Wiertnice z napędem ręcznym, choć dziś często kojarzone głównie z początkami przemysłu, odegrały kluczową rolę w rozwoju wielu dziedzin, od górnictwa po budownictwo. Ich historia jest długa i bogata, sięgająca tysięcy lat wstecz, a jednym z najbardziej znaczących rozdziałów jest ich zastosowanie w raczkującym przemyśle naftowym.
Początki Wiercenia Ręcznego
Proste wiertarki ręczne, znane jako świdry, były używane już 4 tysiące lat p.n.e., świadcząc o długiej historii ludzkiego dążenia do tworzenia otworów w różnych materiałach. Przez wieki ewoluowały, dostosowując się do rosnących potrzeb i technologicznych możliwości. Wiertarka, dawniej również bormaszyna, to urządzenie do wiercenia, rozwiercania i pogłębiania okrągłych otworów za pomocą wiertła. Może być wykorzystywana również do innych celów.
Rewolucja w Wierceniach Naftowych: Wiertnica Ręczna w Bóbrce
Narodziny przemysłu naftowego i innowacje techniczne
W drugiej połowie XIX wieku, wraz z narodzinami przemysłu naftowego, pojawiła się pilna potrzeba efektywniejszych metod wydobycia. W historycznej kopalni ropy naftowej w Bóbrce koło Krosna, pod przewodnictwem pioniera Ignacego Łukasiewicza, wprowadzono znaczące innowacje.
Chcąc przeciwdziałać niebezpieczeństwom związanym z kopaniem szybów, Ignacy Łukasiewicz sprowadził do Bóbrki inżyniera Henryka Waltera. W 1862 roku Walter udoskonalił technikę wydobywania ropy, wprowadzając ręczne wiertła udarowe. To rozwiązanie pozwoliło kopaczom pracować na powierzchni ziemi, co znacząco poprawiło bezpieczeństwo w kopalni, eliminując konieczność schodzenia do głębokich, niestabilnych szybów.
Konstrukcja i zasada działania wiertnicy udarowej Henryka Waltera
Wiertnica z napędem ręcznym z 1862 roku, zaprezentowana w Bóbrce, była udoskonaloną konstrukcją pomysłu Roberta Domsa. Urządzenie to charakteryzowało się specyficzną budową i metodą działania, zastosowaną do wiercenia otworów i pogłębiania kopanek:
- Posiadało drewniany trójnóg ustawiony nad miejscem wiercenia otworu, zapewniający stabilność konstrukcji.
- Zasadniczym elementem metody było wykorzystanie energii swobodnie spadającego świdra-dłuta, obciążonego stalowym prętem.
- Kluczową rolę odgrywały nożyce niemieckiego konstruktora, zwane „nożycami Fabiana”. Zestaw składający się z dłuta, stalowego obciążnika i nożyc Fabiana był umocowany na końcu wahacza.
Obsługa wiertnicy polegała na ręcznym unoszeniu całego zestawu nad miejscem wiercenia, na wysokość skoku nożyc i zaczepianiu go w ich górnym punkcie. Przez szybki ruch obrotowy obciążnik wraz z dłutem był zrzucany z zaczepu, spadał swobodnie i, uderzając o skałę, kruszył ją. Poprzez obrót zestawu uzyskiwano otwór o średnicy dłuta, zazwyczaj około 0,5 metra. W miarę drążenia otworu sukcesywnie dodawano drewniane żerdzie, a ściany otworu zabezpieczano blaszanymi, nitowanymi rurami. Spód otworu oczyszczano ze zwiercin przy użyciu blaszanej rury, pełniącej funkcję łyżki (czerpadła).
Pełna konstrukcja wiertnicy obejmowała:
- Trójnóg - stabilizujący całą maszynerię.
- Wahacz z przymocowanym do niego przewodem wiertniczym.
- Duże koło pędne o średnicy 5 metrów, z rozmieszczonymi na jego obwodzie szczeblami.
- Bęben wyciągowy, znajdujący się w środku koła, na który nawinięta była lina. Lina ta przewijała się przez krążek zawieszony u wierzchołka trójnoga.
Zapuszczanie i wyciąganie zestawu wiertniczego oraz wszystkie czynności wiertnicze odbywały się poprzez ręczne uruchamianie koła pędnego za pomocą rozmieszczonych na nim szczebli.
HISTORIA POLSKIEJ NAFTY - od. 10 - Muzeum w Bóbrce
Ewolucja Wiertarek Ręcznych i Mechanicznych
Od świdra do elektronarzędzia
Rozwój technologii doprowadził do powstania wielu typów wiertarek. Wiertarki kolumnowe, charakteryzujące się tym, że ich wrzeciono jest mocowane na kolumnie umożliwiającej pozycjonowanie wiertarki, jej przesuw w pionie oraz pionowy napęd, stały się podstawą w warsztatach. Wraz z elektryfikacją, wiertarka elektryczna zyskała popularność jako wszechstronne elektronarzędzie, często wykorzystywane jako jednostka napędowa z użyciem specjalnych przystawek.
Przykładem elastyczności dawnych konstrukcji są wiertarki produkowane przez firmę CELMA Cieszyn w okresie PRL. Umożliwiały one stosowanie dużej gamy nasadek, takich jak szlifierka kątowa czy nasadka wyrzynarka, dzięki możliwości demontażu uchwytu wiertarskiego. Chociaż obecnie takie rozwiązania nie są tak powszechnie praktykowane ze względu na obniżenie cen i dostępności elektronarzędzi z indywidualnym napędem, ogromna większość produkowanych obecnie wiertarek elektrycznych nadal posiada standardowe mocowanie uchwytu (gwint UNF 1/2") oraz szyjkę wrzeciona (o średnicy 43 mm), co w wielu przypadkach pozwala na współpracę z różnymi przystawkami.
Muzeum Przemysłu Naftowego w Bóbrce jako Świadek Historii
Dziś kopalnia w Bóbrce, będąca najstarszą w świecie kopalnią ropy naftowej, funkcjonuje także jako Muzeum Przemysłu Naftowego i Gazowniczego im. Ignacego Łukasiewicza. Zachowały się tam autentyczne obiekty, urządzenia i dokumenty świadczące o historii rozwoju przemysłu naftowego od jego narodzin po dzień dzisiejszy. To właśnie tam można zobaczyć zrekonstruowaną wiertnicę z napędem ręcznym do wierceń udarowych z 1862 roku, konstrukcji inżyniera Henryka Waltera, używaną do pogłębiania kopanek, co stanowi żywe świadectwo początków wydobycia tego kluczowego surowca.
Muzeum to nie tylko skarbnica wiedzy o historii ropy naftowej, ale także miejsce, gdzie nadal można podziwiać pierwsze ręcznie wykopane szyby, tak zwane kopanki „Franek” z 1860 roku i „Janina” z 1878 roku, z których wciąż wydobywa się ropa naftowa. Zachowały się tu zabytkowe budynki pamiętające początki galicyjskiego boomu naftowego, w tym drewniana kuźnia (1856) oraz warsztat (1864) z eksponowanymi zabytkowymi narzędziami i maszynami, w tym napędzanymi ręcznie pasami transmisyjnymi wiertarkami, które później zastąpiono napędem mechanicznym za pomocą maszyny parowej. W historycznej części muzeum znajduje się również obelisk ufundowany przez Łukasiewicza na pamiątkę założenia kopalni.
