Jak postavit kovářskou výheň na plyn svépomocí: rady + výkresy na pomoc domácím kutilům

Zařízení pro tepelné zpracování kovů je nákladná záležitost. Ne každý začínající mistr je ochoten vynaložit značnou částku na jeho pořízení. Existují však technologie, podle kterých lze kovářskou výheň na plyn postavit svépomocí bez větších potíží a výdajů.

V námi představeném článku naleznete podrobný popis montáže hlavního atributu kovářského řemesla. Povíme vám, jak výheň funguje a jaké jsou její konstrukční součásti. Poradíme, jak dosáhnout teploty potřebné pro tavení a kování polotovarů.

Samostatným domácím kutilům nabízíme seznámení s prověřenými kovářskou praxí vlastnoručně vyrobenými výhněmi. Dozvíte se, jaké materiály, hotová zařízení a nástroje budou potřebné při výrobě výhně. Získáte představu o náročném procesu a cenné rady.

Princip činnosti a specifika konstrukce

Kovářská výheň je nezbytná pro provádění řady operací při přípravě kovu k následnému zpracování. Rozpálenému polotovaru se v ní dává projektovaný tvar. S její pomocí se vyrábějí dnes oblíbené kované ozdoby, potřebné domácí součásti, náčiní, předměty zařízení atd.

Výheň se používá ve všech oblastech tepelného zpracování. Může být zcela miniaturní, doslova stolní, nebo stacionární, připomínající tradiční cihlovou pec. Bez ohledu na rozměry všechny modely fungují na jediném principu.

Jak funguje kovářská výheň?

Pro přípravu kovu k následnému kování je třeba jej zahřát a doslova „změkčit“ při teplotách až 1100-1200 °C. Těchto podmínek je dosaženo díky specifickým konstrukčním prvkům, které zajišťují přívod paliva a kyslíku do spalovací zóny v potřebných poměrech.

Uvnitř plynové nebo pevné palivové kovářské výhně probíhá charakteristická chemická reakce: zpracovává se uhlovodík. Uhlík získaný spalováním jak plynných, tak pevných uhlovodíků zachycuje a přivlastňuje si kyslík z ohřívaného kovu. Výsledkem je ocel bez oxidačních příměsí.

Kovářská výheň postavená vlastníma rukama samozřejmě neumožní kovat damaškové čepele a prolamované mříže pro vytříbené balustrády, ale pro výrobu jednoduchých domácích předmětů a originálních ozdob se plně hodí.

Vlastnosti kovářské výhně umožňují částečně využívat redukční potenciál uhlíku. Veškerý kyslík není z ohřívaného polotovaru vyhořen. Díky částečné redukci se kov zcela nepřepálí a nestane se křehkým, jako je tomu u litiny.

Pro zařízení miniaturní domácí kovárny nejsou potřeba žádné speciální materiály. Téměř každý domácí kutil má vše potřebné. Určitě má cihly a zbytky válcovaného kovu, ocelové trubky, kotvy, svorky.

Mimochodem, litinové výrobky se v průmyslu po tepelném zpracování nasycují kyslíkem, aby se zbavily uvedeného nedostatku nebo jej alespoň minimalizovaly.

Do průmyslově vyrobené výhně vybavené řídicím systémem je vzduch potřebný pro hoření vháněn tak, aby ho byl mírný nedostatek. Domácí výrobek je obtížné takovým zařízením vybavit, pokud na něj samozřejmě není nainstalován hotový plynový hořák s automatizací.

Bez ohledu na konstrukci a typ provozu kovářské výhně se v její pracovní zóně zpracovává uhlík uvolňovaný z uhlovodíku. Přitahuje k sobě oxidy a zbavuje tak kov nežádoucích příměsí.

Kvůli nemožnosti regulovaného přívodu vzduchu, přesněji kyslíku v něm obsaženého, jsou ručně kované výrobky často přepáleny. To se stává v počátečních fázích. S praxí však přichází schopnost řemeslníka cítit, kdy je třeba přestat zahřívat, a také znalost toho, co dělat, aby se zabránilo úplné ztrátě kyslíku.

Zařízení a pracovní součásti

Možností výroby vlastních modelů, prověřených kováři v praxi, je velké množství. Uvedeme jen malou část z nich. Než se rozhodneme, kterou plynovou výheň je nejlepší vyrobit vlastníma rukama, rozebereme typické vlastnosti zařízení.

Po technické stránce je každá kovářská výheň jakousi pecí s charakteristickým příslušenstvím: topeništěm, roštem, vzduchovou komorou, nazývanou v ruských topných zařízeních „podduvalo“. Na rozdíl od běžných kamen je vzduchová komora vybavena odvodňovacím otvorem pro regulaci přísunu vzduchu a trubkou s ventilem.

Rošt se zesiluje tak, aby byl schopen odolávat značnému termomechanickému namáhání. Obyčejný rošt z kovových tyčí nebo odřezků úhelníku nepostačí. Je potřeba zesílené zařízení. V ideálním případě by to měl být panel z tlustého kovu zapuštěný do pracovního stolu s rovnoměrně vyvrtanými otvory.

V konstrukci kovářské výhně plní každá konstrukční část určité funkce, díky čemuž se uvolňování kovu od nečistot a ohřev pro kování provádí v optimálním režimu.

Soubor uvedených součástí se nazývá fúrma. V sestavách průmyslově vyráběných výhní jich je několik, aby je bylo možné měnit v závislosti na požadovaných podmínkách pro provádění určité operace a na velikosti ohřívaného polotovaru.

Fúrma se nejčastěji neinstaluje do uzavřeného tělesa, ale montuje se na stůl. Ten musí být dostatečně stabilní a chráněný před tepelným působením, k čemuž se používá vyzdívka. V řadě konstrukcí je do stolu vestavěn rošt nebo místo něj kovový perforovaný panel.

Pro vyzdívku stolu u stacionární výhně, která se bude aktivně používat, se používá žáruvzdorná křemenná cihla. Podomácku vyrobené výhně pro jednorázové práce se vyzdívají šamotovou cihlou. Sehnat ji na trhu je snazší a cena je také nižší.

Spalovací komoru kovářské výhně zpevňují vyzdívkou, která se provádí žáruvzdornou nebo šamotovou cihlou, schopnou odolávat vysokým teplotám.

Pro řádný sběr a odvod spalin je nad stolem s perforovaným panelem nebo nad fúrmou umístěn stan nebo digestoř. Ty jsou spojeny s kouřovodem, který se buduje na principu komína pro plynový kotel. Ten musí bezvadně fungovat, protože plyny uvolňované při ohřevu kovu jsou mimořádně toxické.

Kromě hlavních konstrukčních součástí existují ještě další přídavná zařízení. Obvykle vedle výhně kováři umisťují kaličskou lázeň, aby hotový výrobek okamžitě ponořili do chladicího a kalicího média. To v případě, že je potřeba tepelné kalení (náhlé ochlazení).

Při zařizování vlastní kovárny je třeba myslet nejen na výrobu zařízení na ohřev kovu, ale také na doplňující vybavení: kovadlinu, kalicí nádrž, plynovzdušnou komoru, komín a odsávací digestoř.

Řemeslníci ve výrobním měřítku dále používají plynovzdušnou komoru. V ní se produkt suší od kondenzátu, přidávají se přísady, které lze přidat pouze v plynném stavu. Tam se také suší vzduch pro dosažení určitých technologických podmínek.

Pro zvýšení oblasti extrémně vysoké teploty se používá horní pec – kápě rozšiřující se směrem k základně. Je potřeba hlavně při práci s neželeznými a drahými kovy. Kutilové často žádné doplňky nepotřebují, snad jen nádrž, na kterou lze upravit jakoukoli kovovou nádobu dostatečného objemu.

Výběr plynu pro práci

Má se za to, že pro práci kovářské výhně je vhodný jak hlavní, tak i lahvový zkapalněný plyn. Zklameme vás: používat nečištěnou přírodní variantu není účelné.

Odmítnutí přírodního paliva má dva závažné důvody:

• Z potrubí k nám přichází modré palivo, které představuje určitou směs plynných uhlovodíků. Jejich schopnosti z hlediska výhřevnosti a zadržování kyslíku se liší. Proto je prakticky nemožné nastavit optimální přívod vzduchu.
• V plynné směsi pro domácí použití je vždy, i když nepatrné, ale ovlivňující výsledek, množství nečistot. Přítomnost fosforu s křemíkem lze přehlížet, ale síra rozhodně učiní výsledek pracovního úsilí nepoužitelným. Zachránit může pouze přetavení.

Navíc se domácí plyn odorizuje – dodává se mu charakteristický zápach, aby bylo možné okamžitě odhalit únik. Tyto látky také negativně ovlivní kvalitu.

Pro práci kovářské výhně není vhodný domácí plyn, protože obsahuje nečistoty, které narušují zpracování kovů. Plynné palivo je před přivedením do spalovací zóny nutné čistit nebo použít lahve s průmyslovým monoplynem.

Skvěle by se hodily průmyslové zkapalněné plyny: propan nebo butan dodávané v lahvích. Ale pouze v případě, že by se jednalo o monopyly bez jakýchkoli doprovodných nečistot.

Pokud není možné koupit čištěné modré palivo, lze čištění provést svépomocí. Zbavit se sirných sloučenin pomůže nádoba s naftalínem, přes kterou je třeba plyn před přivedením do hořáku propustit.

Mimochodem, pokud použijete hořák z tovární výroby, proces stavby výhně bude probíhat mnohem rychleji. A o výsledek se nemusíte bát – vše bude fungovat bezvadně a bezpečně. Navíc v hořáku lze vzduch s plynem předem smíchat v poměrech potřebných pro práci.

Technologie stavby kovářské výhně

Ihned si ujasněme, že domácí plynová výheň, s jejíž výkresy a metodami montáže vás seznámíme, není vhodná pro výrobní účely. Nicméně jedinečné ozdoby, zajímavé bytové doplňky, originální kovové výrobky s její pomocí lze vyrobit velmi snadno.

Mnoho modelů kovářských výhní navržených pro práci na tuhá paliva lze přizpůsobit pro práci na plyn

Začněme nejjednoduššími variantami, které od zhotovitele nevyžadují dovednosti ve svařování a dalších stavebních oblastech.

Elementární konstrukce s plynovým hořákem

Nejjednodušší kovářskou výheň pro tvarování pěkných hrotů na kovové tyči, ze které plánujete svařit hezký plot na chalupě, nebo pro kování ozdob, lze vyrobit ze šesti šamotových cihel.

Rošt v tomto modelu se vaří na základě dvou odřezků ocelové trubky VGP libovolného průměru, ale ne příliš velkého. K nim se napříč přivaří odřezky profilové trubky, úhelníku nebo pásu stočené do tvaru šroubu. To je potřeba pro zachycení dmýchacího proudu.

Nejjednodušší variantu kovářské výhně lze za půl hodiny sestavit ze šesti cihel, několika odřezků ocelové trubky a hutního materiálu

Ze šamotových cihel se skládá "topeniště", které má pouze základnu, horní kryt a po stranách dvě stěny. Tato výheň se instaluje pouze venku, protože není zajištěn systém odvodu kouře. Na straně dmýchání se v zemi vykope malá jáma pro tělo plynového hořáku nebo pájecí lampy.

Aby během práce této výhně nedošlo k výbuchu plynového hořáku, je lepší před vstupem do topeniště umístit přepážku z azbestové lepenky. Teplo vycházející z otevřeného topeniště by se totiž mohlo vrátit a zahřát zásobník s plynem.

V nejjednodušších kovářských zařízeních je vzduch pro hoření dodáván buď přirozeným způsobem, nebo pomocí kovářských měchů. V obou případech není možné kontrolovat přívod kyslíku.

Obecně platí, že v tomto zařízení se ohřev provádí na uhlí nebo koksíku (jemném koksu, vyráběném cíleně pro kováře). Plynový hořák nebo pájecí lampa se používají pouze k aktivaci procesu. Rozžhaví a vytvoří dmýchací proud.

Mobilní varianta z husí pekáče

Pro sestavení tohoto modelu je potřeba starý husí pekáč. V jeho čelech se vyříznou otvory pro vložení vlastnoručně vyrobené nebo zakoupené plynové hořáku. Nad otvory se vyříznou dvě prohlubně. Tento model, stejně jako předchozí typ, lze provozovat výhradně na čerstvém vzduchu.

Vyzdívka domácí výhně se provádí směsí šamotového písku a drcených šamotových cihel. K tomu lze zakoupit přímo hotovou směs. Po nanesení není nutné nic speciálně vypékat. Ztvrdnutí vyzdívkové směsi proběhne během používání zařízení.

Pro přetlakování se instaluje vhodný ventilátor, například z ruční sirény. Ideálně se hodí plynový hořák s dmýcháním, který lze sejmout z použitého turbokotle, pokud je samozřejmě v provozuschopném technickém stavu.

Konstrukce vyrobená ze starého litinového nádobí neumožní dosáhnout teploty vyšší než 900 °C, což výrazně zužuje rozsah použití.

Toto řešení má podstatnou nevýhodu – s ním lze pracovat pouze venku, a pokud se použije hořák s dmýcháním, bude potřeba elektrické napájení. To znamená, že bude nutné obstarat si buď dobrý prodlužovací kabel s dostatečným výkonem, nebo riskovat umístěním zařízení v blízkosti domu.

Existuje ještě varianta – kovářská měch, kterou používali kováři po několik staletí. Nicméně podotkněme, že ruční vhánění vzduchu do topeniště výhně není vůbec bezpečné. A s výkonem to bude také problematické a nejednoznačné.

Stacionární zařízení pro dílnu

Modely instalované v dílnách pro trvalý provoz by měly být nejen funkční, ale také ergonomické. Důležité je promyslet jak pohodlí práce, tak bezpečnost, protože rozžhavený kovový polotovar představuje potenciální hrozbu. A vážná zranění nejsou v plánu žádného rozumného mistra.

Rozměry zařízení v tomto případě není vhodné brát standardní, protože každý jsme stavěný a uspořádaný individuálně. Kovářská výheň by měla být pohodlná právě vám a těm, kdo budou vaši dílnu používat, pokud je pronajata společně. Zvláštní význam má výška pracovního stolu a jeho rozměry.

Přenosnou výheň lze v zimě používat v dílně vybavené odsávacím systémem se sondou, v létě – venku, a po dokončení práce ji přemístit dovnitř budovy.

Pro určení rozměrů budoucí výhně postupujeme následovně:

• Zvolíme místo v dílně, které umožní umístit všechno hlavní a doplňkové vybavení na místech vhodných pro provádění celého spektra prací – ohřev, kování a kalení.
• Určíme si své místo. Postavíme se s chodidly na šířku ramen. Pracovní (pravou/levou) ruku ohneme v lokti.
• Změřte vzdálenost od lokte ohnuté paže k rovině podlahy. To je pohodlnější provést s partnerem. Poté stejným způsobem získejte druhý výsledek, pokud nebudete kovat pouze vy. K aritmetickému průměru obou vzdáleností přičtěte 5–7 cm – získáte výšku pracovního stolu.
• Vezměte největší kleště podle rozměrů, abyste změřili vzdálenost od břicha k jejich nejvzdálenějšímu bodu. K naměřené vzdálenosti přičtěte 10–12 cm – získáte polovinu úhlopříčky pracovního stolu.
• Vypočítejte délku strany čtvercového pracovního stolu s ohledem na dříve získanou polovinu úhlopříčky.

Kovářský stůl se obvykle nedělá kulatý, protože je nepohodlný při práci, zejména pokud se bude pracovat s pomocníkem.

Stacionární kovářská výheň, uvedená v systému, – je univerzální zařízení, které lze přizpůsobit jak pro tuhá, tak pro plynná paliva. V případě vkládání uhlí ze spáleného dřeva nebo koksu do topeniště je vzduch vháněn ventilátorem z automobilového topení, protože vysavač by uhlí vyfoukával.

Ve středu pracovního stolu je vsazený rošt. Tato varianta je potřebná, aby při ucpání otvorů struskou nedošlo k nerovnoměrnému rozložení tepla. Při použití plynu je třeba vybavit zařízení injekčním hořákem, který je lepší koupit, ale lze ho vyrobit i vlastníma rukama.

Podle odkazu kavaleristů

Jezdcům byly vždy potřeba podkovy a hřebíky pro jejich připevnění. Husarské a hulánské eskadrony měly ve svém arzenálu přenosné výhně, které se přesouvaly společně s vojenskými útvary. Základem mobilních zařízení pro kovářské práce byl klikový mechanismus.

Základem činnosti kovářské výhně, která se pohybovala za hulány a husary k bojovým pozicím, je použití klikového mechanismu.

Analog klikového mechanismu je nyní velmi snadné najít. Stačí si vzpomenout, kde se nachází babiččin nožní šicí stroj firmy Singer. S některými úpravami poslouží následovníci Singeru značky Čajka.

Pokud se v podomácku vyrobené kovářské výhni používá jako palivo plyn, je lepší jej míchat v plynovzdušné komoře, ke které se připojí vysavač.

Je vhodné dát přednost starým variantám s litinovým rámem. Ten vydrží jakékoli tepelné a mechanické namáhání. Ideálním řešením je konstrukce na kolech, kterou lze snadno přesouvat na místo vhodné pro provádění prací.

Výheň z tlakové láhve s propanovým hořákem

Rovnou varujeme, že tento model kovářské výhně je vhodný pouze pro ty, kdo mají nemalé zkušenosti s prací s propanem. Plynová komora u této varianty je poměrně velká, proto při sebemenším porušení pravidel může být výbuch ničivé síly. Následky jsou nepředvídatelné, ale ve většině případů katastrofální.

Pro řemeslníka, který se rozhodl vyrobit výheň z kyslíkové lahve, bude zapotřebí právě tato prázdná nádoba o průměru od 25 cm. Budou potřeba žáruvzdorné materiály: deska, cement, barva, kaolínová vata. Dále bude potřeba spojovací materiál, keramický nátěr, ocelový sudík se závitem pro vytvoření připojovacího místa hořáku.

Dále budou potřeba spojovací materiál a další materiály, které v textu uvádíme jako seznam. Pro provedení prací si pořiďte úhlovou brusku, sadu závitníků velikosti 10-32, špachtli, štětec na nanášení nátěrů, vrtačku a pilníky. A dále budou potřeba ochranné prostředky: účinný respirátor, pracovní bavlněné rukavice, brýle.

Sestavení podomácku vyrobené výhně z kyslíkové lahve představí následující fotogalerie:

Pokud lahev původně neměla opěrné nožky a rukojeť nahoře pro přenášení, vyplatí se je přivařit. Mimochodem, pokud nemáte zkušenosti se svařováním, spojování dílů lze provést šrouby nebo pájením.

Dále je třeba vytvořit průchodku pro vložení hořáku do naší podomácku vyrobené kovářské výhně:

Nyní je třeba upevnit trubku a sestrojit zařízení pro fixaci propanového hořáku v trubce:

Nyní je ten správný čas začít s úpravou dna domácí výhně. K tomu budeme potřebovat šamotové cihly, ze kterých postavíme jakýsi pracovní stůl. Zároveň oddělíme zónu vysokých teplot od kontaktu s kovovou stěnou tělesa.

Dno, tedy pracovní žáruvzdorný stůl výhně, je hotovo. Nyní přistoupíme k úpravě zadní stěny:

Se zadní částí jste si poradili, nyní následuje nejnáročnější a nejpracnější krok – montáž snímatelného krytu pro čelní stranu. Ten se sundává, aby se mohla pravidelně vyměňovat propálená izolace a cihlový podstavec, protože k tomu při aktivním provozu často dochází.

Lze považovat, že jsme si s prací úspěšně poradili, zbývají jen závěrečné fáze:

Chceme varovat domácí kutil: kovářství je sice velmi zajímavá činnost, ale nebezpečná z hlediska úrazů. Je třeba chránit oči a pokud možno zakrývat všechny části těla, i přes vysokou teplotu v pracovní zóně.

Pro ochranu před popáleninami je nutné opatřit si obuv s ocelovou špičkou. Je vhodné si pořídit dlouhý plátěný plášť a rukavice. Kategoricky není dovoleno pracovat s ohřívaným kovem v syntetickém oblečení – to okamžitě vzplane od náhodné jiskry.

Závěry a užitečné video k tématu

Originální rady pro kutily na stavbu výhní pro soukromou kovárnu:

Jak vyrobit malou pec na kalení kovových polotovarů:

Podrobný návod na výrobu stacionárního zařízení na ohřev kovu plynem:

Probrali jsme pouze malý zlomek konstrukcí a schémat stavby výhní. Ve skutečnosti jich je mnohem více. Poskytnuté informace vám však pomohou získat přehled o typech zařízení, abyste si mohli vybrat to nejlepší.

Chcete se podělit o vlastní zkušenosti se stavbou domácí kovářské výhně a zařízením kovárny? Zanechte prosím komentáře v blokovém formuláři níže, ptejte se, publikujte fotky k tématu článku. Je možné, že vaše doporučení velmi pomohou návštěvníkům webu.