Život pilníkářů

Číslo stanoviště: 
4
Život pilníkářů

 
Následující řádky jsou věnovány stěžejním principům výroby pilnikářských produktů od středověku až po dnešní dobu s důrazem na ruční podobu řemesla v první polovině 20. století. Pilnikářskou produkci lze víceméně od počátků její existence rozdělit na dvě základní, typologicky rozdílné skupiny. Jedna skupina je zaměřena na obrábění kovů a výrobky se označují jako pilníky, druhá opracovává dřevo a jedná se o rašple neboli struháky. Rozdíl mezi pilníkem a rašplí je ve skutečnosti dán tvarem vyseknutého zubu. Pilníkový zub se od rašplového liší nejen svým profilem, ale i způsobem provedení výseku a kladením jednotlivých vytvořených břitů na připravený povrch.Pilníkové i rašplové těleso se skládá z činné plochy opatřené vruby - tzv. „těla“ a trnu, který v pilnikářské terminologii nese název – „stopka“. Klasický tvar bývá zakončen zúženou částí, a proto ho pilnikáři označovali jako „špici“. Ruční zhotovování pilnikářských produktů obsahovalo řadu specializovaných operací. Zrod pilníku začínal vždy výběrem a ziskem kvalitního železného materiálu, ze kterého byl vykován základní tvar nástroje. Dále následovaly další úpravy - žíhání, broušení a pilování, aby se mohl provést výsek zubů. Po zhotovení břitů pilnikáře čekalo náročné kalení zajišťující kvalitu výrobku. Nakonec se musely pilníky očistit a opatřit konzervačním nátěrem. Jednalo se o technicky poměrně náročnou práci s nutností dodržet přesně technologický postup v zájmu zachování potřebných mechanických vlastností pilníku nebo rašple.
 

Hlavním předpokladem materiálu pro výrobu pilníku byla nejen tvrdost, ale i dobrá opracovatelnost - pro zajištění řezivosti pilníků. V počátcích pilnikářského řemesla bylo důležité takzvané „šrotové“ hospodářství, kde nepotřebný železný předmět se prostým překováním používal jako surovina na nový pilník. Tento systém přetrval až do 20. Století a právě pilníkáři patřili mezi pravidelné odběratele určitých druhů starých ocelí v podobě opotřebovaných předmětů. S rostoucími znalostmi metalurgie se zvyšovala zároveň s kvalitou oceli i kvalita pilníků. Potřebný materiál pilnikáři odebírali většinou z vodních hamrů, kde byla surovina vykována pod bucharem v delší tyče různých profilů - podle druhů připravovaných pilníků. Ještě v 19. století si pilníkáři běžně nechávali v hamrech překovávat staré motyky, kladiva a další odpadový materiál do tyčoviny. Od konce 19. století v kovovýrobě převládla kvalitní uhlíková ocel a byla zhotovována i speciální nástrojářská ocel, ze které se vyvinula ocel čistě pilnikářská . „Pilníková“ ocel byla velmi hodnotná a díky poměrně vysokému obsahu uhlíku umožnila při správné volbě teploty u dalšího zpracování dosáhnout vhodných mechanických vlastností, tj. vysoké tvrdosti a technologické řezivosti. Dodávala se v tyčích příslušných profilů v „přírodním“ stavu (to znamená, že neprošla žádnými tepelnými úpravami - například žíháním) a připravovala se s různým obsahem uhlíku podle jednotlivých skupin pilníků, tvarů seku a velikosti nástrojů.
 
Typicky kovářskou prací v pilnikářské technologii vždy zůstávalo vykování pilníkových těles do potřebného tvaru. Pracovalo se na klasické kovářské kovadlině s čtvercovým otvorem pro zápustky a utínky. Samotný proces kování se skládal ze dvou částí. První se kovalo těleso pilníku - tedy „špice“. Výkovek se takzvaně „vošpicoval“. Ohřátý polotovar se podal kováři, který ho v kleštích obracel a vytvářel hrubý tvar tělesa. Po vykování hrubého tvaru lehčím kladivem srovnal těleso do správné podoby. Trojhranné, půlkruhové i jiné speciální výkovky upravoval pilnikářský mistr kladivem asi 2,5 kg těžkým v zápustce (železná forma) utáhlé klíny v kovadlině. Použitá zápustka měla právě takový profil, jaký byl potřeba. Když bylo hotové „tělo“ nástroje, na utínce se pomocí upravené míry usekla přebytečná část a zbyl už jen rozměr na požadovaný konkrétní nástroj. Jako míra sloužila železná zahnutá tyč a měrnou jednotkou byl pro pilnikáře dlouho i po zavedení metrické soustavy 1 coul a 1 palec. Teprve v této fázi se kovaly stopky. Délka stopky byla, a dodnes je podmíněna délkou pilníku (např. 100 mm pilník = 40 mm stopka). Velká pozornost se věnovala například ohřevu ve výhni. Při překročení stanovené teploty, kterou kovář poznal podle barvy rozžhaveného železa, začal materiál jiskřit, a protože byla narušena jeho struktura, po úderu kladiva se rozpadl. V pozdější době namáhavé a pomalé ruční kování nahradila práce pod bucharem. Užívaly se dva typy bucharů - pérový a vzduchový. Kovář pod bucharem otáčel ručně výkovek a vytvoření jednoho pilníkového tělesa v zápustce mu trvalo zhruba 5 -10 vteřin. I buchary byly zpočátku poháněné lidskou silou (tj. šlapáním pedálu, kterou však brzy nahradila elektrická energie).
 
Proto, aby mohli provést za studena vyhrnutí ostrého zubu, museli pilnikáři tepelným způsobem výkovky změkčit a odstranit nestejnoměrnosti struktury oceli. Po kování proto vždy následoval proces žíhání. Žíhání oceli se uskutečňuje nahřátím na „žíhací“ teplotu (720 - 740 °C), setrváním na ní 3 - 6 hodin, a pozvolným chladnutím při spádu teploty 15 °C za hodinu. Při teplotě 400 °C je žíhání dokončeno. Posláním žíhání je odstranění z oceli pnutí všeho druhu, které buď už bylo, anebo vzniklo kováním, a zamezení tím možnosti trhlin, kroucení či borcení materiálu při kalení. Ohřev materiálu pro žíhání prováděli „staří“ pilnikáři v jednoduché vyzděné peci vytápěné dřevem (dřevo borové nebo bukové), později uhlím a hutním koksem. Po rozpálení pece a vytvoření žhavých uhlíků se pilníky v upravených balíčkách vložily na jednu rozžhavenou vrstvu a druhou byly zahrnuty. Následovalo utěsnění pece, aby se zabránilo proniknutí vzduchu. Pro uložení výkovků používali v některých případech litinové kelímky, které zasypali dřevěným uhlím a utěsnili víkem. Tepelně modifikované výkovky bylo nutné, před samotným provedením výseku, ještě dále opracovat. Vykovaná, vyžíhaná tělesa s ještě neupraveným povrchem pilnikáři označovali jako „černá“. Jelikož se při žíhání některé pilníky pokroutily, bylo je potřeba na kovadlině spravit - neboli „vyrovnat po těle“. Důležité bylo zbavit povrch okují, přehrnutého materiálu, nerovností, prohlubní a oduhličené části vzniklé při kování a žíhání, která na oceli vytvářela nehodnotný povlak. Nekvalitní materiál se proto musel odebrat až na jádro pilníku - tj. na „spádnou strukturu oceli“. Těmito úpravami byl zároveň dokončen výsledný tvar pilníku nebo rašple. Zpočátku se k oněm úkonům používaly těžké uběrací pilníky. V období prosazování mechanizace se pilování měnilo na broušení. K hrubému obroušení si pilnikáři pořizovali velké „samorostlé“ pískovcové brusy, tzv. koníky nebo kolenáče, zhotovované v kamenolomech. Pilníkář seděl dost vysoko v nepřirozené poloze na dřevěném sedátku – „kozlíku“, a vahou svého těla tlačil na pilníkové těleso, které držel rukama ve speciálních kleštích. Aby pilník nevyklouzl, byl zajištěn železným háčkem. Na konci „kozlíku“ bylo závaží nebo spirálové péro na vyrovnání pilnikářovy hmotnosti. Na konci 40. let 20. století začal být pískovec nahrazován umělým materiálem s magnezitovou vazbou. Magnezitové brusy s přímým chlazením vodou provádějící studený výbrus pilnikářské továrny brzo vyměnily za mechanické brousící stroje.
 
Specifickým úkonem pilnikářského řemesla bylo vytvoření činných břitů na k tomu účelu již zpracovaném polotovaru. Jedná se o starou kovářskou techniku, a to od tzv. štěpení neboli nasekávání. Tato kovářská práce byla vždy jedna z nejzdlouhavějších i nejobtížnějších. Podstata štěpení je založena na zaseknutí dláta do povrchu, jenž se naruší. Podle vynaložené síly pronikne ostří sekáče do určité hloubky a materiál rozhrne, čímž se vytvoří vyvýšeniny běžně označované jako zuby. Pilníkový zub, aby mohl vykonávat svou úlohu, musí splňovat několik základních podmínek. Maximálně ostrá špička vyhrnutého vrubu – „jehla“ - by měla svírat co nejmenší úhel. Základní vybavení pro ruční výsek bylo velice jednoduché a skládalo se především z dřevěného špalku s ukotvenou menší kovadlinou, speciálních pilníkářských kladiv, olověných podložek a různých druhů dlát - sekáčů. Uvedené nezbytné zařízení bylo doplněno o ne příliš velký počet pomocných nástrojů a přípravků. Pilníkář usedal na jednoduchou stoličku k dřevěnému špalku vysokému tak, aby umožňoval pohodlnou práci. Do špalku byla upevněna kovadlina v podobě ocelového nebo litinového hranolu. Jelikož se výsek většinou prováděl na více stranách výkovku, vkládala se mezi kovadlinu a pilník měkká profilovaná lůžka, aby se nárazy na tvrdý podklad nepoškodil ostrý hrot. Nejčastěji se používaly olověné podložky vhodné svou měkkostí a vysokou specifickou váhou. Pilnikáři v českém a německém prostředí si upevňovali pilníkové i rašplové těleso vždy stopkou k sobě a špicí od sebe. Aby se výkovek nepohyboval a potřebně reagoval na úder, byl uchycen za stopku a konec špice zavřeným řemenem – „potěhem“, který pilnikář přidržoval a ovládal nohama. U podlahy byl řemen přišlápnut chodidly. Sekáčem vyhrnutý zub musel být rovnoběžně jeden vedle druhého, což vyžadovalo velkou zručnost i rutinu, neboť ruka byla vedena téměř po paměti bez velké kontroly oka. Úder na sekáč se prováděl zvláštním pilnikářským kladivem lišícím se svým tvarem i hmotností od běžného kladiva zámečnického. Kladivo používané pilnikáři k vysekávání vrubů má dřevěnou rukojeť zahnutou do oblouku směrem dolů. Toto stočení je nezbytné pro přesný úder. Kdyby byla násada rovná, ruka by se při soustavných nárazech posunovala ze středu držadla na kraj a docházelo by k nestejnoměrnosti ran. Aby pilnikář mohl rychle a pravidelně „tlouci“, nešlo vést úder z výšky rozmachem, neboť by se ruka brzy unavila a nebylo by dosáhnuto přesnosti. Rozhodující byl pohyb kladivem v zápěstí, který reagoval na odražení od sekáče. Výsek se začínal „vyražením“ prvního zubu dlátem. Sekáč pak dělník vyzvedl a v naučeném potřebném sklonu jej k vyseknutému zubu přisadil a znovu udeřil. Vyhrnul se nový zub a dlátko se samo zarazilo o ten předcházející. Podstatné je, že vše - kovadlina, pilník, sekáč, kladivo - bylo tvrdé a „mělo to ránu“. Proto kladivo odskakovalo a ruka ho jen trochu nadzvedávala a opět pouštěla v pravidelném rytmu na sekáč. Přitom všem nesmělo být opomenuto zachování sklonu dlátka. Práce to tedy byla náročná nejen fyzicky, ale především na přesnost, kdy pilnikář musel dodržet stejnoměrné „tlučení“, aby nebyl každý zub jinak velký. Zároveň při každé ráně nesměl pilnikář zapomenout přitáhnout nohama řemen, a udržovat tak pilník v rovnováze. Jinak se mohl snadno otočit, a jakmile jen jeden zub přišel na nesprávné místo, byl výrobek znehodnocen. Vše se odehrávalo v poměrně rychlém tempu - u rašplí až 220 úderů za minutu a u pilníků kolem 140 úderů za minutu. Nejčastěji používaná kladiva vážila 1 kg a 1,20 kg, ale používala se i lehčí a těžší - od 0,3 kg do 5 kg. „Staří“ vyučení ruční pilnikáři dodnes říkají, že pro tvoření zubů je „…nezbytný tvrdý úder a absolutně dobré světlo“. Učňům trvalo velmi dlouho, než tuto práci zvládli a někteří se pro velkou náročnost celého úkonu vysekávat nenaučili nikdy, anebo jen některé druhy pilníků či rašplí. Obecně se má za to, že výsek pilníků je o něco obtížnější než výsek rašplí, a proto se mnoho pilníkářů specializovalo pouze na zhotovování rašplí - tzv. "rašpláři". Protože každý pilnikář měl jiný úder a rozdílně držel kladivo, dal se určit i specifický rukopis výseku a výrobci si své nástroje dokázali poznat. Než pilnikář začal provádět na již upevněném pilníkovém nebo rašplovém tělese výsek, vyznačil si tzv. „zrcátko“ - tedy plochu na „těle“ nástroje blízko stopky, kde zůstávalo holé místo bez břitů. Rašplový sek se dělal na hrubě broušený povrch, jenž se navíc křídoval. Účelem bylo, že špička sekáče se na podkladu lépe zachytávala a neuklouzávala při nárazu kladiva dopadajícího pod větším úhlem než na dláto pilníkové. Rozestřená křída zároveň umožňovala lepší sledování tvářeného zubu. Řádky byly kladeny šikmo a to většinou zleva doprava. Při vytváření pilníkového zubu byl naopak postup od špice ke stopce a „obtáhnutý“ povrch se olejoval mazáčkem (smotek látky namočený v řepkovém nebo dřevěném oleji). Olejovat bylo potřeba z toho důvodu, aby dlátko po seknutí sklouzlo tahem zpátky, kde se zastavilo o předchozí zub. Hrot sekáče byl rovněž obrácen k pilnikáři. Vytvářel se buď sek jednoduchý, nebo křížový. Pilníkový křížový sek má vruby spodní (spodní sek) a vrchní (vrchní sek). Když se zhotovil „spodní sek“, srazilo se ostří jeho zubů „obtahovacím pilníkem“, aby na pevnou základnu šel dobře provést „sek vrchní“, který už zůstal s břitem ostrým. „Neobtažená“ spodní část by se snadno drobila a lámala. Rovná plocha nástroje se sekala najednou, ale jiné bylo nutné dělat na několikrát. Například půlkulatý profil se zhotovoval na třikrát - vysekal se boční díl, pak na plocho a nakonec druhý boční díl. Řádky se musely pečlivě na sebe napojovat. Součástí výroby bylo i ruční opatřování nástrojů značkou („cejchem“), které se uskutečňovalo v této fázi před kalením. Od konce 19. století byly do výroby zaváděny „sekací“ stroje. V živnostenských provozovnách se začaly objevovat až v průběhu 30. let 20. století a byly většinou na ruční pohon, kdy pomocný dělník uváděl stroj v chod točením převodového kola. Uplatnily se i „stabilní“ motory a nakonec bylo vše převedeno na elektrickou energii, což už ale je záležitost tovární produkce.
 
Na vysekání hrotů bezprostředně navazovalo kalení, jehož posláním bylo úspěšně ukončit všechnu předcházející práci. Smyslem kalení je dosažení již tolikrát zmiňované a pro pilníky i rašple nezbytné tvrdosti při zachování maximálně ostrého břitu. Principem kalení je rozžhavení tělesa a následné rychlé ochlazení, což pozitivně mění vlastnosti dostatečně uhlíkatého výrobku. Jelikož při nahřátí a smočení do studené vody ocel sice tvrdne, ale zároveň i značně křehne, byla nutná různá vylepšení kalících technik. Pilnikáři 19. a 20. století po zhotovení zubů pilníky očistili do zbytků olova z podložky, aby nebyl mařen účinek tepelné úpravy, a připravovali je pro kalení v kalící peci. Kalící pec byla ta samá, ve které se uskutečňovalo žíhání. Než se přistoupilo k samotnému ohřevu, opatřovaly se nástroje vrstvou směsi chránící hroty před opalem a zajišťující nitrocementační účinky (o skutečné nitrocementaci nelze hovořit). Úkolem směsi tedy bylo zamezit výskytu oduhličené vrstvy, dodat v co největším množství prvky uhlíku i trochu dusíku a zároveň zakrytím ostré špičky zabránit jejímu spálení. Základní složení kalící pasty nazývané „hert“ (z německého „Härten“ - kalit) připravovali pilnikáři z následujících přísad zhruba v poměru: 15 dílů pražené kůže, 25 dílů kuchyňské soli, 30 - 40 dílů dřevěného uhlí, 2 díly rohoviny, 2 díly žitné mouky, dále se přidává ledek (dusičnan), krevní žlutá sůl (sůl kyanovodíku, tzv. „blauzajer“), soda, borax (tetraboritan sodný) a malý díl vápna. Rozemleté a nadrcené složky pasty se spolu s upraženou rohovinou rozvařily. Potřebným množstvím pilnikáři rozdělali hustou kaši, kterou pilníky důkladně natřeli. Mouka sloužila coby pojivo. Nejdůležitější součástí směsi byla sůl chránící ocel před vznikem okují tvořících se okysličováním. Obalené pilníky se sušily na plotně, protože směs před ohřevem musela být dokonale vyschlá. Po vložení těles do pece ihned shořela mouka i rohovina, a vytvořil se tím houbovitý strup, v němž se roztavená sůl držela stejnoměrně, neodloupávala se a výborně zabraňovala okysličování. Složení „hertu“ bylo velkým tajemstvím každého mistra, které si pečlivě střežil, neboť zajišťovalo jakost výrobků i věhlas jeho samého. Pro zvýšení účinku doplňovali pilnikáři podle vlastního receptu k základu různé příměsi např. - modrou skalici, koňská či kravská kopyta, drcené tabulkové sklo. Tělesa obalená „hertem“ se skládala do cihlové kalící pece roztopené dřevem a dále ohřívané dřevěným uhlím, posléze kvalitním rozdrceným koksem. Na rozdíl od žíhání nepoužívali pilnikáři kamenné uhlí, které dělalo na zoubkách škvár. Do pece se ukládala pouze shodně velká tělesa z identického materiálu, neboť zahřátí všech výrobků muselo být stejné. Kalič pilníky nakládal do pece dlouhými kleštěmi na podélný rošt, tak aby byly asi 15 cm od žhavých uhlíků, které by je jinak spálily. Ohřívalo se na teplotu kolem 750 °C a tělesa nesměla být ani přehřátá ani nedohřátá. Teplota se určovala odhadem barvy rozpáleného kovu. Podle velikosti i druhu pilníků bylo třeba přesně stanovit odpovídající odstín tmavé červeně žhavených výkovků. Proto, aby bylo možné dobře odhadnout teplotu, kalilo se v noci anebo se místnost zatemňovala. Dalším důvodem kalení v nočních hodinách byl velký zápach v kovárně, kde se nacházela pec, z vypalovaného „hertu“ a plynu z koksu, a tudíž nešlo zároveň kalit i kovat. Celá zodpovědnost však ležela na hlavním kaliči, kterým býval většinou mistr anebo úžeji zaměřený specialista. Nekalilo se tedy průběžně, ale vždy najednou po zhotovení celé várky nástrojů. Proto se odpoledne roztápělo v peci a kalilo celou noc, aby ráno mohla začít další práce na nových pilnících a rašplích. Rozžhavená tělesa se nořila do ne příliš chladné vody. Až do 19. století pilnikáři kalili vždy do použité vody, kterou nevylévali, nýbrž jen dolévali, jelikož kalná voda působí mírněji. Stálým užíváním stejné vody se odstraňují v ní rozpuštěné plyny (O, CO2) a tekutina působí rovnoměrněji. Ve 20. století už voda pro ochlazení byla vždy čistá, ale s přísadou „krevní soli“ anebo vodného odpadu z lihovaru „lutrejchu“ (lutrejch býval často zakazován). Do vodní lázně nesměla přijít v žádném případě mastnota, olej nebo mýdlo, neboť povrch ostrých břitů pak měnil svou strukturu, stával se tupým a nástroje ztrácely schopnost řezivosti. Vyhřívací kalící pec nahradil pro malý výkon ohřev v olověné lázni, kde byla rovněž používaná ochranná pasta. V 50. letech 20. století došlo k rozšíření solných – „kyanidových“ lázní, kde odpadly všechny složité postupy i potírání směsí.
 
Po zakalení se nástroje vyndávaly z vodní lázně, připravovaly pro očištění a některé byly namátkově zkoušené. Pro zajištění tvrdosti výrobků sloužilo speciálně upravené želízko – „prubovák“, které nemohlo po zoubkách klouzat, ale muselo se dobře zachytit. Čištění spočívalo v namočení pilníků a rašplí v roztoku vody s kyselinou sírovou nebo kyselinou solnou, namíchané v dlabaném korýtku. Došlo k uvolnění zbytků kalicí pasty, které pak šly už velmi snadno odstranit slaměnými smotky – „věchty“ a jemným pískem. Poté následoval oplach v čisté teplé vodě a neutralizace vápenným mlékem. Nakonec se nástroje mírným zahřátím osušily.
 
Po oschnutí pilnikáři prováděli „popouštění“ stopek – tedy jejich změkčení. Stopky nemohly zůstat tvrdé a křehké, protože by se při větším přitlačení na ně snadno odlamovaly. „Popouštění“ se uskutečňovalo smáčením trnů v nádobě s roztaveným olovem rozžhaveným ve výhni. Bylo nutné dávat pozor, aby se olovo nedostalo výše do „těla“ a nezměkly i činné zuby. Stopky po této úpravě získaly temně modrou barvu.
 
Úplně posledním úkonem byla závěrečná konzervace výrobků, na níž se podíleli všichni lidé z dílny. Nástroje byly vyrovnány na dlouhé prkno, dělníci se sesedli ze všech stran a pečlivě nanášeli ochrannou vrstvu na povrch. Jako konzervační látky se osvědčily – řepkový olej, kremžská běloba („grencovajz“), plavená křída, dřevěné uhlí. Rýžovými nebo „fíbrovými“ kartáči (fíbrový kartáč – kartáč ze svazku sisalových vláken, používaný k leštění kovů) se již šedě zbarvený olej roztíral do zubů a plnil funkci preventivní ochrany proti korozi. Výrobky po rozetření nátěru získaly svou konečnou šedostříbrnou barvu. Když byl za druhé světové války přísun řepkového oleje omezen (vyráběly se z něho jedlé tuky), začali pilnikáři používat vrtací olej, který, smíchaný s vodou, vařili a v něm těleso smáčeli. Vrtací olej po odpaření vody vytvořil na povrchu jemný film, chránící po dobu skladování proti korozi. Tato poslední operace dokončila celou náročnou ruční výrobu a pilníky i rašple byly připraveny k expedici.
 
V dnešní době je při výrobě pilníků i rašplí běžná zcela zmechanizovaná výroba, která převládla ve 40. letech 20. století. Kování těles bylo ve většině případů nahrazeno válcováním a lisováním. Žíhání je prováděno přesnými teplotami v elektrických pecích a povrch před výsekem upravují strojní brusky a frézy. Břity typizovaných nástrojů jsou vysekávány automatickými stroji, procházejícími neustálou modernizací. Jedinou rizikovou činností zůstalo kalení v solných (kyanidových) lázních. Čištění a konzervaci tryskáním křemičitým pískem a následné namáčení do vápenného roztoku s emulzním tukem vystřídalo elektroforetické nanášení barvy na kov. Přes všechny, zde jen v kostře nastíněné změny, princip původní, několik staletí staré pilnikářské technologie, zůstal zachován.
 

Javascript is required to view this map.
Fotografie: 
Kování pilníků pod bucharem
Broušení
Plakát na stroje pro vysekávání pilníků
Sekání pilníků na stroji
Pan Teplý při vysekávání pilníků v dílně pana Smejkala 2011
Kelímky na žíhání
Kování těles
Vápencové koníky
Pece v kovárně
Sekací stroj
Žíhací pece
Žíhání těles
Vizualizace původního vzhledu lokality Ve dvoře: pohled od kříže
Vizualizace původního vzhledu lokality Ve dvoře: pohled od křiže
QR kód se souřadnicemi: 

QR kód s odkazem na kartu stanoviště