Federhammer

[newtoolsmith]

Hallo rumag,
Sicher sind zwei Tonen nicht viel, gemessen an Industriellen Anlagen. Für Schmiedestücke von 30x30mm Querschnitt sollte es aber reichen.
Was meinst du außerdem mit "schnell"? Hydraulische Schmiedepressen machen bloß einige Zentimeter pro Sekunde, es sind halt Pressen und keine Hämmer. Ein Hammer macht ja mehrere Schläge pro Sekunde, je nach Bauart. Bei Pressen gilt wohl eher: In der Ruhe liegt die Kraft.
Wenn die Pumpe natürlich genug Volumen fördert um eine recht schnelle Kolbenbewegung zu erreichen schadet das sicherlich nicht.
Es gibt auch Holzspalter, die höhere Kräfte (anstatt "2 Tonnen" müsste man natürlich sagen 20 Kilonewton, kurz kN) erreichen, zum Beispiel 100kN, aber die werden dann schon sehr teuer. Ich weiß nicht wessen Budget das hergibt, soll ja alles nichts kosten.

Fazit: Im Prinzip hast du natürlich recht. Man kann von einem kleinen "Streichholzspalter" keine Wunderdinge erwarten.

MfG
newtoolsmith

 

[Volund]

Hej newtoolsmith,
endlich ist bei mir auch der Groschen gefallen. Vielen Dank!!
Habe solche alten Maschinen bzw. in Eigenbau hergestellten Maschinen bisher nur auf Fotos gesehen und dann leider immer von der "falschen" Seite aufgenommen, so war die Konstruktion nicht zu erkennen.
Deine Kenntnisse bez. der alten Technik erstaunen mich. Ich habe am ehemligen Standort des Hammers die Dimensionen der Riemenscheiben gemessen. Am Motor 100 mm, dann am Hauptrad der Verteilerwelle 500mm und am Abtriebsrad für den Federhammerriemen 250 mm. Das wäre dann insgesamt eine Übersetzung von 1 : 2,5? Dieses Verhältnis müßte ich in etwa auch verwenden. Die Motordrehzahl war nicht zu ermitteln. Mir stehen Moren mit 1,5, 2 oder 4 kW mit einer Drehzahl von jeweils 1490 U/min zur Verfügung. Bei einem Verhältnis von 1:2,5 ergeben sich rund 600 U/min. Ist das sinnvoll und ist es sinnvoll den 2 kW-Motor einzusetzen. Ach ja, der Hammer hat ein Bärgewicht von ca. 35 kg.
Nochmals Danke für die Mühe
Volund

 

[newtoolsmith]

Hallo Volund,
Frag mal Claymore oder Markus Balbach um das zu verifizieren, aber ich denke bei 35kg Bärgewicht solltest du bei einer Schlagfrequenz von 150 pro Minute schon 4kW vorsehen. Die Profis haben ja auch so große Hämmer und können ja mal das Typenschild befragen, wenn eins da ist. Wichtig ist noch der Durchmesser der Scheibe, von der der Bär bewegt wird. Die Drehzahl dieser Scheibe ist gleich der Schlagfrequenz. Von der Scheibe aus geht es dann per Flachriemen weiter auf die zweite Scheibe. Mach diese beiden möglichst groß ( 300mm+).

Zu den Übersetzungen:
Motor 100mm und Welle 500mm macht 5:1 untersetzt.
Heisst: Wenn der Motor 1490 1/min dreht, dann dreht die Verteilerwelle 298 1/min.
Wie schnell der Hammer dann schlägt hängt von der Übersetzung zwischen Verteilerwelle und Hammerantrieb ab. Das Rad an der Verteilerwelle hat, wenn ich richtig gelesen habe 250mm und die Scheibe am Hammer? Wenn diese 500mm hätte, dann wäre das Verhältnis i=2:1 und damit die Schlagzahl 298 1/min mal 1 = 149 1/min.
Das entspräche etwa dem, was ich veranschlagt hatte.
Du müsstest also ein gesamt-Übersetzungsverhältnis von 10:1 erreichen. Zum Beispiel 5:1 per Keilriemen (wenn die Auslegung raffiniert ist reicht da auch ein Riemen) und dann 2:1 mit dem Flachriemen.

Konkreter Dimensionierungsvorschlag:
Keilriemenscheibe am Motor: 100mm Profil 13mm
Keilriemenscheibe Zwischenwelle:500mm Profil 13mm
Flachriemenscheibe Zwischenwelle: 250mm Breite 60mm
Flachriemenscheibe Bärantrieb: 500mm Breite 60mm

Zum Thema Zwischenwelle sieh dir mal die Bilder von meinem Hammer genau an, oberhalb des Motors findest du meine Zwischenwelle. Sie ist leider unumgänglich, da 10:1 in einer Stufe riiiiesige Scheiben bräuchte.

MfG
newtoolsmith

 

[Claymore]

Bei meinem Federhammer ca. 35-40 Kg Bärgewicht ist ein 3,5kW Motor mit 930 Umdrehungen angeflanscht.
Ohne jetzt nachzumessen hat die Scheibe auf dem Motor ca. 14 cm durchmesser, die Riemenscheibe am Hammer ca. 60 cm.

Beim 100 Kg Lufthammer sind es 11 KW.



Peter

 

[newtoolsmith]

Hallo Claymore,
Danke für die Info, dann lag ich mit den 4kW schon richtig. Aber welche Nenndrehzahl hat denn der Motor deines Federhammers? Ist das ein 750 1/min Drehmomentriese? Mit i=3:1 wären das immer noch 250 Schläge pro Minute, verdammt schnell, oder?

MfG
newtoolsmith

 

[Volund]

Dank dieses Beitrages sind die meisten Fragen bez. des Umbaus meines Federhammerveteranen beantwortet. Werde folgendes machen:
Der bestehende Fußbügel wird ersetzt. Künftig wird beim Heruntertreten die Bremse gelöst und eine Spannrolle spannt den Treibriemen. Zum Einsatz kommt der 4 KW-Motor. Habe noch eine Riemenscheibe aus Vollmaterial mit 50 mm Durchmesser und 60 mm Breite entdeckt. Das Antriebsrad hat 450 mm Durchmesser. So ergibt sich eine Untersetzung von 9:1. Bei einer Nenndrehzahl von 1410 1/min ergeben sich also 157 Schläge pro min. Auf diese Weise hoffe ich, dass ich keine aufwändige und vor allem platzfressende Transmission einbauen muß.
Was mir noch Kopfzerbrechen bereitet ist die Fundamentierung. Der Betonboden am geplanten Aufstellort ist ca. 15 cm stark, nicht armiert und von eher schlechter Qualität. Der Amboss der Maschine wiegt ca. 90 kg und ist separat zu montieren. Vielleicht kann mir noch jemand einen Tip hierzu geben.
Viele Grüße
Volund

 

[Claymore]

Wenn du die Möglichkeit hast bringe ein Stabiles Fundament unter den Hammer.
Am platzsparandsten im boden.
Wenn das nicht möglich ist, sollte eine Betonplatte (so massiv wie möglich) auf die du den Hammer stellst und veschraubst genügen.
Wichtig dabei wäre die Platte vom eigentlichen Boden zu trennen.
Dazu gibt es spezielle Dämpfer eigens für diesen Zweck.
Oder die im Maschinenbau benutzten Schwingungsdämpfer.

Wenns billig sein soll/Muss, selbstgefertigte Gummidämpfer (z.b. aus alten autoreifen)

Damit verhinderst du das Schwingungen an den eigentlichen Boden abgegeben werden (zumindest ein Teil davon)


Peter

 

[newtoolsmith]

Hallo Volund,
Ich kann Claymore nur beipflichten.
Deine 15cm Bodenplatte wird bestimmt bröseln. Wenn du die Möglichkeit hast, würde ich dem Hammer ein eigenes Fundament von 1,5m*1,5m Grundfläche und mindestens 0,5m dick. Reichlich Stahlarmierung kann nicht schaden.

MfG
newtoolsmith

 

[pacomp]

Hallo erst mal an alle.
Tja ich bin der neue hier mein Name pacomp.
diesen tread und eigentlich alles was mit dem eigenbau von federhämmern zu tun hat,verfolge ich schonn seit einiger zeit.Da ich diesem hobby auch frönne,bin ich endlich HIER fündig geworden.
Zurück zum thema anhand der vorherigen Beiträge,denke ich das mann hier gut aufgehoben ist bei all denn Fachlichen antworten , hätte ich da gerne mal ein paar meinungen zu meinen vorhaben(federhammerbau).
Der aufbau wie bei newstools hammer
hammergewicht etwa 4-5 kilo
die antriebsmechanick (darum gehts eigentlich)hätte ich aus einer mechanischenbügelsäge anzubieten,da ich an dreh arbeiten nicht kosten günstig rannkomme.
Wie wäre denn da die belastbarkeit?

 

[newtoolsmith]

Hallo pacomp,
Die Idee mit der Bügelsäge ist zwar nicht schlecht, aber diese Geräte laufen nur mit vielleicht 60 Hüben pro Minute. Das ist viel zu wenig. Gerade bei einem geringen Hammergewicht ist eine höhere Schlagzahl sinnvoll. Die Umformleistung bleibt sonst auf der Strecke. Bei nur 5kg würde ich intuitiv etwa 250 Schläge pro Minute anstreben.
Die Stabilität der Mechanik kann durchaus gegeben sein, das kommt halt auf die Maschine an. Vielleicht kannst du die Schlagzahl ändern indem du die Übersetzung variierst oder einen schnelllaufenden Motor einbaust. Bügelsägen sind meist per Keilriemen von einem langsamlaufenden Motor (750 oder 1500 1/min im Leerlauf) angetrieben.

Beispiel: D
Den 750er Motor durch einen 3000er ersetzen und schon sind aus 60 Hüben pro Minute 240 geworden.

Schau mal nach, was sich da machen lässt.

MfG
newtoolsmith

 

[Badger1875]

Mal ´ne ganz andere Lösung:

besorgt Euch vom Schrottplatz eine kleine, starre Hinterachse mit Differential, einen E-Motor, ein paar passende Stahlträger,- platten, und sonstige Kleinteile....
Bodenplatte, darauf senkrecht angeschweißt ein Doppel T - Träger, auf dem Träger oben montiert die Achse und passend darunter den E-Motor. Die Kraftübertragung vom Motor zum Kardananschluß über Riemenantrieb.
An die eine, nach vorne zeigende Bremstrommel wird mit einem Radbolzen der nach unten hängende Bär beweglich aufgehängt, zwischen Bremstrommel und Bär wird zur Minimierung der Erschütterung ein PKW-Stoßdämpfer eingebaut und das Schlagstück (oberer Gesenkhalter) wird gleitend auf einer Schiene befestigt. Unter dem Bär wird passend ein Amboßstück (massives Rund-, oder Vierkantmaterial gestellt, ebenfalls mit einer Aufnahme für das untere Gesenk.
Die Geschwindigkeit der Schläge lässt sich über ein Fußpedal und einem Handbremsseil, welches an der hinteren (freien) Bremstrommel angehängt wird. Durch die Eigenschaften des Differentialgetriebes wird beim Bremsen der freien Achsseite die andere Seite in Rotation versetzt und durch die exzentrische Aufhängung des Bärs eine Auf- und Abbewegung erzielt. Die brachiale Härte der Schläge wird durch den eingebauten Stoßdämpfer etwas gemildert und Alles in Allem lässt sich die Geschichte auch recht brauchbar regeln.
Sollte jemand eine Skizze haben wollen: mailt mir doch mal, ich werde dann sehen was ich machen kann.

Was fällt Euch denn hierzu ein?


Badger

 

[newtoolsmith]

Hallo badger1875,
Die von dir beschriebene Methode wurde schon oft umgesetzt. Schau zum Beispiel mal hier:

http://anvilfire.com/power/jyh-cat.htm

Nur die Sache mit dem Stoßdämpfer sorgt bei mir für zittrige Hände. Ich kann es nicht mit ansehen, wenn Energie sinnlos vernichtet (richtiger: unwiderbringlich in Wärme umgewandelt) wird. Ein Federelement zum Werkstückdickenausgleich und die Regelung des Energieeintrags durch einstellbare Erregerfrequenz sagen mir doch mehr zu.
Geizhälse könnten argumentieren, dass man die im Dämpfer absorbierte und vorher vom Elektromotor aufgenommene Energie schliesslich bezahlen muss.
Mich stört schlichtweg das sch**** Prinzip.

MfG
newtoolsmith

 

[Badger1875]

Hi Newtoolsmith,

gut erkannt, ich habe dieses Teil schon vor ein paar Jahren bei Jock Dempsey gefunden und war ob seiner Schlichtheit und Einfachheit in der Konstruktion begeistert!
Jock hat in den Jahren danach noch ein paar Änderungen vorgenommen (der Stoßdämpfer ersetzt eine vorher eingebaute Feder, der Amboß war mal ein Motorblock usw. ...), aber im Prinzip blieb alles gleich.
Ich für meinen Teil finde die Konstruktion sehr gelungen und sehe auch das Problem mit der "verschwendeten" Energie nicht so eng, da die Anschaffungskosten sehr gering sind.
Ein Schmiedehammer im herkömmlichen Sinn, egal ob als Feder-, oder Lufthammer, kommt bei mir nicht in Frage, selbst ein Fusstritthammer stösst mit seiner noch sehr geringen Masse, bei mir zuhause in meiner Werkstatt an die Grenzen der Statik meines Wohnhauses (ich wohne in einem ca. 100 Jahre alten Bauernhaus und meine Schmiede befindet sich dort im umgebauten Kuhstall): das Haus steht direkt am Hang und über das Fundament kann ich nicht unbedingt viel sagen, aber mein Amboß stand früher auf einem soliden Stammabschnitt, beim Schmieden dröhnte es jedoch im ganzen Haus. Die Lösung brachte dann eine extra angefertigte Stahlkiste mit Sand gefüllt und das Dröhnen war weg. All diese Gründe haben mich jetzt dazu bewegt, mir eine hydraulische Presse zu bauen, angeregt durch Uli Hennicke, der mir dies Idee in den Bauch gebar
Ich bin gerade am recherchieren nach Quellen für das ganze Hydraulikzeug. Eine neue Presse fertig zu kaufen, kann ich mir momentan nicht leisten und selbermachen hat ja auch seinen Reiz. Der Vorteil der Hydraulik liegt in der extrem leisen Handhabung, der Erschütterungsfreiheit und der doch relativ hohen Umformkraft ohne jegliche körperliche Anstrengung, also genau das richtige um meinem Bauch noch ein wenig zu züchten
Achso, bevor ich es vergesse: wenn jemand was Passendes für mein Vorhaben übrig hat, kann er es mir ja mal anbieten!

Badger

 

[newtoolsmith]

Hi Badget,
Ein Problem sehe ich in den Stoßdämpfern nicht, jedoch vielleicht einen "konstruktiven Ausrutscher". Das ist nicht so böse gemeint wie es klingt, immerhin funktioniert es. Es geht nur halt besser, man könnte sagen ingenieursmäßiger.

Eine hydraulische Schmiedepresse würde mich auch reizen, aber ich weiß nicht woher ich die Pumpe, das Ventil und den oder die Zylinder bekomme. Bei uns auf dem Schrott ist Hydraulik Mangelware.

Das Prinzip wäre denkbar einfach: Ein stabiler O-Rahmen (120mm*10mm U- oder H-Träger) trägt oben ein Gesenk und unten den Zylinder. Beim betätigen des Ventils fährt der Zylinder aus und drückt das untere, an seiner Kolbenstange montierte Gesenk nach oben. Bringt man das Ventil in ruhestellung, so wird der Zylinder durch eine Zugfeder (z.B. Garagentorfeder) zurückgezogen. Das Öl fließt dann in den Vorratsbehälter zurück.
Natürlich braucht das untere Gesenk eine Längsführung, die ein verkanten ausschliesst.

Lass mich von deinem Erfolg oder Misserfolg bei der Materialsuche wissen.

Wie wäre es übrigens, für dieses Thema ein neues selbiges zu eröffnen?

MfG
newtoolsmith

 

[Badger1875]

Hi Badget,
Ein Problem sehe ich in den Stoßdämpfern nicht, jedoch vielleicht einen "konstruktiven Ausrutscher". Das ist nicht so böse gemeint wie es klingt, immerhin funktioniert es. Es geht nur halt besser, man könnte sagen ingenieursmäßiger.

Bei Jock Dempsey ging es in erster Linie um "Aktiv-Recycling" und das hat er auch geschafft: alle Teile dieses Hammers waren vom Schrott, bis auf das Gesenk, aber ich glaube mich sogar zu erinnern, das Rohmaterial war auch vom Schrott, zumindest beim Original!

Eine hydraulische Schmiedepresse würde mich auch reizen, aber ich weiß nicht woher ich die Pumpe, das Ventil und den oder die Zylinder bekomme. Bei uns auf dem Schrott ist Hydraulik Mangelware.

Ich bin gerade bei einem Lieferanten dran, der neue Hydraulikteile (mit Garantie und ohne krumme Dinger) zu einem sehr günstigen Preis anbietet: die Motor- und Pumpeneinheit mit 4kW Leistung für rund 300 €, da bin ich gerade am Rudern

Das Prinzip wäre denkbar einfach: Ein stabiler O-Rahmen (120mm*10mm U- oder H-Träger) trägt oben ein Gesenk und unten den Zylinder. Beim betätigen des Ventils fährt der Zylinder aus und drückt das untere, an seiner Kolbenstange montierte Gesenk nach oben. Bringt man das Ventil in ruhestellung, so wird der Zylinder durch eine Zugfeder (z.B. Garagentorfeder) zurückgezogen. Das Öl fließt dann in den Vorratsbehälter zurück.

Mit einem Vierwege-Ventil kann man schon auf die Federrückholung verzichten, das Ventil kostet nur unwesentlich mehr.

Natürlich braucht das untere Gesenk eine Längsführung, die ein verkanten ausschliesst.

Dazu habe ich mir auch schon ein paar gedanken gemacht und bin auch schon am Zeichnen, aber da ich noch einen "normalen" Beruf habe, steht das etwas weiter hinten

Wie wäre es übrigens, für dieses Thema ein neues selbiges zu eröffnen?

Das habe ich mir auch schon überlegt, aber jetzt muß ich das Teil erst mal soweit haben, damit ich überhaupt mal mitreden kann: Hydraulik ist für mich momentan noch ein Buch mit 700 (!) Siegeln. Vielleicht hab´ ich ja hinterher mehr los und ich weiß dann von was ich rede!
Da ich im erlernten Beruf "nur" ein einfacher Kommunikationselektroniker bin, und mir das Schmieden und Messermachen als Autodidakt, mit ein paar kleinen Hilfestellungen von Profis, selbst beigebracht habe und es heute noch nicht richtig kann, wird das wohl noch ein Weilchen auf sich warten lassen
Nichts desto trotz, kann ich ja mal hier über meine Erfahrungen mit dieser neuen Materie berichten, vielleicht interessiert es ja den Einen oder Anderen, oder es kommt ungeahnte Unterstützung!

Grüße aus dem (ehemals) sonnigen Süden

Badger

 

[pacomp]

Hallo pacomp,
Die Idee mit der Bügelsäge ist zwar nicht schlecht,


Danke erst mal für die info newtoolsmith.
An der übersetzung lässt sich schonn was machen. Die ist 1:2 über flachriemen,dann noch zwei mal über zahnräder.Macht dann bei 750 Umrehungen die besagten50-60 Hübe.
die zahnradmechanik sieht sehr solide aus,sollte die drehzahlerhöhung eigentlich verkraften. Stellt sich nur die frage des hubes die bei der säge etwa 20cm sind,die werde ich dann ändern müssen.

pacomp

 

[link]

Ist es eigentlich egal ob man einen Stahl mit einem Hammer oder mit einer Presse bearbeitet ?
Link

 

[newtoolsmith]

Hallo link,
Ob du hämmerst oder presst ist im ''Prinzip egal. Hämmern ist halt bei kleinen Werkstücken stärker verbreitet und ist auch etwas schneller. Große Werkstücke werden fast immer hydraulisch in Form gedrückt.
Hydraulisch bei großen Schmiedestücken deswegen, weil man riesige Hämmer bräuchte, die unbeherrschbare Erschütterungen hervorrufen würden.

MfG
newtoolsmith

 

[newtoolsmith]

Hallo pacomp,
Der Hub lässt sich sehr einfach durch die Änderung des Excenterzapfens verringern. Bei aktuell 200mm Hub sitzt er folglich 100mm aus der Mitte. Ändere die 100mm auf z.B. 60mm und schon hast du aus 200mm Hub 120mm gemacht.

MfG
newtoolsmith

 

[pacomp]

Hab mir die sache auch so gedacht.Nun werd ich mal sehen wie schnell die Idee bei mir umzusetzen ist.Meinen Dank noch mal an dich Newstoolsmith und ich hoffe das ganze bleibt weiterhin so aktiv hier.

pacomp