Federhammer

newtoolsmith

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Hallo Schmiedefreunde,
in einem anderen Beitrag hier im Schmiedeforum geht es um den Wunsch einen elektrisch betriebenen Schmiedehammer zu bauen. Das hatte ich mir auch vorgenommen und nun ist mein Hammer fast fertig. Veremutlich werde ich ihn ende nächster Woche das erste Mal testen können.

Da ich leider keine Bilder einstellen kann muss ich mich hier darauf beschränken eine Beschreibung der Konstruktion zu geben, im eben genannte Beitrag wurde schliesslich darum gebeten:

Als Antrieb dient ein Drehstrommotor, 1,1kW/ 1500U/min über ein zweistufiges Keilriemengetriebe 10:1 untersetzt. Die letzte Riemenscheibe hat 285mm Durchmesser, ist 20mm stark und dient gleichzeitig als Riemenscheibe, Schwungmasse und Excenterantrieb. Die Scheibe trägt eine um 60mm aus der Mitte versetzte Gewindebohrung M16 an der ein Gelenkkopf befestigt ist, wie er auch an Hydraulikzylindern benutzt wird. Daran angeschlossen ist eine Schubstange, die eine Wippe betätigt. Diese Schubstange ist durch ein Spannschloss M20 in ihrer Länge veränderlich.
Diese Wippe ist eine Blattfeder aus einem Auto, ist in ihrer Mitte auf dem Hauptständer drehbar gelagert, an einem Ende ist die Schubstabge angeschlossen, am anderen Ende der Hammer.
Der Hammer, ein Stück 80mm Welle, 12kg, ist in einer Linearführung gelagert damit er sich nur nach oben und unten bewegen kann. Üner eine kurze Schubstange mit beidseitigen Gelenkköpfen ist er mit der Wippe verbunden.
Unter dem Hammer steht der Amboss, ebenfalls 80mm Wellenmaterial, 95cm hoch, ca. 40kg. Der Amboss erscheint mir zu leicht und bekommt sicherlich noch Hilfe von dicken Stahlplatten, je nach dem, was der Schrottplatz so hergibt.
Hammer und Amboss erhalten noch eine Montagemöglichkeit für verschiedene Gesenke, die ich mir aus kurzen Stücken von Eisenbahnschienenköpfen herstellen werde.
Der Hauptständer besteht aus einem 120mmx120mm H-Träger mit 10mm Wandstärke, etwa 160cm hoch. An ihm sind die Wellenlager des Riementriebes, obenauf das Lager der Wippe, Die Linearführung des Hammers und der Amboss befestigt. Zur Schalldämpfung ist der Amboss mit Gummielementen befestigt.

Zur Funktionsweise:
Der Motor treibt den Riementrieb, und damit die Schwungscheibe an. Die Schwungscheibe versetzt die Schubstange in eine senkrecht oszillierende Bewegung, Hub 120mm.
Die Schubstange betätigt periodisch die Wippe, die Frequenz wird im Betrieb bei ca. 145 pro Minute liegen.
Die Wippe ihrerseits bewegt mit ihrem anderen Ende den Hammer auf und ab.
Um den Hammer an verschiedene Werkstückdicken und Gesenke anpassen zu können, ist die Schubstange wie beschrieben Längenverstellbar.
Mehrere Gewindebohrungen in der Schwungscheibe erlauben unterschiedliche Hübe und damit Energieeinträge.
Die Abmessungen Der Wippe, also der Blattfeder, sind so zu wählen, dass das System aus Hammermasse und Feder bei Betriebsfrequenz in Resonanz gerät. Über den Hub an der Schwungscheibe kann dann Stufenweise die zugeführte Energie eingestellt werden. Der Motor ist mit 1,1kW sogar überdimensiomiert.

Die Baukosten belaufen sich auf etwa 100 Euro, je nach Quelle. Der Aufwand ist allerdings nicht unerheblich. Ich habe bis jetzt ca. 75 Stunden daran gebaut, ein Grossteil davon beanspruchte das Drehen der Riemenscheiben und der dazu gehörigen Wellen. Desweiteren braucht man für das Verschweißen der Stahlteile ein leistungsstarkes Schweissgerät.

Wie gesagt, leider keine Bilder aber ich hoffe, ich konnte den Technikern unter euch ein wenig mit meiner Ingenieurskunst weiterhelfen. Wozu habe ich sonst studiert!?

Falls noch fragen sind, meldet euch.

MfG

newtoolsmith :super:
 
Hallo Newtoolsmith,


wenn du willst mail mir die Bilder zu und ich stell sie für dich rein. Ich denke es sind einige darunter, die dein Selbstbauhammer interessiert.


gruß

Peter
 
Hammerbilder

Hallo Claymore,

nächste Tage erhält der Hammer sein Silberges Kunststoffgewand, Danach mache ich mal ein paar Bilder und maile sie dir zu. Wohin muss denn die Post gehen, damit sie dich erreicht?

MfG
newtoolsmith
 
Hammerbilder sind fertig

Hallo zusammen,
endlich habe ich meinen Federhammer fertiggestellt und schön Silber angestrichen. Nach dem ersten Funktionstest habe ich ein paar Bilder gemacht und sie an Claymore gesandt, da ich selbst keine Bilder einstellen kann.
Auf den Bildern sieht man, glaube ich, recht gut, wie der Hammer konstruiert ist. Die Hammerführung habe ich mit Messingblech plattiert und Molyfett hinzugefügt, Bronzeblech gabs auf dem Schrottplatz gerade nicht.
Eine genaue Beschreibung habe ich als ersten Beitrag in diesem Thema geschrieben.
Die beiden Betonkoffer dienen als beweglicher Ballast, da sich zeigte, dass der Hammer durch die Garage wandert. Nun hat das Wandern ein Ende.

Zur Umformleistung: :eek: Nun ja, lasst mich sagen: Das Ding schlägt brutal zu. Ein Damastpaket von 30x30mm habe ich heute innerhalb einer halben Minute ausgereckt, eingekerbt und gefaltet. Ein veränderlicher Hub würde für Schlagkraftregulierung sorgen aber die Maschine ist ja zum recken gedacht.

Aber: Eine meiner Feuerschweissungen hat an den Enden nicht gehalten. In diesem Punkt brauche ich noch Nachhilfe!!! Und das mir... :confused:

Falls noch Fragen auftreten meldet euch.

MfG
newtoolsmith
 
Ich stelle heir mal die Bilder vom Federhammereigenbau von Newtoolssmith rein.



gruß

Peter
 

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und hier das letzte Bild.

auf eine freudige Diskusssion :steirer:


Peter
 

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Wow, sieht super aus.
Aber ich möcht das nicht durch die Gegend schieben müssen....wird einige Kilos haben bei der stabilen Bauweise oder?
Oh man... ich hätte gerne ein kurzes Video von dem Hammer in Aktion...
Eine kurze technisch Frage:
Wie stellst du bei dem Hammer die Schlagkraft ein? Bei einem Pneumatisch betriebenen kann ich es mir als Leie irgenwie vorstellen aber nicht bei der Konstruktion.
Schlägt das Gesenk bei "Leerlauf" also ohne Werkstück dazwischen auf das Schienenstück oder ist da noch Luft dazwischen?
In jedem Fall. viel Spass und viel Erfolg damit.

Kandelaber
 
Last edited:
Hallo Freunde,
zunächst vielen Dank an Claymore, der die Bilder für mich eingestellt hat. Er hat sich auch die Mühe gemacht die beiden Bilder zu drehen, die ich im Querformat fotographiert habe, ich hatte das vergessen. Danke nochmal.

Zu Kandelabers Frage:
Der Hammer wiegt vermutlich 150kg. Um ihn auf die Räder zu kippen stecke ich einen stabilen Vierkantstahl von oberhalb der Radachse nach unterhalb des Ständers, auf den ich mich stelle. Mit einem gewippten Zug kippt der Hammer dann auf die Räder (die einmal einer Mülltonne gehörten).

Dreht man das Getriebe von Hand durch, so bleibt zwischen Hemmer und Amboss ein Zentimeter Luft. Da das System, das aus Hammermasse und Blattfeder besteht, mit seiner Resomanzfrequenz angeregt wird nimmtdie Amplitude des Systems ständig zu. Der Hammer schlägt dadurch bereits beim dritten Leerschlag auf den Amboss. Die Ausgangshöhe des Hammers lässt sich durch das Spannschloss einstellen. Wenn man die Schubstange verkürzt, wird der Hammer nach oben versetzt. Dies gilt gleichermaßen für den oberen und den Unteren Totpunkt. Man kann den Hammer so an unterschiedliche Werkstückdicken anpassen. Die Biegsamkeit der Blattfeder macht diese Einstellung unkritisch.

Die Schlagkraft ließe sich durch eine Änderung des Hubes an der Schwungscheibe variieren. Die Schwungscheibe sorgt für die periodische Anregung des Feder-Masse Systems und eine geringe Anregungsamplitude ergibt einen geringen Energieeintrag. Wird die Amplitude vergrößert, so steigt die pro Periode zugeführte Energie an. Da ich den Hammer hauptsächlich zum Ausschmieden von Damastpaketen benutzen will, habe ich bis jetzt nur einen festeen Hub von 120mm vorgesehen.

Eine Ergänzung wird die Steuerung noch erhalten:
Derzeit wird beim Treten des Pedals ein Mikroschalter betätigt. Dieser wirkt auf ein vierpoliges Schütz, welches den Motor mit Strom versorgt. Lässt man das Pedal in einem ungünstigen Moment los, so kann es passieren, dass der Hammer das Werkstück einklemmt (UT). Um das zu verhindern wird ein zweiter Mikroschalter an der Welle der Schwungscheibe montiert. Die Welle erhält einseitig eine Abflachung bei deren erscheinen der Schalter öffnet und das Schütz abfällt. Das Timing wird so eingestellt, dass dann der Hammer fast ganz oben ist (OT). In allen anderen Positionen der Welle bleibt der Schalter geschlossen und der Motor läuft weiter, bis der Hammer in Richtung OT läuft. Lässt man also etwas zu früh los, so sorgt der zweite Schalter dafür, dass das Werkstück immer freigegeben wird. So sind auch einzelne Schläge möglich.

Wenn noch Fragen auftauchen: fragt mich!

MfG
newtoolsmith
 
Last edited:
@newtoolsmith
Glückwunsch zu Deinem Hammer.

Was mich auf den ersten Blick irritiert hat, war die dünne Feder oben! Reicht das denn? Bei meinem Meitinger Federhammer ist das Federpaket so 1,5 bis 2cm dick. Und das ist ein kleiner Hammer mit nur 15Kg Bärgewicht.

150Kg Gewicht ist natürlich ein Wort. Da bleibst Du mobil.

Ich würde auch sehr gerne ein Video sehen. Wenn Du also mal viel Zeit hast.

Gruß Heiko
 
Ok, jetzt kann ich es mir vorstellen.
Auf den Bildern sieht es durch den Stahlträger sehr viel schwerer aus als 150kg (obwohl das auch schon genug ist).
Sehr schön

Kandelaber
 
Noch Fragen zur Steuerung

Kompliment, imposante Maschine, sauber gebaut.
Meine Fragen: Die Schaltung besteht lediglich aus EIN bzw AUS, oder?
Läuft denn das Gerät dannnach dem Ausschalten nach? Ich könnte mir vorstellen, dass die Massen die da bewegt werden nicht sofort zum Stillstand kommen und so über Ein- und Ausschalten eine gewisse Dosierung möglich ist.
Bitte berichte Deine Erfahrungen dazu.
Ich möchte demnächst einen alten Federhammer von 1920 umrüsten. Damals wurde es über eine Transmission mittels Flachriemen angetrieben. Trat man auf einen Bügel, löste sich die Bremse und der Riemen wurde mit einer Art Gabel von einem frei laufenden Rad auf das Antriebsrad gedrückt. Nun möchte ich keine Transmission einbauen. Ich stelle mir vor, das Gerät mittels Elektromotor und 2 Keilriemen direkt zu betreiben. Die Idee mit dem Fußschalter ist da vielleicht schon die Lösung, die Funktion des alten Bügels zu ersetzen. Ich suche nur noch eine Möglichkeit die Geschwindigkeit und damit die Schlagstärke zu steuern. Wäre es nicht denkbar ein Fuß(gas)pedal ähnlich wie bei einer Nähmaschine einzusetzen? Nur wie könnte das für einen 2,5kW- Drehstrommotor aussehen? Möglicherweise hast Du eine Idee?
Beste Grüße
Volund
 
Drehstrommotor regeln

Hallo!

Ich beobachte den Thread schon eine Weile mit großem Interesse und bin beeindruckt über das Ergebnis.

Glückwunsch !

Zur Frage von Volund fällt mir was ein
Volund said:
Wäre es nicht denkbar ein Fuß(gas)pedal ähnlich wie bei einer Nähmaschine einzusetzen? Nur wie könnte das für einen 2,5kW- Drehstrommotor aussehen?
Ich würd einen Frequenzumrichter nehmen. Für einen 2.5 kW Motor ist der dann nicht mehr ganz billig aber vielleicht lässt sich sowas ja ersteigern. Das Fußpedal würde dann mit einem Poti aufgebaut. Phasenanschnittsteuerung kann man auch selber löten, sollte auch funktionieren, ist aber lastabhängig.

Grüße
 
Hallo Volund und Damastos,
Mein FEderhammer kennt in der Tat nur die Zustände ein und aus. Der erste Schlag jedoch ist wenig energiereich, sodass sich eine Reihe leichter Schläge ausführen lässt. Durch die Masseträgheit läuft die Schwungscheibe fast eine halbe Umdrehung nach.

Zu deinem Federhammer:
So wie du es beschreibst bezog der Federhammer seine Energie über einen Lederriemen von einer Welle, die in der Halle montiert war und mehrere Arbeitsplätze versorgte. Dieses Prinzip ist hinlänglich aus dem Dampfmaschinenzeitalter bekannt.
Wenn du die Maschine auf eigenen Antrieb umrüstest würde ich das Grundprinzip auf jeden Fall beibehalten: Untersetze einen Elektromotor mit einem Keilriemengetriebe im passenden Verhältnis und treibe eine Riemenscheibe an, um die du dann den Lederriemen schlingst. Die übrige Mechanik, besonders die Kupplung (Pedal, Gabel durch kugelgelagerte Andrückrolle ersetzen), würde ich beibehalten. Durch die Kupplung kannst du den Hammer sehr gut und feinfühlig regeln!! Auch die Bremse hat ihre Berechtigung und sollte, je nach Zustand, einen neuen Belag erhalten.

Zum Frequenzumrichter Vorschlag von Damastos:
Moderne Frequenzumrichter sind sowohl hervorragende elektronische Geräte, als auch unbezahlbar. Desweiteren arbeiten heutige Drehstrommotoren optimal bei der Netzfrequenz, für die sie ausgelegt sind, plusminus ein bisschen. Man sollte sie nicht einem zu breiten Frequenzspektrum aussetzen. Für diesen Zweck halte ich eine robuste, rein mechanische Lösung für angebracht.

Eine Video meines Federhammers folgt in den nächsten Tagen. Dieses Versprechen beinhaltet die Hoffnung, dass Claymore sich der Datei annimmt.

MfG
newtoolsmith
 
Rrrrrrrrespekttt!

Eine tolle Maschine hast Du da gebaut!
Und es sieht sogar recht einfach aus (das ist als Kompliment gedacht).

Kein Lob ohne Meckern: Im Vergleich zur mssiven Säule scheint mir der Fundamentrahmen etwas grazil zu sien, hoffentlich hält er die Schläge aus.

Jetzt warte ich drauf, dass einer seinen pneumatischen Schmiedehammer vorstellt (Presslufthammer- bzw. Bohrhammer-Prinzip).

Oder warum nicht eine hydraulische Presse? Im Prinzip müsste es doch alle Bauteile fertig zu kaufen geben.

Weiter so!
 
Hallo,
besten Dank für Eure Hinweise.
Ich habe mit solchen Dingen immer Probleme mir Ursache und Wirkung vorzustellen. Die Lösung mit Frequenzumrichter erscheint mir jetzt doch zu aufwändig. Also soll es eine mechanische Lösung werden. Newtoolsmith, wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann müßte das so aussehen: Herunterdrücken des Pedalbügels löst die Bremse und verstärkt den Druck der Rolle auf den Treibriemen???? Oder ist es so, dass Bremse gelöst wird und der Rollendruck vermindert wird?
Gruß
Volund
 
Hallo Volund,
Bei den Riementrieben ist das so:
Durch das Betätigen des Pedals wird die Bremse gelöst. Dies erfolgt meist bereits nach wenigen Milimetern Pedalweg. Wird das Pedal weiter durchgetreten, so wird eine Spannrolle gegen den Lederriemen gedrückt. Der Riemen ist so lang, dass er mit reichlich Luft über die beiden Riemenscheiben passt. Der Riemen rutscht also permanent durch und es wird keine Kraft übertragen. Die Spannrolle befindet sich zwischen den beiden eigentlichen Riemenscheiben, nicht neben einer. Bei Betätigung der Spannrolle drückt diese den Riemen zwischen die beiden Riemenscheiben. Der Riemenverlauf ist jetzt kein O mehr, sondern eher eine 8 oder wie ein Brezel. Die Riemenlänge reicht nun nicht mehr aus, der Riemen spannt sich und die auftretende Reibung an den Riemenscheiben leitet die Kraftübertragung ein. Durch den Pedalweg lässt sich die Riemenspannung regeln. Man kann den Riemen viel, wenig oder gar nicht durchrutschen lassen. Damit regelt man, mit etwas Übung, die Schlagfolge und -stärke.
Nochmal ausdrücklich: Die Spannrolle drückt nicht den Riemen gegen eine der Riemenscheiben, sondern erzeugt eine weitere Umlenkung, sodass eine erhöhte Riemenlänge erforderlich wäre. Da die Riemenlänge jedoch gleich bleibt, spannt sich der Riemen.

Ich denke, die Konstruktion ist recht einfach zu machen.

Noch eins: Nimm auf jeden fall einen Leder- oder Gewebeflachriemen. Keinen Keilriemen! Keilriemen neigen dazu, sich schon bei leichter Spannung in die Keilnut ihrer Riemenscheibe "hineinzufressen" und ruppig zuzupacken. Von Regelung kann dann nicht mehr die Rede sein. Wer einen Aufsitzrasenmäher hat, der weiss, wovon ich rede. Mit den Dingern sanft anzufahren ist fast nicht möglich, denn diese Mäher sind per Keilriemen angetrieben.

Wegen Riemenscheibengröße und Riemenbreite berate ich dich bei Bedarf gern, wenn du z.B. den Motor hast (wegen der Drehzahl).

MfG
newtoolsmith
 
Hallo hobby,
Der Fundamentrahmen ist inder Tat grazil. Es gab auf dem Schrottplatz gerade kein passendes dickes Blech. Falls er nicht halten sollte, daran dachte ich nämlich auch, wird er durch etwas stabiles ersetzt.

Hydraulisch schmieden kann man hervorragend, vor allem leise. Schau doch mal im Baumarkt nach hydraulischen Holzspaltern für Brennholz. Die drücken zwei Tonnen und sind für mittleres Geld zu haben. Die Umrüstung (Spaltkeil durch ein Gesenk ersetze) dürfte ein Kinderspiel sein.

MfG
newtoolsmith
 
Ich glaube nicht, daß man mit einem 2t Holzspalter eine Schmiedepresse bauen kann, lasse mich aber gern eines besseren belehren......
Andreas Schweikert hat eine Schmiedepresse aus Hydraulikzylinden gebaut, die 20t bringen. Sind Zylinder von der Bundeswehr und wurden zum ausrichten von Panzern verwendet.
Außerdem brauchst man ein entsprechendes Hydraulikaggregat um die Presse bzw. Kolbenstange schnell auf und ab zu bewegen.

Gruß Thomas
 
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