави използването на такава машина значително по-изгодно от икономическа гледна точка.

Такива решения са:

» Bosch Electronic Cell Protection (ECP) – защитава батерията при претоварване, прегряване и срещу разреждане под опасна за нея граница.

» Bosch Heat Conductive Housing – оптимизирана система и решения за добро охлаждане на батерията по време на работа.

» Bosch Hyper Charge – технология за управляване процеса на зареждане, която предпазва батерията от презареждане и значително удължава експлоатационната ù дълготрайност.

Най-голяма е групата на акумулаторните инструменти при електрическите отвертки и бормашини. В сектора на отвертките те определено доминират, като машините с мрежово захранване засега задържат фронта само при отвертките за серийно завиване на винтове с ограничител на дълбочината (виж НС 5-6/2007).

В тази статия си поставихме за задача да хвърлим светлина върху програмата на Bosch за производство на акумулаторни отвертки и бормашини, включително и бормашините с ударно-пробивно действие. Задачата се оказа не съвсем лесна, защото обзорът обхваща 16 модела. Шест от тях имат литиево-йонни батерии (с обозначение LI в наименованието на модела), а останалите работят с никел-кадмиеви или никел-металхидридни. За по-голяма прегледност обобщихме най-важните технически параметри: тегло, максимален диаметър на завиваните винтове и пробивани отвори в различни материали, в таблица, като групирахме машините според тяхното предназначение. Първата група обхваща две миниотвертки (GSR 10,8 V-LI и GWI 10,8 V-LI), втората са комбинирани машини, които еднакво успешно завиват винтове или пробиват отвори в дърво, метали, пластмаси и други материали, за които не е необходимо ударно действие. Третата група са машини, които имат ударно действие и поради това са подходящи за пробиване на отвори и в тухлена зидария, облицовъчни плочки и други строителни материали. Освен това машините могат да бъдат групирани и според тяхната мощност и пригодност за голямо натоварване – с нормална, повишена и голяма мощност.

Ще направим уговорката, че за краткост ще използваме наименованието бормашини, независимо че всички еднакво добре изпълняват и двете функции, за които са предназначени – пробиване (без удари или с ударно действие) и завиване и отвиване на винтове и болтове. Ща запазим наименованието отвертки само за най-малките машини, чието основно предназначение е именно завиването на винтове.

Миниотвертки

GSR 10,8 V-LI

Това е най-малката акумулаторна професионална отвертка на пазара. Може да се оприличи на бижу с тегло само 800 g, което удобно лежи в дланта на ръката. Въпреки малките си размери, захранваната с литево-йонна акумулаторна батерия отвертка демонстрира впечатляващи „мускули“, като завива винтове с диаметър до 6 mm, с което покрива над 3/4 от срещаните в професионалната практика потребности при съединения и монтажни дейности с винтове. Работното ù напрежение е 10,8 V, а капацитетът на батерията 1,0 Ah. С едно зареждане е способна да завие до 130 винта. Максималният въртящ момент е 18 Nm в условия на „твърдо“ завиване (в метал) и 7 Nm при „меко“ завиване (в дърво). Големината на въртящия момент се регулира в 10 степени, плюс режим за пробиване с изключен ограничител (10+1). Честотата на въртене се регулира плавно в границите 0–400 min–1.

Батерията се зарежда само за 30 min, което е много добро постижение за литиево-йонна батерия, като 70% от максималния ù капацитет се достига след 15 min зареждане. Отвертката има ECP система за защита срещу претоварване, прегряване и дълбоко разреждане. Съществено предимство при професионалното ù използване е, че акумулаторната батерия може да се сменя – докато с едната се работи, другата се зарежда и така работата може да продължава без принудително спиране за зареждане. GSR 10,8 V-LI се доставя с две батерии.

GWI 10,8 V-LI

Отвертката работи с литиево-йонна акумулаторна батерия със същото напрежение и малко по-голям капацитет – 1,3 Ah. Тя има вградена защита ECP, а продължителността на зареждането ù е същата като при предния модел. Максималният въртящ момент при „твърдо“ завиване е 13 Nm, а при „меко“ – 5 Nm и се регулира на 7+1 степени. Двигателят има спирачна система, която почти моментално преустановява въртенето на накрайника и така се постига по-голяма прецизност при завиване. Честотата на въртене се регулира в обхвата 0–585 min–1.

Най-съществената разлика на отвертката е въртящата се глава, която позволява работа под ъгъл 0/22,5/45/67,5/90о. При завъртяна под ъгъл 90о глава широчината на отвертката е само 95 mm. Това позволява удобното ù използване за работа на места с ограничен достъп, включително на напълно недостъпни за обикновена отвертка. Главата има шестостенен патронник с големина 1/4″, пригоден за поставяне на стандартни битове или за свредла с шестостенна опашка. GWI 10,8 V-LI е пригодена за завиване на винтове с диаметър до 5 mm, както и за пробиване на отвори с диаметър до 8 mm в стомана и до 10 mm в дърво.

Като професионален инструмент отвертката има висока износоустойчивост и е пригодена за продължителна работа. Тя има и много добра механична защита срещу удар, като тялото ù издържа безпроблемно падане от височина 2 m върху бетон. Доставя се с две батерии.

Бормашини/отвертки от серията Standard Duty

Тази група включва две машини – GSR 12 V Professional и GSR 14,4 V Professional. Това са двускоростни машини, захранвани с никел-кадмиеви акумулаторни батерии с капацитет 2,0 Ah. Предназначени са основно за средни по натоварване дейности, свързани със завиване на винтове (max Ø7 и Ø8) и пробиване на отвори в дърво до 26 и 32 mm. Двускоростният планетен предавателен механизъм с 20+1 степени за ограничаване на максималния въртящ момент осигурява оптималното му регулиране за всеки конкретен случай. На тези и останалите бормашини тялото (Dura-Shild) е изработено от еластична и изключително здрава пластмаса, която гарантирано издържа на падане от височина 2 m върху твърд под. Стандартното окомплектоване на двете машини включва една акумулаторна батерия и зарядно устройство с време на зареждане 60 min.

Максималните стойности на диаметъра на завиваните винтове и на пробиваните отвори показват още веднъж, че понятието „среден“ при професионалните инструменти е доста разтегливо и на практика такава една машина се справя с преобладаващия брой задачи от практиката. В съчетание с компактните размери и малко тегло бормашините от групата Standard Duty са универсален инструмент, удобен за работа на места с ограничен достъп или пък високо над главата.

Водещите производители щателно тестват и сравняват своите машини с аналогични по възможности модели на техните конкуренти. Тези данни по правило са за вътрешно ползване и журналистическата етика не позволява изнасянето им пред широка публика. Затова ще се ограничим само с няколко обобщения въз основа на сравняване на GSR 14,4 V Professional с аналогични машини по вид и захранващо напрежение на батерията. Представителят на Bosch без изключение е неизменен победител в тестовете за скорост при завиване на винтове – средно с около 30% по-добро време. Със същия процент тя задминава конкурентите си и по производителност – брой завити винтове с едно зареждане на батерията. Единствено една машина на Makita е дала по-добър резултат от модела на Bosch, но съревнованието не е било коректно, защото има акумулатор с капацитет 3,0 Ah.

Не по-малко интересна е и съпоставката между цената на GSR 14,4 V Professional със сходните модели на останалите водещи в света производители. Машината на Bosch е по-евтина в границите от 108,5% до 8,5% спрямо конкурентите си, с един модел на Makita имат еднаква цена, а само една машина на Hitachi е с 3,6% по-евтина. Сравнението е по продажни цени в Германия през март т.г.

Бормашини/отвертки от серията Heavy Duty

Heavy Duty е новата серия професионални акумулаторни бормашини, която включва моделите GSR 12 VE Professional, GSR 14,4 VE Professional, GSR 18 VE Professional и GSR 24 VE Professional. Със своята мощност и производствени параметри те все повече се изравняват с мрежовите си събратя и все повече ги изместват от пазара. Към момента серията обхваща модели с никел-металхидридни акумулаторни батерии и захранващо напрежение 12, 14,4, 18 и 24 V. Всички модели от серията се разпознават лесно по буквите VE в наименованието им. На тяхната основа е разработена и серия ударно-пробивни бормашини (GSB), разликата от които е в редукторната част, и в наличието на ударен механизъм с назъбени втулки.

Heavy Duty машините се отличават с повишена мощност, издръжливост на високо и дълготрайно натоварване, имат и голяма механична здравина. Това е постигнато чрез отделяне на механичната част от тялото на машината. Двигателят, предавателната кутия и съединителят са съосни помежду си и образуват единен механично устойчив и здрав блок. Това разтоварва пластмасовото тяло от функции, свързани с механиката, например закрепването на лагери. Тялото им е изработено от изключително еластичен и здрав материал (Dura-Shild), поради което гарантирано издържа на падане от височина 2 m върху твърд под. Следователно неизбежното изпускане или небрежно хвърляне на инструмента в сандъчето или чекмеджето с инструменти остава без каквито и да било вредни последствия.

За повишаване на здравината и износоустойчивостта допринася и сигурно защитената с водеща стоманена втулка връзка между предавателната кутия и съединителя – едно от най-чувствителните към повреждане места за всяка такава машина.

Повишената мощност се дължи на няколко фактора, като основният е новият електродвигател с диаметър 48 mm и двойни (паралелни) намотки. Предимство на тази за пръв път прилагана конструкция е изключително високата издръжливост на двигателя на претоварване. Новост от световна величина е и планетната предавателната кутия, която има собствена система за охлаждане. В резултат на компютърна симулация е оптимизирано обдухването ù с въздух, което подобрява охлаждането на електродвигателя и целия механичен тракт.

Съчетанието между новите двигател и предавателен механизъм осигурява оптимално предаване на въртящия момент, чиято максимална стойност в режим на „твърдо“ завиване достига от 65 Nm (GSR 12 VE-2) до 85 Nm (GSR 24 VE-2). GSR 12 VE-2 в Heavy Duty изпълнение има показатели за пробиване на отвори и завиване на винтове, съответстващи на машината със стандартна мощност GSR 14 V Professional (Standard Duty) – винтове до Ø8 и отвори в дърво до Ø32. GSR 24 VE Professional е в състояние да завива винтове с диаметър до 14 mm, като с лекота се справя и с дълги до 400 mm винтове, с които строителните дърводелци закрепват гредите на покривната конструкция. В дърво бормашината е в състояние да пробива отвори до Ø40.

Смяната на четките е значително улеснена, защото става отвън, без да се налага разглобяване на тялото ù. В резултат на тези и други технически нововъведения машините от серията Heavy Duty имат недостигана досега от акумулаторни инструменти дълготрайност. А това превръща покупката им в изключително изгодна инвестиция.

Машините са двускоростни, което, в съчетание с електронната система за регулиране на честотата на въртене, позволява плавната ù промяна в интервалите 0–400 min–1 и 0–1300/1400 min–1. Новост е и прогресивното нарастване на големината на въртящия момент. Първите 20 степени имат съвсем малка стъпка между тях, което позволява прецизен избор на големината на въртящия момент при отвиване и завиване на малки винтове. При следващите 5 степени (между 21 и 25) стъпката на нарастване на въртящия момент вече става значително по-голяма, което пък е предимство при завиване на винтове с голям диаметър.

Патронникът на машините също е усъвършенстван. Освен че е бързопритягащ със система Autolock, която позволява смяна на битовете и свредлата само с една ръка, челюстите му са твърдосплавни, което гарантира непроменена сила на притискане и сигурно закрепване на свредлото през целия експлоатационен период на машината. Акумулаторните батерии също са със специално изпълнение и повишена здравина. Стандартният им капацитет е 2,6 Ah, като опционално може да се поръчат и батерии с капацитет 3,0 Ah. Времето на зареждане е 30 min.

Голямо внимание е обърнато и на дизайна на машините, като всяка има т.нар. комфортна зона – всички повърхности, обхванати от ръката, са специално оформени и облицовани с еластични вложки, като е помислено дори за специална вдлъбнатина отстрани на тялото, пригодена към палеца на ръката.

GSR 36 V-Li и GSR 36 V-Li Compact са други два модела бормашини, които също могат да бъдат отнесени към групата Heavy Duty, защото по своята мощност се нареждат над всички останали. Това са първите в света бормашини, които работят с литиево-йонна акумулаторна батерия с напрежение 36 V. Благодарение на високото напрежение, мощния електродвигател и двускоростна планетна предавателна кутия бормашината осигурява максимална мощност в целия диапазон от честота на въртене. Едва ли е необходимо да споменаваме, че тялото е Dura-Shild, т.е. изключително здраво и устойчиво на удар.

В сравнение с акумулаторна бормашина със същото тегло и захранване 24 V GSR 36 V-Li има около 30% по-голяма мощност, което позволява поддържане на постоянна честотата на въртене, включително при завиване на винтове с голям диаметър или пробиване на големи отвори. Същото сравнение показва, че GSR 36 V-LI има и значително по-голяма производителност – с около 50% по-голяма от машина, работеща с напрежение 24 V. Така например с едно зареждане на батерията бормашината може да завие около 450 винта 6х60 в дърво. Максималният въртящ момент при „твърдо“ завиване е 80 Nm и 40 Nm при „меко“ завиване. Машината завива с изключителна лекота винтове с диаметър до 12 mm, пробива в дърво отвори с диаметър до 50 mm, в стомана – до 16 mm.

Срещу тези удивителни постижения стои тегло на машината (заедно с акумулаторната батерия) от само 3,0 kg. На батерията се падат 1,2 kg, което тегло е по-ниско от това на никел-металхидридна със захранване 24 V.

Изключителните възможности на тази бормашина се дължат най-вече на нейната литиево-йонна батерия и електрониката, която управлява двигателя и черпения от батерията ток. За да не повтаряме вече известни на редовните ни читатели факти, само ще маркираме основните предимства:

» С около 40% по-ниско тегло в сравнение с никел-кадмиевите батерии.

» Липса на memory ефект, което позволява дозареждане на батерията по всяко време, без това да се отразява зле на нейния капацитет.

» Минимално саморазреждане, което позволява дълъг престой (до година и повече при наличието на достатъчно енергия в батерията), за да може машината да влезе в работа, без да се налага предварителното ù зареждане.

» Захранващото напрежение се променя минимално до почти пълното изчерпване на батерията, което означава, че отдаваната енергия от първия до последния завит винт ще бъде почти без промяна.

» Батерията има сигурна електронна защита срещу претоварване, прегряване и дълбоко разреждане (ECP), което изравнява нейната дълготрайност с тази на най-добрите никел-кадмиеви батерии.

» Вградената в литиево-йонната батерия електроника позволява поставяне на светодиоден индикатор, показващ нивото, до което е заредена, т.е. разполагаемия към момента капацитет.

» Светодиоден индикатор алармира при прегряване или преохлаждане на батерията.

Много съществено за оптималното използване на бормашината при високи натоварвания е подобреното топлоотнемане и съответно охлаждане на акумулаторната батерия. При високо натоварване от батерията се черпи силен ток и тя неминуемо загрява. Обикновените батерии се загряват до такава степен, че се налага изчакване до около час време, докато се охладят до степен, която позволява тяхното зареждане. Тялото на батерията на GSR 36 V-LI е изработено от материал с висока топлопрововодност, а за допълнително повишаване на топлоотдаването към въздуха повърхността ù има подходящо оребряване. Като цяло благодарение на взетите конструктивни мерки топлоотдаването на акумулаторната батерия е значително подобрено, а времето за нейното охлаждане е скъсено до 40%. В допълнение зарядното устройство има собствена въздушна охладителна система, която автоматично се задейства и охлажда батерията до определено температурно ниво, преди да започне процесът на зареждане. Това от своя страна допълнително скъсява времето за зареждане до 45 min за акумулаторна батерия с капацитет 2,0 Ah. Зарядното устройство използва нова технология на Bosch, наречена HyperCharge, при която още на половината от предвиденото за зареждане време капацитетът на батерията вече достига 80% от своята номинална стойност. Това скъсява времето, през което машината не може да се използва, само на 30 min.

Когато теглото на машината е от решаващо значение, Bosch предлага и олекотена до 2,5 kg версия на тази бормашина – модела GSR 36 V-LI Compact. По тегло машината се изравнява с бормашина с никел-кадмиева или никел-металхидридна батерия с напрежение 14,4 V. Това е постигнато благодарение на по-малката (1,3 Ah) и съответно по-лека литиево-йонна батерия. Цената за това олекотяване е по-малкото на брой завити винтове или пробити отвори с едно зареждане на батерията – 225 винта 6х80 mm в мека дървесина. По всички останали технически характеристики олекотеният модел не се отличава от базисната GSR 36 V-LI.

Ударно-пробивни бормашини

Всички акумулаторни отвертки от серията Heavy Duty имат двойник, който се отличава по това, че освен въртеливо, имат и ударно действие. Това са ударно-пробивни бормашини, които могат да пробиват отвори и в тухлена зидария, включително през керамични облицовъчни плочки. Групата обхваща моделите GSB 12 VE-2, GSB 14,4 VE-2, GSB 18 VE-2 и GSB 24 VE-2. 36-волтовият литиево-йонен лидер също има своя ударно-пробивен двойник – GSB 36 V-LI/ GSB 36 V-LI Compact.

Освен обичайните операции по завиване на винтове и пробиване на отвори в дърво, метали и пластмаси, където имат почти същите възможности за завиване и пробиване като бормашините без ударно действие, тези могат да пробиват отвори в тухлена зидария до Ø16 за моделите GSB 36 V-LI и GSB 24 VE-2. Най-малката GSB 12 VE-2 се справя с отвори до 10 mm, а следващите два модела – съответно с отвори до 12 и 14 mm.

В сравнение с бормашините-отвертки GSR ударно-пробивните бормашини GSB имат по-малък максимален въртящ момент, което почти не се е отразило на максималния диаметър на пробиване. Незначително по-висока е и честотата на въртене, което е свързано с ударното действие и честотата на ударите върху свредлото.

Всичко вече казано за конструкцията на двигателя и неговата мощност, за акумулаторните батерии и управляващата електроника, за изключителната издръжливост на тялото на машините срещу удар, важи и за бормашините с ударно действие. Ще отбележим само, че вместо обичайната практика, когато се използват идентични предавателни кутии, за своите ударно-пробивни бормашини (GSB) конструкторите на Bosch са разработили специален двустепенен планетен редуктор с 5 метални зъбни колела, който е оптимизиран за работа в режим на ударно действие и се отличава по предавателното си число от механизма, използван при бормашините-отвертки (GSR). Това е позволило, от една страна, повишаване на енергията, която се отдава при ударите върху патронника със свредлото, и от друга – удължаване на експлоатационния живот на машината.

Тестове и сравнителни анализи между машините от сериите GSR и GSB в сравнение с техните преки конкурентни модели на други производители са показали, че:

» Скоростта на завиване и пробиване при машините от серията GSR е средно с 30% по-голяма в сравнение с конкурентните модели. Резултатите повтарят сравнението при машините от серията Standard Duty.

» Машините GSB завиват с около 20% по-бързо винтове (данните са за GSB 18 VE-2 и винтове 10х50 mm) в сравнение с конкурентните им модели.

» Въпреки техническото си превъзходство машините от сериите GSR/GSB 12-18 VE-2 са с между 48% и 6% по-евтини от повечето конкурентни модели. Отново само един модел на Hitachi e с 6% по-евтин от машина със сходни характеристики на Bosch. Сравнението е направено върху продажните цени от април т.г. в Германия.

Избор на подходящата машина: