Stoomhamer

Reeds vroeg was men op het denkbeeld gekomen om smeedhamers door stoom in beweging te brengen, in die zin, dat zware ijzeren hamers door middel van stoom opgelicht en na tot een zekere hoogte opgeheven te zijn, losgelaten werden en door hun eigen gewicht neervielen.
Ondertussen werd de hamer in het begin niet onmiddellijk door de beweging van de stoomzuiger opgeheven maar bracht deze een rad in beweging, van twee tanden voorzien; bij elke halve omwenteling van het rad drukte een van de tanden het uiteinde van de hamersteel naar beneden; deze was een hefboom, waarvan de andere arm van de zware ijzeren hamer, aan zijn uiteinden droeg.

werd nu het een van de  uiteinde door het tand neergedrukt, dan ging de ijzeren hamer omhoog en wel zolang tot de tand bij de ronddraaiende beweging van het rad de hamersteel liet glippen; op dat ogenblik viel de hamer door zijn eigen gewicht.

een groot nadeel van dit stelsel was, dat er een groot deel van het arbeidsvermogen verloren ging.

de uit vinding van de stoom hamer van Nasmyth

In 1839 ontving Nasmyth, een ingenieur van naam Manchester, een brief van een zijne vrienden, waarin deze hem deelgenoot maakte van de moeilijkheden, die hij ondervond bij het smeden van een as voor de raderen van een stoomboot, die drie voet in middellijn moest zijn; er was in geheel Engeland geen smeedhamer waarmee, zulk werkstuk te maken was.
Naar aanleiding van deze vraag dacht Nasmyth zijn beroemde stoomhamer uit.
Vrijwel meteen nadat alles uitgetekend was liet hij deze vervaardigen.

De stoom hamer is uit gevonden door James Nasmyth (1808-1890)Engeland.

Nasmyth was de uitvinder van de stoomhamer en een aantal ander zaken in de machinebouw waar hij belangrijke bijdragen leverde.

Hier onder een foto van Machine fabriek Stork waar een stoomhamer in werking is te zien.
Later in de loop van de tijd ontstonden meer verschillende systemen.
Ook het gewicht van de hamerkop is steeds groter geworden.
Verder naar onder de uitleg van de stoomhamer van Nasmyth.

Pdf bestand van verschillende stoomhamers, kopie uit het boek de technologie van het ijzer 1901

(deze uitleg hoort bij het plaatje daaronder)
A. is de kop of ook wel genoemd beer deze is van gietijzer, B de eigenlijke hamer van het zelfde metaal, die zwaluwstaartvorming in de kop is bevestigd, C het aanbeeld, dat op fundatieblok D bevestigd is.
Dit laatste wordt op een fundering, die uit verscheidene boven elkaar liggende balklagen wordt samengesteld, of bij kleinere hamers ook wel uit een bed van sintels bestaat, dat door stevig metselwerk omgeven is.
Aan het gestel E E zijn twee loodrechte geleiders vast gegoten, waartussen de kop zich op en neer bewegen kan.
Bovenop het gestel is de stoomcilinder G aangebracht, waarvan de zuigerstang H in de kop A bevestigd is.
Het werken met de stoomhamer gebeurt nu zo, dat men eerst stoom onder de zuiger voert, waardoor deze en dus ook de kop naar omhoog gedreven worden, en dat men vervolgens de stoom laat ontwijken, waarbij de kop met hamer door zijn gewicht met kracht op het te bewerken metaal valt.
Dit spel wordt voordurend herhaald zolang men de hamer laat werken.
Omdat de stoom hier op een zijde van de zuiger werkt is de machine enkelwerkend.

het plaatje hiernaast stelt een klein model stoomhamer van Nasmyth voor.

Het in en uitlaten van de stoom wordt nu op de volgende wijze verkregen.
Op Fig.2a en Fig.2b is de schuifkast afgebeeld daar bevind zich in een gewonen bakschuif I en in de spiegel monden de beide kanalen c en d uit, waarvan het eerste voor toelaten van de verse stoom en het tweede voor het uitlaten van de verloren stoom dient.
Staat de schuif in de stand fig.2b dus beneden, dan treedt verse stoom onder de zuiger en drijft deze naar boven; staat zij daartegen in de stand Fig.2a dan ontwijkt de stoom, die zich onder de zuiger bevindt, door de holte van de schuif I en het kanaal d.
Boven bij G is nu een kleine stoomcilinder K aangebracht, waar van de zuiger vast verbonden is met de schuifstang a.
De bovenkant van deze cilinder staat door een koperen pijp b voordurend met de verse stoom in gemeenschap.
De zuiger en dus ook de schuif I worden dus steeds naar omlaag gedrukt en de laatste zal bijgevolg altijd d stand van Fig.2b aannemen, waarbij het blok wordt opgeheven, tenzij zij in de anderen stand wordt vastgehouden.

Dit laatste geschiet nu automatisch, zodra de hamer in zijn hoogste stand is aangekomen.
Dan drukt namelijk de nok i aan de linkerzijde van de kop bevestigd, een klink achterover, die op de stang h haar draaipunt heeft.
Het linkereinde van deze klink drukt daarbij de stang f naar omlaag en daar het verlengde van deze stang bij e verbonden is aan de linkerarm van een dubbel arme hefboom, waarvan de rechterarm op de schuifstang werkt, wordt deze laatste en dus ook de schuif in weerwil van de stoomdruk naar omhoog gedrukt.
In die stand wordt het ondereinde van stang f vastgehouden door een nok g en daar de stoom wordt uitgelaten, zal de hamer vallen.
In deze stand is de op Fig.2a aangegeven.
Nu moet eveneens automatisch de stoom weer worden toegelaten op het ogenblik, dat de hamer zijn uitwerking heeft gedaan, dus waneer hij met het metaal in aanraking is gekomen, en wel onverschillig hoever de hamer daarbij gedaald is, dus onafhankelijk van de grootte van het te bewerken stuk metaal.
Op het ogenblik van de stoot, waarbij de snelheid van de hamer zeer spoedig wordt uitgeput, beweegt zich een hefboompje ml, draaibaar om l, door de traagheid naar omlaag, drukt daarbij tegen het verticale stangetje p en bewerkte heidoor het loslaten van de klink g.
Dit heeft ten gevolgen, dat de stang f weer vrij is in haar beweging en de stoom in het cilindertje K de schuif doet dalen, waardoor onmiddellijk de kop weer omhoog gevoerd wordt.
Door middel van een krukje k kunnen de nokken worden versteld en kan de slaglengte dus worden gewijzigd.
Door de hefboom q kan men met de hand de schuif in haar hoogste stand brengen en dus de hamer doen vallen, waarbij men dan, om het werktuig stil te zetten, de klink g slechts in stang f heeft in te haken.
L is de stoomtoevoerbuis, waarin zich nog een kleine smoorklep bevind, die door het krukje s kan worden bewogen; is de uitlaatpijp voor de afgewerkte stoom.

Het effect van de stoomhamer kan nog aanmerkelijk worden vergroot door de hamer kop niet alleen door zijn gewicht te doen vallen, maar ook door de stoom boven de zuiger te brengen.
In de figuren.3 4 5 is de stoom verdeling toestel van zo stoomhamer voorgesteld.
Evenals bij de vorige figuren is hier een schuifkast S aanwezig, waarvan de schuif door het stoomcilindertje K naar omlaag gedrukt wordt.
Rechts van de schuifkast S is nog een tweede, kleinere schuifkast M aangebracht, in fig.5 in doorsnede voorgesteld.
De schuif N wordt op het ogenblik, dat de hamer zijn hoogste stand bereikt, door een hefboompje v en een aan het blok bevestigt en volgens een kromlijnige sleuf uitgesneden stuk u, waarin een pen van eerde genoemd hefboompje grijpt, omlaag getrokken.
Daardoor wordt stoom door pijp O en door het bovendeksel van de cilinder bij P boven de zuiger toegelaten.
Dit gebeurt maar zeer kort, want zodra de sleuf u het hefboompje v vrijlaat, wordt de schuif door een veertje x gesloten en de stoom dus afgesneden.
Op het ogenblik, dat de zuiger Q de kanaaltjes ij passeert zie fig.4, wordt de stoom uitgelaten en verlaat deze de cilinder door pijp R, waardoor ook de benedenstoom ontwijkt.
De kanaaltjes ij dienen bovendien om bij de opgang van de zuiger de lucht te laten ontsnappen.
De geringen hoeveelheid stoom boven de zuiger is voldoende geweest om aan de hamerslag de nodige kracht bij te zetten en hem sneller te doen werken.

gefabriceerd door:

Gustav Brinkmann GmbH & Co

1905

staat in het museum:
Duitse Maritieme
Museum Bremerhaven

foto door Albert Gieseler

hier naast de tekening van James Nasmyth