Hamr - Hamerník

Hamr

Hamr byl provozovnou neodmyslitelně spojenou s výrobou a zpracováním železa. Hamr je název používaný jak pro budovu, tak i kovací stroj, který dnes nazýváme kruhoběžným padacím bucharem.

Hamry se stavěly blízko hutí a v nich vyrobené železo zpracovávaly. Byly to vlastně velké strojní kovárny. Bez jejich pomoci by naši předkové nedokázali získat technicky upotřebitelné kujné železo.

Na hamrech pracovali hamerníci. Vybavení hamru bylo stejné jako u kovárny - výheň, měchy, kovadliny, svěráky, kladiva, sekáče, útinky, zápustky, kleště, ale navíc zejména vodou poháněné buchary. Podle systému pohonu se dělily na:

• chvostové (švanchamry)
• bočně nadhazované

Schema nadhazování:

V obou případech se jednalo o velké kladivo (180...300kg) upevněné na dřevěné páce. U chvostového hamru byla páka opřená uprostřed a zadní konec páky byl stlačován dolů kolíky usazenými v otáčející se hřídeli vodního kola. Tím došlo ke zdvižení kladiva. Dalším otáčením se kolík z páky vysmekl a kladivo dopadalo vlastní vahou dolů. Jeho dráha nebyla přímková, ale do oblouku. To však vzhledem k přesnosti práce, kterou vykonávalo nebylo důležité. Počet úderů byl 120...150 za minutu. Činnost stroje se zastavovala tak, že se páka po zdvižení zajistila v horní poloze, vodní kolo se otáčelo dál a pohánělo například měchy výhně nebo brus.

Bočně nadhazovaný hamr je stejný, jen hřídel vodního kola je rovnoběžný s pákou kladiva. Páka je upevněná až na druhém konci. Kolíky ji zdvíhají z boční strany asi v polovině páky, směrem nahoru.

Hamr mohl mít i samostatný hřídel se setrvačníkem, poháněný od transmise. Tím mohly být otáčky vyšší a při stejném výkonu stroj menší. Staří kováři a hamerníci (někdy přezdívaní "vodokováři") na nich dokázali pracovat s podivuhodnou přesností, kterou by dnešní strojař od tak primitivního zařízení nečekal.

Dobové foto hamru a vodního kola, které hamr pohánělo.

Hamerník

Hamerník byl pracovník pracující na hamru. Původně se jim říkávalo lesní kováři. Kočovali po kraji a celé zařízení sebou vozívali na vozíku. Když se trochu vzmohli, koupili si koně, aby náklad nemuseli tlačit sami. Všude tam, kde našli větší zásobu starého železa se načas usadili. Daleko od obydlených sídel (aby se vesničané nemuseli obávat požáru) založili milíře, vyrobili si dřevěné uhlí. Pak postavili primitivní výheň tak, že vyhloubili v zemi jámu a postavili k ní kožený měch. Při práci museli klečet.

Když šly jejich výrobky na odbyt, přesunuli se k potoku a postavili vodní kolo na pohon bucharů a měchů. Velmi úspěšným artiklem byly řetízky na uvazování dobytka, které se daly vyrábět z úplného šrotu a byly pro vesničany obrovským pokrokem.

Teprve v pozdější době, když kočovné hamernictví zastavil Karel IV svým restriktem, začali se hamerníci u vodních toků usazovat natrvalo. Vznikaly tak první kamenné dílny vyrábějící ve velkém polotovary pro vesnické (ručně pracující) kováře.

Na malých hamrech pracoval hamernický mistr (někdy současně i majitel hamru) s najímanými dělníky. Hamernický učeň se najímal na tři roky. Tovaryšské zkoušky se však nedělaly. Po vyučení se dělník nenazýval tovaryš, ale pomocník. Skutečným tovaryšem, který vykonával nejodpovědnější práci se stával jen mimořádně zručný dělník. Ostatní zůstávali pomocníky třeba až do smrti nebo přešli do vesnických kováren či později do prvních továren.

Zpracování železa na hamrech

Pudlování

To co vyprodukovaly staré hutě bylo podobné dnešní litině. Hmota byla po ztuhnutí křehká a lámala se. To bylo způsobeno tím, že se v surovém železe nacházelo velké množství uhlíku, který se tam dostal při redukci železné rudy v peci. Jedním ze starých způsobů, jak se ho zbavit bylo pudlování. Surové železo se zahřálo v pudlovací peci. Plamen s přebytkem vzduchu šlehal nad otevřenou hladinou taveniny v plitké jímce. Tím se přebytečný uhlík obsažený v železe za vysokého žáru spaloval. Aby se zbavila uhlíku celá lázeň, museli staří taviči obsah neustále promíchávat dlouhou tyčí. Tím jak ubývalo uhlíku v roztaveném kovu, docházelo ke změně bodu jeho tuhnutí (litina má nižší bod tuhnutí než čisté železo). Tavenina začala houstnout a objevovaly se v ní tuhé kusy, nazývané vlky. Právě ty obsahovaly kujné železo s malým obsahem uhlíku. Taviči je pomocí háků vytahovali. Vlky se na hamrech vykovávaly na dlouhé železné pruty. Tímto tvářením se zbavily nečistot, strusky a popela. Také se zjemnila struktura železa a krystaly se podélně zorientovaly což přispělo ke zvýšení pevnosti. Tak naši předkové získaly první použitelné polotovary, které pak dále mohli zpracovávat vesničtí kováři. Jenže tyče nebyly dostatečně tlusté a daly se z nich vyrábět jenom malé předměty. Na větší věci bylo zapotřebí svářkového železa. Jeho výroba byla opět práce pro hamry.

Paketování

Svářkové železo se získávalo tak, že se větší počet tenkých tyčí svázal drátem do balíku zvaného paket. Tento balík se v peci ohřál do bílého žáru (cca 1000°C) a pak na hamru (bucharu) silnými údery zhutnil tak, že došlo k jeho svaření v jednu silnou tyč, většinou čtyřhrannou. Z takto získaného polotovaru bylo možno kovat výsledné polotovary silnějšího průřezu než byly původní, získané z vlků. Toto železo bylo kujné. To znamená, že se dalo zpracovávat a tvářet v kovárnách (ručně kladivy) za červeného žáru (cca 800-900°C, kdy přeskupení vnitřní struktůry způsobí jeho 10 až 17-ti násobné změknutí). Nešlo však zakalit, a tak se z něj nemohly vyrábět dobré nástroje. Naši předkové si snadno pomohli způsobem používaným dodnes a nazývaným...

Cementace

Ta spočívá v mnohahodinovém zahřívání železa v prostředí s přebytkem uhlíku (v praxi se to dělávalo žíháním v prášku který obsahuje 20% krevní soli, 10% sody a 70% práškového dřevěného uhlí). Železo se po opětovném nauhličení stane (alespoň na povrchu nebo v tenkém průřezu - např. ostří) kalitelnou ocelí.

Staří kováři přesně rozlišovali pojmy:

ocel

pouze kalitelný materiál od

železo

výhradně nekalitelný materiál

Dnes rozdělujeme materiály úplně jinak a daleko podrobněji. Jak podle pevnosti, tak podle obsahu uhlíku či legovacích prvků. Jen pro ocel máme devatenáct tříd jakosti. Obdobně jsou děleny litiny i barevné kovy.