Moderní technologie využívané v kovářství


Buchary

Buchary

Kovářské buchary jsou technologické zařízení, které využívají energie předmětu, v tomto případě kovátka, ke kování kovu a to větší údernou silou, než je úder kladiva. Technologie, které pomáhají kovat je velmi stará a postupně se vyvíjela. Od nejjednodušších zařízení, kdy se původně jednalo pouze o těžký předmět zavěšený přes kladku nad kovadlinou, pracující pouze gravitačně, bez jakýchkoliv vodítek, až po moderní CNC řízené buchary. Buchary si budeme dělit podle různých kritérií:

Rozdělení bucharu podle doby vzniku:

 

Gravitační buchary2 3

Gravitační buchary

Gravitační buchary

Gravitační buchary byly původně pouze těžké předměty zavěšené na provazu, bez jakéhokoliv vedení přes kladku a předměty kovaly pouze pomocí gravitační energie. Vývoj postupně zdokonaloval tuto technologii přidáním vodicích lišt, což byly původně dva dřevěné hranoly. Tyto hranoly jsou u dnešních gravitačních bucharů nahrazeny přesnými vodicími lištami, převážně kruhového průměru. K zvedání kovátka se používá elektropohon, provaz je nahrazen vysoce pevnostním textilním pásem. Tyto pásy mají tak vysokou pevnost, že kovátko o hmotnosti 1 000 kg je možno, při spuštění z výšky 6-ti m, na tomto pásu zastavit pár centimetrů před dopadnutím na dolní šabotu bez poškození pásu. U některých zařízení, bylo na místo textilního pásu, použito svisle uložené, dřevěné prkno, a buchar se řídil tím, že se v horní části k sobě přibližovaly dvě protiběžné, třecí kola. Gravitační buchary mají výhodu přesného vedení při zápustkovém kování. U tohoto zařízení na rozdíl od excentrických lisů, nemusí dojít k přesnému výškovému dosednutí kovátek, a proto nejsou kovátka tak namáhána. Gravitační buchary se ve větším rozšíření přestaly používat koncem 1. Poloviny 20. Stol., kdy byly nahrazeny modernější technologií. V současné době je možné tato zařízení shlédnout v několika dílnách v Evropě, jako historický exponát, a v několika dílnách v Polsku, kde dosud pracují při výrobě kovaných předmětů do hmotnosti 1 kg.

Hamry

Hamr je zařízení, kdy se k pohonu kovacího dílu používá většinou vodní energie. Byly známy i zařízení poháněná vzduchem, stejně jako mlýny. Tato zařízení jsou na území Čech používána již 600 let. Zařízení pracuje na principu páky, kdy kovací strana páky je podstatně těžší, okovaná s většinou pevně připevněným kovátkem. Druhá strana páky je vodním kolem pomocí palečnicových výstupků stláčena dolů a pak prudce uvolňována, tím dochází ke kývavému pohybu, umožňující kování. Rychlost kování je dána jednak rychlostí otáčení vodního kola, ale i délkou kovacího ramene. V České republice je zachováno několik pěkných hamrů, které spravují nejenom státní instituce, ale i soukromé osoby. Za zhlédnutí stojí vodní hamry v Dobřívě a v Rožnově, které obsahují více kovacích zařízení nebo vodní hamr v Osadě Nové Hamry na Žďársku ve správě technického muzea Brno. Na tomto hamru je možné po dohodě kovat vlastní práce.

HamryHamry

Tři konstrukční typy hamrů. Obrázek: Zdroj [5]

 

Buchary vyráběné v letech 1800 – 1900 4 5

Buchary vyráběné v letech 1800 – 1900

 

V této době bylo vyráběno velké množství bucharů všech možných technologií, které se převážně už nepoužívají. Byly vyvinuty technologie s listovými pery, vinutými pery, parní buchary, vzduchové buchary a další. Tato doba přála rozvoji této technologie, neboť většina výrobků z kovu se upravovala kováním a bylo nutno nahradit těžkou, ruční práci. Některé výrobky by bez použití bucharů nebylo možné vůbec vyrábět, jako např. hřídele parních strojů apod.

Buchary vyráběné v letech 1900-1970.

V 20.stol se ještě rozšířila výroba bucharů. Velmi široký sortiment byl vyráběn ve Spojených státech, ale i např. ve Francii. Na území České republiky začaly být vyráběny nejznámější typy bucharů a to typ Ajax, který byl převážně vyráběn ve slovenském závodě v Prachovcích, ale byl i montován v provozu v Praze. Mimo tohoto velkého výrobce bylo několik dalších, buchary se v menším zabývala i velká společnost na výrobu strojů Wolman. V této době byly vyvinuty i vyráběny buchary, které dnes už prakticky neexistují ani v muzeích, jako např. Šergl, Daníček apod.. Z koncepce bucharů Ajax byla postupně vyvinuta technologie Prako, která byla modifikována na stroje s výrobním označením KAP. Ve východoslovenských železárnách byly vyrobeny vzduchové buchary o výkonech 40 – 400 kg úderné síly. Z těchto bucharů se do dnešní doby zachovalo nejvíce strojů výkonu 63 a 100 kg. Veškerá výroba byla v rámci RVHP předána do Rumunska, a postupně se dostala do Číny. Koncepce čínských bucharů Aniang je naprosto shodná s původní slovenskou technologií a to včetně osmi úhelníkové šaboty.

Buchary vyráběny v letech 1970 až dosud

Buchary vyráběny v letech 1970 až dosud

V těchto letech se již v České republice žádné buchary nevyrábí. Pružinové buchary se z důvodu změny evropské legislativy přestaly zcela vyrábět, neboť nové bezpečnostní předpisy vyžadují, aby se buchar při uvolnění nožního pedálu vrátil do horní úvrati. Tuto technologii v pružinových bucharech zvládla jen jedna Italská firma, v této době buchary vyrábí pouze v omezeném množství. Vzduchové buchary se i nadále vyrábějí. Jejich největším producentem na světě je čínská společnost Aniang. V Evropě dodává buchary italská společnost AR Italia, která je jejich výrobce. Německé dodávky od společností např. Glasser, jsou vyráběny v Turecku, ve společnosti Sahinler. Několik druhů bucharů se vyrábí i ostatních částech světa, a to i v různém technologickém provedení. Např. je zajímavý americký vzduchový kompresorový buchar Blue Hammer.

Rozdělení bucharu podle technologie výroby:

I když je buchar zdánlivě složité technologické zařízení, je ve světě velmi velký počet vyrobených, ve vlastních dílnách, naprosto amatérsky.

Domácí tvorba bucharů

Domácí tvorba bucharůDomácí tvorba bucharů

Nejčastěji vyráběným amatérským bucharem je tzv. technologie J-Hyb, používaná zejména na americkém kontinentu. Zde se používá při konstrukci naprosto rozdílné technologie, než v ostatních případech. V horní části bucharu je namontována náprava ze starého dodávkového vozu včetně diferenciálu. Buchar je poháněn přes hřebenici přímo na vstup diferenciálu, na jedné straně nápravy je excentricky umístěna ojnice, která přes pružinu pohání horní kladivo, na druhé straně je zachována bubnová brzda. V případě, že je brzda odbrzděná, buchar se otáčí na prázdno, při zabrzdění brzdy přechází veškerá energie přes diferenciál přes přední stranu bucharu, ojnici na kovátka. Strojů této koncepce bylo postupně vyrobeno pravděpodobně několik tisíc. Na konstrukci domácích bucharů se nejčastěji používá starý blok motoru s klikovkou, jeden píst je pak využíván pro pohon kovátka. V Čechách je amatérsky vyrobených bucharů naprosté minimum.

Tovární výroba

V Čechách se pružinovými buchary zabývaly společnosti Šergl, Janíček, Ajax a Prako, vzduchovými buchary východoslovenské strojárně Košice. Dále se výrobou speciálních bucharů a to převážně protiběžných, zabývaly Šmeralovy závody Brno. V současné době jsou stroje renovovány ve společnostech v Zastávce u Brna.

Domácí tvorba bucharů

Rozdělení bucharu podle použité technologie:

Gravitační buchary

Gravitační buchary.

 

Nejstarší typ bucharů využívající gravitační energie formou volného pádu kovátka. Byly vyráběné od hmotnosti kovátka 5 kg až po několik tun. Hmotnostní poměry u bucharů využívajících gravitační kování jsou přibližně v následujícím poměru: při hmotnosti kovátka 1 000 kg je pro zdvih do 6-ti metrů hmotnost šaboty cca 15 tun a hmotnost betonového základového bloku přibližně 100 tun. Při jiných poměrech dochází k značnému přenosu rázu do budovy. Výroba gravitačních bucharů dnes již neexistuje.

Pružinové buchary

Pružinové bucharyPružinové buchary

 

Pružinové buchary využívají z počátku rotační energii a to buď získanou transmisním rozvodem, nebo elektromotorem. Přes spojku je rotační pohyb převáděn na přímočarý a tento přímočarý přes pružinu na vlastní kovátko. Pružina má ve všech případech, a to, ať se jedná o pružinu listovou nebo vinutou, za úkol „hodit“ kovátko na kovaný předmět. Tzn., že v době, kdy dochází k dotyku kovátka s předmětem, se již klikový čep excentru pohybuje protiběžně. Je to zcela odlišný postup od kování klikovým lisem. Buchary s pružinovým systémem se mohou dělit na listové a s vinutou pružinou. Dále se dělí podle způsobu přenose energie a spojky a to buď s třecí spojkou (Prako a KAP), anebo pomocí přesmykovaného plochého řemene (Ajax). Každé řešení má své výhody, i nevýhody. Jsou známy současné úpravy bucharů Ajax na stroje s třecí spojkou.

Vzduchové buchary

Ve vzduchových bucharech je jako pružné médium používán vzduch. Tlak vzduchu je vytvářen v samostatném, protiběžném pístu, většinou rovnoběžně uložené s pracovním pístem. Vzduchové buchary mají přesné vedení, jsou přesnější v úderu a mnohem citlivější než pružinové buchary. Mají ovšem mnohem složitější seřizování chodu.

Vzduchové buchary

Protiběžné buchary

Jedná se o buchary, kdy se proti sobě pohybuje kovátko i celá konstrukce šaboty. Tím se eliminují rázy stroje do podlahy.

Protiběžné buchary

Další speciální buchary

Jedná se např. o elektricky poháněné buchary, CNC řízené buchary a podobné stroje, které se v současné době v malých kovárnách nepoužívají.

Rozdělení bucharu podle konstrukce spojení šaboty

Zcela samostatná šabota

Tato konstrukce stroje předpokládá samostatně stojící šabotu, která není nijak spojena s konstrukcí vodítek kladiva. Toto řešení vyžaduje velmi kvalitně udělané základy a i přesto přenáší rázy přes podlahu do celé budovy. Tato konstrukce na např. použitá ve slovenských bucharech s osmiúhelníkovou samostatnou šabotou.

Šabota je přišroubována k tělu stroje

Šabota je přišroubována k tělu strojeŠabota je přišroubována k tělu stroje

 

 

Toto je nejběžnější použití konstrukce bucharu. Využívá jí jak Ajax, tak Prako, i větší stroje od společnosti Aniang. I přes toto šroubování dochází ke chvění a samostatnému úderu do základové konstrukce.

Uzavřené konstrukce

Uzavřené konstrukce

tvar „C“, jedná se o svařenec, ale ve většině případů o odlitek ve tvaru C, kdy je šabota součástí stroje a energie úderu je pohlcena touto konstrukcí a téměř se nepřenáší do základů.

Rozdělení bucharu podle druhu pohonu

  • Ruční. Jedná se o jednoduché gravitační buchary, převážně kladkového charakteru.
  • Nožní. Jsou to buchary, někdy označované přitloukací kladivo, tzv. šlapačka, které byly buď zcela samostatné anebo měly vyklápěcí konstrukci od stěny a kladivo dopadalo na běžnou kovadlinu v kovárně. Tyto buchary začala vyrábět před 30-ti společnost Gracchus. V současné době nikdo tuto koncepci nevyužívá.
  • Vodní. Vodní buchary byly převážně typu hamr, tj. přímý náhon vodního kola přes čepy na hamrovou kládu. V současné době jsou pouze záležitostí skanzenů.
  • Přes transmisní rozvod. I když se nejedná o samostatný druh energie, byly pro tuto technologii vyvinuty samostatné stroje. Transmisní rozvod byl poháněn zprvu vodním kolem, později parním strojem nebo elektro motorem. Buchary neměly vlastní pohon, a byly z tohoto centrálního rozvodu poháněny pásovým řemenem. V současnosti je budována replika historické kovárny v Bukovanech, kde bude instalován buchar s transmisním pohonem.
  • Parní pohon. Velké průmyslové buchary byly poháněny vysokotlakou párou z centrálního rozvodu. V současné době, na území České republiky není zachován žádný buchar.
    Buchar - Parní pohon
  • Buchary poháněny elektrickou energií. Jedná se o nejčastěji používané pohony bucharů, téměř všechny jsou poháněny přes rotační elektro motor. Ve výjimečných případech je tento motor řízen frekvenčním měničem, pro zvýšení nebo snížení otáček, pouze několik speciálních bucharů pro jedinečné využití, používá tzv. lineární pohon.
  • Buchary poháněné stlačeným vzduchem. Jedná se o buchary, kdy je vzduch použitý jako pohonné médium vyráběn mimo vlastní buchar, např. v externím kompresoru. Tuto technologii používají např. americké Blue a Hammer. V České republice se tato technologie prakticky nepoužívá.
    Buchary poháněné stlačeným vzduchem

Současná situace v oblasti bucharů v České republice:

Po rozpadu mnoha zemědělských družstev se na trh dostaly buchary, používané v zemědělských kovárnách převážně pro kutí radlic. Ve většině případů to byly v družstvech nově pořízené buchary Prako a to v přibližném poměru 40 % Prako 40, 55 % velikost Prako 70, a zbytek Prako 110. V menším množství a to převážně ve státních statcích byly starší buchary Ajax, všechny velikosti a to jak s kolmým tak šikmým uložením kovátka. Tato nabídka z rozpadlých zemědělských organizací v plném rozsahu zasytila trh s tímto strojním zařízení, a proto se v České republice úplně minimálně pořizují nové stroje. Vzhledem k tomu, že počet kovářů nestoupá a tyto strojní zařízení se dají poměrně lehce renovovat, není ani předpoklad, že by docházelo ke značné modernizaci, a to i přes to, že tyto strojen neodpovídají současným bezpečnostním předpisům. Pouze několik společností zakoupilo kolekci bucharů společnosti Sahinler. Do ČR bylo dovezeno odhadem max. 20 ks strojů výrobce Aniang. Není znám žádný buchar AR ani další moderní stroje.

Rozdělení bucharu podle ceny

Pružinové buchary

a) Buchary Ajax: Ajax 1 stojí dle technického stavu 20 – 35 tisíc Kč. Nejčastější cena je okolo 24 000,- Kč. Ajax 2 je možno pořídit od 15 – 25 tisíc, dle technického stavu.
b) Buchary Prako: typ Prako 40 (KAP1), cena přibližně 22 – 32 tisíc, průměrná cena 24 tisíc korun. Prako 70 (KAP2), 14 – 25 tisíc, průměrná cena 20 tisíc korun. Prako 110 (KAP3) vzhledem k hmotnosti 4,5 tisíce kg se vzhledem k nízké poptávce po tomto stroji pohybuje cena na úrovni ceny kovového šrotu. (cena strojů je u menších typů větší, neboť jich bylo vyrobeno menší množství a je po nich větší poptávka.)

Vzduchové buchary

a) Slovenské a Rumunské buchary, velikost 63 i velikost 100 se prodávají za cenu okolo 40-ti tisíc, nabídka převyšuje poptávku a některé buchary jsou již dlouhá léta bez pohybu a neprodejné.
b) Ruské vzduchové buchary uzavřeného typu mají vyšší cenu než slovenské o přibližně 50 % z důvodu jednoduššího kotvení a nepřenášení rázu do budovy.

 

 


POKRAČOVAT V KURZU