Функції та особливості свердлильних патронів

Функція свердлильного патрона полягає в тому, щоб утримувати оснащення на шпинделі. Фактично патрон служить перехідником між інструментом (дрилем, шурупокрутом або перфоратором) і робочою насадкою (свердлом, буром, битою, мітчиком, коронкою тощо).

У сфері електроінструментів найбільшого поширення набули кулачкові патрони. У центрі такого патрона знаходяться три взаємозалежні кулачки, які при обертанні гільзи синхронно сходяться, затискаючи хвостовик оснащення, або розходяться в сторони, звільняючи його.

Переваги трикулачкових патронів:

  • універсальність – можна затискати насадки, що мають хвостовики круглої форми (свердла) або у вигляді шестигранника (біти);
  • зміна діаметра – кулачковий механізм дає змогу використовувати один і той же патрон для фіксації оснащення різного розміру (дрилі та шурупокрути зазвичай комплектуються патронами діаметром 1-10 мм або 1.5-13 мм).

Є в них, звісно, й деякі недоліки. Головний із них — це можливість засмічення механізму (пилом, металевою стружкою або відходами будматеріалів), що призводить до заклинювання кулачків. Також варто згадати про те, що існує можливість провертання круглого хвостовика в кулачковому патроні при занадто великому крутному моменті (тому для деяких інструментів були розроблені інші види патронів, про які мова піде нижче).

Будова та принцип роботи кулачкового свердлильного патрона:


Популярні дрилі

Ключові та швидкозатискні патрони

Залежно від способу обертання регулювальної гільзи, за допомогою якої затягуються кулачки, патрони даного типу діляться на зубчасто-вінцеві (ключові) та швидкозатискні (одномуфтові та двомуфтові).

Ключові патрони по периметру мають вінець – кільце із зубцями. Обертання вінця надає руху кулачкам, що затискають оснащення. Зубчасто-вінцевий патрон затягується за допомогою спеціального патронного ключа, шліци якого входять у зачеплення із зубцями вінця.

Переваги ключових набоїв – це можливість затягнути кулачковий механізм з більшим зусиллям, необхідним для надійної фіксації оснащення, і висока надійність суцільнометалевої конструкції. До недоліків належать необхідність використовувати допоміжний інструмент (ключ), не дуже швидкий процес заміни оснащення та необхідність задіяти обидві руки.

Класичний ключовий патрон, конструкція якого запатентована ще у 1902 році.

Швидкозатискні патрони, на відміну від ключових, затягуються та відкручуються виключно за рахунок сили рук. Тому заміна оснащення займає значно менше часу. Швидкозатискні патрони бувають одномуфтовими та двомуфтовими.

  • Двомуфтовий швидкозатискний патрон складається з двох половинок. Щоб послабити або затягнути його, необхідно однією рукою міцно стискати задню муфту, а другою обертати передню частину. Така конструкція характеризується надійністю, простотою та значно швидшим процесом заміни оснащення порівняно з ключовими патронами.
  • Одномуфтовий швидкозатискний патрон має лише одну зовнішню гільзу. Обертаючи її однією рукою, можна привести в рух губки кулачкового механізму, щоб зафіксувати робочу насадку або звільнити її, а друга рука залишається вільною для інших дій. Одномуфтові патрони найбільш зручні для користувачів, але ставляться вони тільки на ті інструменти, які мають блокування вихідного валу.
Одномуфтовий патрон (ліворуч) крутять однією рукою, а двомуфтовий (праворуч) двома.

Швидкозатискні патрони частіше зустрічаються на дрилях та шурупокрутах середнього класу потужності. Вони зручні та практичні (особливо, якщо необхідно часто міняти насадки). Але слід зазначити, що патрони даного типу не дуже надійно фіксують свердла великого діаметру, а кулачковий механізм через постійне закручування і розкручування неминуче зношується (при більш-менш інтенсивному використанні дриля доводиться раз на пару років міняти патрон). Ключові патрони, які забезпечують високий ступінь надійності фіксації свердл, значно краще підходять для потужних дрилів.

Дріли зі швидкозатискним патроном

Патрони під биту

Патрон під біту зустрічається на багатьох шурупокрутах і деяких дрилях (насамперед, на тих моделях, які мають регулятор, що дає можливість налаштовувати частоту обертання насадки). Такий патрон являє собою шестигранний отвір у вихідному валі, що за розміром і формою точно відповідає стандартним насадкам-бітам. Для фіксації насадки всередині отвору можуть використовуватися магніти або запірні механізми з підпружиненими кульками – обидва варіанти досить надійні та зручні у використанні. Наявність у інструмента такого патрона дає змогу закручувати та відкручувати кріплення або використовувати оснащення з шестигранними хвостовиками (у продажу зустрічаються свердла та коронки цього виду).

Дрилі з патроном під біту

Патрони SDS+ та SDS-Max

Як згадувалося вище, кулачкові патрони не дуже добре підходять для інструментів з великим крутним моментом і роботи з великими свердлами (діаметром більше 16 мм). Тому для перфораторів були розроблені інші види патронів та спеціальне оснащення. У патронах SDS+ та SDS-Max для фіксації хвостовиків замість рухомих кулачків використовуються шліци особливої форми та специфічні запірні механізми. Шлиці передають крутний момент з валу на насадку і центрують оснащення в патроні. А фіксатори (кульки чи ролики, залежно від конструкції того чи іншого механізму), потрапляючи у закриті канавки, запобігають випаданню хвостовика з патрона.

Патрони SDS+ частіше використовуються на перфораторах середнього класу потужності, призначених для буріння та демонтажу не найщільніших матеріалів (наприклад, цегляної кладки, стінових блоків тощо). А SDS-Max — це «посилена» версія для роботи з більшими насадками, яка відрізняється від SDS+ за розміром, формою внутрішніх каналів та способом механічної фіксації хвостовиків. Патрони SDS-Max найчастіше зустрічаються на великих та важких перфораторах з великою енергією удару, призначених для виконання демонтажних робіт.

Однакові за діаметром бури з хвостовиками SDS-Max (зверху) та SDS+ (внизу).

Оснащення SDS+ та SDS-Max (свердла, бури, лопатки, зубила, піки та деякі коронки) не підходить для використання з дрилями, оснащеними кулачковими патронами (і навпаки). Сумісність можна забезпечити лише за допомогою спеціальних адаптерів.

Перфоратори SDS Plus

Метал або пластик

Усі «нутрощі» свердлильного патрона, незалежно від його конструкції, виготовляються з металу. Особлива увага приділяється міцності кулачкового механізму та твердості робочих поверхонь його губок. А ось для «оболонки» використовуються різні матеріали. Гільзи патрона, що обертаються, можуть бути повністю металевими (частіше зустрічаються на дрилях) або зробленими з удароміцного пластику (така конструкція використовується на багатьох дрилях-шурупокрутах). Цільнометалеві патрони міцніші і надійніші, а пластикові — легші та дешевші. Нерідко зустрічаються патрони, що мають комбіновану конструкцію: металева основа покрита пластиком для того, щоб користувачеві було зручніше фіксувати оснащення вручну.

Шурупокрути з металевим (ліворуч) та пластиковим (праворуч) патронами.

Кріплення свердлильних патронів

З'єднання патрона з вихідним валом дриля або шурупокрута може бути реалізоване кількома різними способами. Найчастіше зустрічаються такі кріплення:

  • різьбове – патрон накручується на вихідний вал. Залежно від виробника, може використовуватися метричне або дюймове різьблення.
  • конусне – патрон тримається в гнізді за рахунок сили тертя між поверхнями зовнішнього конуса (хвостовика) та внутрішнього конуса (отвору);
  • швидкознімне – кріплення, яке фіксує і звільняє патрон при повороті замка, відтягуванні кільця або іншим способом. Даний тип фіксації патрона зустрічається переважно на шурупокрутах та дрилях невеликої потужності.

Конструкція та типорозмір кріплення важливі в першу чергу при виборі нового патрона для дриля замість зношеного вузла.

Дрилі-шурупокрути зі швидкою заміною патрона

Короткі висновки

Ідеального патрона, який задовольнив би запити всіх без винятку користувачів, не існує. Наприклад, суцільнометалевий ключовий патрон – надійний і міцно тримає оснащення, але при цьому важкий і змушує завжди тримати при собі ключ. А швидкозатискні аналоги дають змогу швидше змінювати насадки, якщо необхідно переключитися з одного виду роботи на інший, але при цьому можуть «загубити» свердло при великих навантаженнях. Тому при покупці дриля або шурупокрута варто вибирати інструмент з тим типом патрона, який найкраще підходить для вашого способу та темпу роботи.