Handbetriebene Schmiedewalze

[Prometheus]

Für den Pedalhammer ist vorerst alles klar, jetzt zu meiner geplanten Walze Bevor ich die letzten Teile besorge und alles zusammenschraube noch ein paar Fragen:

- Wie wichtig ist es, dass beide Walzen (Durchmesser 80mm) angetrieben werden? (bei den motorisierten Walzen hier im Forum wird ja nur eine Walze angetrieben, die zweite läuft leer mit)

Die Idee hätte ich, nur würde es mehr Kosten und Aufwand bedeuten und ich frage mich ob sich das auszahlt oder das im Prinzip egal ist.


- Die Walze soll zerlegbar werden. Reicht eine Verbindung zwischen Welle und Walze mit einer Passfeder? (Welle 20mm Durchmesser, Passfeder 6x6mm)

Hab mal eine kleine Walze gebaut und je zwei M5-Schrauben durch Welle und Walze geschraubt, die haben nicht lange überlebt...


Danke,
Freundliche Grüße

 

[sanjuro]

..... - Wie wichtig ist es, dass beide Walzen (Durchmesser 80mm) angetrieben werden?....

- ......Reicht eine Verbindung zwischen Welle und Walze mit einer Passfeder?.....

Ich kann nur Beobachtungen und Meinungen, aber keine eigenen Erfahrungen bieten.

Beide Walzen müssen nicht angetrieben werden, wenn die freie Walze gut mitdreht.

Wenn ich ein solches Gerät zu bauen hätte, würde ich den Antrieb direkt auf die Walze setzen (Zahnrad über Vierkant oder stirnseitige Schrauben fixieren). Dann könnte man die Walze einfach auf die Achse stecken.

Viel Erfolg!

Gruß

sanjuro

 

[Torsten Pohl]

Das wirste ausprobieren müssen ob du mit der Passfeder so hinkommst, oder einen kennen der einenen kennt der das ausrechnen kann.
Von der reinen Scheerbelastung nehme ich an wird das halten (denke ich zumindest), die 20iger Welle wär mir aber zu dünn gerade wenn noch ne Passfeder versenkt wird, und ob sich das jemals wieder zerlegen lässt da hab ich so meine Zweifel. Das alles wird ja sehr stark termisch belastet und walgt sicher auch bei einem 80oger Zylinder noch ganz ordendlich.
Ich würd das lassen und lieber entsprechende komplette Tauschwalzen bauen.
Und ob du mit Handbetrieb was erreichst, hm kanns mir kaum vorstellen soll gehen ja, gesehen hab ich das aber noch nie.

Tschau Torsten

 

[U. Gerfin]

Ich arbeite mit so einem Gerät.
Es ist eine von mir den Belastungen bei der Verformung von Eisen angepasste Lederwalze.

Sie ist leistungsfähiger, als man zunächst annimmt.
Ein bißchen Kraft braucht man aber schon.

Worauf man achten sollte:

1. Es macht schon Sinn, beide Walzen anzutreiben. Bei glatten Walzen hat man sonst Schlupf. Zahnräder auf jeder Walzenachse sind eine einfache und effektive Lösung.

2. Die Lagerung der Walzen kann nicht stabil genug sein. Die Niederhalter, die die obere Walze nach unten begrenzen, haben sich bei dem ursprünglichen Zustand nach oben verbogen. Quertraversen aufschweißen löst dieses Problem.

3. Die Achsen müssen eine ausreichende Stärke haben. Die ursprüngliche Achse der Unterwalze hatte 30mm Durchmesser und war rechtwinklig abgedreht.
Diese Walze habe ich nach kurzem Betrieb im wahrsten Sinne des Wortes abgedreht. Die Ersatzachse hält jetzt schon seit einigen Jahren.

4. Die Walzen dürfen nicht zu dick sein. Überschlägig gerechnet kann man mit dem Hebelgesetz arbeiten, wobei der Walzenradius der Lastarm und der Kurbelradius der Kraftarm ist.
Meine Walzen haben einen Durchmesser von ca. 65 mm, die Kurbel ist ca. 400mm lang. Grob gerechnet- unter Berücksichtigung von Reibungsverlusten- kann man eine Wirkung von 1 : 10 annehmen.
Bei größerem Walzendurchmesser wird die Kraft die erforderlich ist, die Walzen zu drehen und das Werkstück zu verformen, entsprechend größer.
Da sollte man sich nicht übernehmen.
Eine Übersetzung würde das Kraftproblem lösen, führt aber zu einem entsprechend langsamerem Arbeiten der Walze. Das ist unangenehm, weil das Werkstück länger an einer Stelle Kontakt mit der Walze hat, dadurch schneller abkühlt und schwieriger zu verformen ist.

Der eine oder andere aus dem Forum hat die Walze schon gesehen und bedient (?), könnte also darüber Auskunft geben.
Ich möchte sie als Ergänzung zu Hammer und Amboß nicht missen.

Freundliche Grüße

U. Gerfin

 

[Prometheus]

Vielen Dank für die Antworten.

Zitat U.Gerfin in einem anderen Thema:
"Als Antrieb kann ich nach wie vor den Bizepsmotor empfehlen, aber die heutige Jugend scheint mir doch etwas verweichlicht"

Um den Bizepsmotor mach ich mir weniger Sorgen, der Geht noch ganz gut, jetzt is es eher die 20mm-Welle die mir Sorgen bereitet, vor Allem weil ich die dazugehörigen Flanschlager schon habe...

Verstellt soll mit 2 Trapezgewindespindeln werden, reicht 16mm Durchmesser?

 

[Torsten Pohl]

Mach doch mal ne Skizze wie du dir das vorstellst mit den Trapezgewindespindeln ich hab da so ne Vermutung, aber ob das gut geht, zeig mal deine Idee!!
Höhrt sich gerade irgendwie nach Pastawalze an

Tschau Torsten

 

[gast]

Um zu gucken, was so eine Spindel aushält, kannst du ja mal bei Mädler im Katalog nachschauen.

Aber um die Anhaltswerte dort zu nutzen, musst du erst einmal wissen, welche Belastung durch das Walzen entsteht. Die Werte, die hier in den anderen Threads genannt werden, sind ja eher Schätzwerte....

 

[gast]

Ich habe mal eine kleine Exceldatei gebaut, mit der man die entstehen Walzkräfte und -momente ungefähr abschätzen kann.

Grün sind dabei Werte hinterlegt, die man ändern kann, rot die wichtigen Ergebnisse.

Für weitere tiefergehende Infos guck dir mal folgende Bücher an:

Umformtechnik, Harald Kugler, S. 137
Technologie der Warmbanderzeugung, Michael Degner

Vielleicht findest du sie ja bei Google Books.

http://uploading.com/files/6e5faf9e/Schmiedewalze.01.xls/

 

[IronISteve]

Hallo aus München,
ist zwar schon 2 Monate her das Prometheus hier angefragt hat, aber ich versuch doch auch noch etwas als Anregung beizusteuern.
Handbetriebene Walzen gibts viele bei Gold-/Silberschmieden. Da hier kaltverformt wird ist die Belastung (bei gleich geringem Verformungsgrad) wohl nicht zu unterschiedlich. Ich würde auf diese Jochkonstruktion zurückgreifen und die Trapezspindeln zur Höhenverstellung mittels Kettenrädern und Kette synchronisieren.
Eine 20er Welle erscheint auch mir zu dünn.
Eine Paßfeder wird mittels der auftretenden Flächenpressung (in Umfangsrichtung gesehen) über das auftretende Hebelverhältnis bzw. das daraus resultierende Drehmoment ausgelegt.
Jeweils gleich angetriebene (siehe Goldschmiedewalzen) Wechselwalzen wären auch hier meine Wahl. Zahnradübersetzungen haben den Vorteil der Drehrichtungsumkehr und, bei kleineren Verstellwegen dürfte das jeweilig auftretende (notwendige ) Flankenspiel auch nicht zu großem Rattern und Haken führen. Dergleichen fertige Zahnräder und Kettenräder gibt es bereits vorgefertigt mit entsprechenden Datenblättern bei einschlägigen Händlern ("Antriebstechnik" Branchenbuch) zu kaufen.
Anhand der möglichen zu übertragenden Kraft (Flächenpressungen der Zahnräder/Paßfedern laut Datenblatt) dann zurückgerechnet kann man sehen ob man einen hinreichenden Verformungsgrad auf das Material bringen kann, oder ob hier eine neue Disziplin im Strongmen Bereich entsteht.)
Als Vergleich dazu habe ich eine 3-Punkt Biegewalze mit Handbetrieb, und das ist wirklich eine Kraft-Ausdauertrainings-maschine.
Wie stehts mittlerweile mit der Ausführung oder habe ich mir gerade umsonst beim 2-Fingertippen einen abgebrochen? (evtl. ein Bild)
Viel Erfolg
Stefan

 

[U. Gerfin]

Gute Goldschmiedewalzen sind natürlich eine ausgereifte Lösung.
Sie haben nur ein paar Nachteile:
1. Sie sind spottbillig- sie werden einem an jeder Ecke für ein paar tausend Euro nachgeworfen.

2. Der Hub ist gering, da im Goldschmiedebereich nur mit mm-dickem Material gearbeitet wird. Umbauten sind nicht ganz einfach, weil die Einstellhöhe= Hub von den Zahnrädern abhängig ist.

3. Durch ihre Übersetzung sind sie mit mäßigem Kraftaufwand zu bedienen, arbeiten dafür aber relativ langsam. Das führt dazu, daß das Werkstück relativ lange an einer Stelle mit den kalten Walzen in Berührung kommt und umgekehrt die Walzen genau so lange mit dem heißen Werkstück. Die gehärteten Walzen möge das gar nicht so sehr.

Denkt man ernsthaft über Handbetrieb nach, so braucht man sich keine Sorgen wegen des Kraftaufwands zu machen. Die Hebelgesetze gelten auch hier: Die Kurbel ist der Kraftarm und der Walzenradius der Lastarm.
Ist die Kurbellänge ca. 10 mal größer, als der Walzenradius, kann man ohne Übersetzung-dann geht es schneller- genug Kraft aufbringen, um ein Paket von 1 kg bei Schmiedetemperatur zügig zu verformen. Strongman muß man dafür nicht sein.

Freundliche Grüße

U. Gerfin

 

[dunkelbunt]

Strongman muß man dafür nicht sein.

Klar, nachdem Du ja auch relativ schmächtig bist.

Grüße
Fred

 

[IronISteve]

Hallo aus München,
@ U. Gerfin,
zu 1, war meine eigentliche Aussage nur, das ich mir das Konstruktionsprinzip der Walzen als Vorbild nehmen würde. Das Problem bei Lederwalzen ist ja eher das diese noch schlechter zu bekommen sind als die Goldschmiedewalzen, auch bei entsprechendem Geldeinsatz.
zu 2, um was für einen Stich pro Durchgang geht es überhaupt, 0,3 -0,5 mm? Bei welcher Paketdicke? Wenn man entsprechende Zahnräder nimmt (z. B. schrägverzahnt) kann man ohne größeres haken durchaus einige mm Verstellweg ausführen
zu 3, um die industrielle Variante der wassergekühlten Walzenstühle zu vermeiden und auch eine relativ tragfähige Walzengeometrie zu erhalten sollte man schon auf - geschätzte - 80 - 100 mm Durchmesser gehen (für einen stabilen Wellendurchmesser zur Lagerung ist hier genug Masse vorhanden). Bei daraus (wie vor) resultierenden ca. 2,6 m Umfangslänge ist man denke ich, durchaus im sportlichen Bereich und braucht nach mehrfacher Anwendung der Maschinerie kein Muckistudio mehr. (Also ich wills ganz bestimmt nicht ausprobieren, aber wer meint ihm täts gut......) Der lange Kontakt des Materials zur Walze ist weniger das Problem der Walzen sondern eher des auskühlenden Materials und dann geht nichts mehr - steht ja auch in ihrem 1. Beitrag dazu. Ein guter Bekannter aus dem Forum betreibt eine Presse mit Gesenken aus Baustahl, die sind zwar jetzt durch haben aber nach ca 6 Monaten und einigen zig Metern Damastmaterials doch ganz gute Dienste für wenig Geld geleistet (die Oberflächenqualitäten sind ja drittrangig) . Und ich denke darum gehts auch hier zum großen Teil!
Kunstruktive Lösungen mit einem zentralen Antrieb (maschinell oder Hand) unterscheiden sich dadurch, ob möglichst reibungsbehaftete Übersetzungen wie Teleskop-Kardangelenke wie bei den Industriewalzen zur Tordierung und Oberflächenprägung eingespart werden oder durch erhöhte installierte Leistung wett gemacht werden. Also entweder eine zentrale Übersetzung mit optimaler Geometrie und dafür Arnie junior sein, oder mit normalen körperlichen Voraussetzungen einen entsprechenden Direktantrieb mit geringeren Stichmaßen und Gesamthubweg. Mittels Stufenwalzen könnte man hier selbst bei kleinem gesamt Hubweg entsprechend arbeiten (es sei denn man will 1 m breite Pakete durchlassen)
Nichts für Ungut, aber manchmal reitet bei mir der Ironieteufel den Zynismusclown.
Es bleibt immer noch die Frage wie weit das Projekt inzwischen gediehen ist?
beste Grüße
Stefan

 

[U. Gerfin]

Zu Steves Frage nach der Dimensionsveränderung bei einer Wärme: Da die Walzen mit ca 300 mm relativ lang sind und die Lagerung nach einigen Umbauten einigermaßen stabil, kann ich die Walzen schräg stellen,sodaß die Durchgangsweite links bis zu 35 mm betragen kann, während rechts die Zahnräder noch gut greifen und die Durchgangsweite dort unter 10 mm ist.
Da ich ausschließlich mit Handhämmern und eben dieser Walze arbeite, bin ich in der Größe der Werkstücke natürlich begrenzt. Paketchen über 2 kg tue ich mir in der Regel nicht mehr an.
Durch die Möglichkeit, mit einer von rechts nach links steigenden Walzenöffnung zu arbeiten, kann man sehr wohl in einer Hitze von z.B. 20 mm auf unter 10 mm auswalzen.

Da selbst ich mit meiner schmächtigen Gestalt -ich bevorzuge allerdings die Beschreibung als zierlich oder filigran- dazu in der Lage bin, halte ich die Konstruktion auch für Otto Normalverbraucher für brauchbar.

Die Erfahrungen von Steve Schwarzer mit einem "Nachbau auf amerikanisch" habe ich schon geschildert.

Freundliche Grüße

U. Gerfin

 

[sanjuro]

....Da selbst ich mit meiner schmächtigen Gestalt - ich bevorzuge allerdings die Beschreibung als zierlich oder filigran - dazu in der Lage bin.......

Mit anderen Worten: ein Elf!

Zur Walze: die kann sogar ich bedienen, und ich bin nur ein 'Schatten' im Vergleich zu Ulrich!

Gruß

sanjuro

 

[IronISteve]

Hallo aus München,
die schräg gestellten Walzen haben wohl den Vorteil nach einem Walzdurchgang ohne öffnen oder verstellen und auch ohne umgreifen das Paket zurückziehen zu können und gleich den nächsten Walzdurchgang anschließen zu können. Ist sehr "elegant". Zwar walzt man recht "keilförmig" und das Paket macht eine Banane, aber das gleicht sich ja durch den 180° gewendeten 2. Durchlauf aus. Auch hält sich sicher der auftretende Widerstand durch die "keilförmige" Verformung in überschaubaren Grenzen.
Zur Abhilfe bei Durchbiegung von zu schlank dimensionierten langen Walzen wird in Walzwerken eine leer mitlaufende Stützrolle als Hilfe unter die jeweilige Walze gesetzt, wäre evtl. wenn das nächste mal Bruch eintritt eine Anregung.
Noch viel Erfolg
Stefan

 

[Prometheus]

Hallo!

Habe erst jetzt gesehen dass da ja einiges weitergegangen ist, sorry!
Das Projekt ist inzwischen einige Zeit stillgestanden, musste ausnahmsweise mal dem Studium den Vorrang geben -.-

In der nächsten Woche bekomme ich aber hoffentlich die Führungen, die mir ein Freund fräst, dann stelle ich auch ein Bild rein wie es ungefähr aussehen wird!

Vielen Dank erstmal,
LG