Wie man einen gasbetriebenen Schmiedeofen selbst baut: Tipps + Baupläne zur Unterstützung von Heimwerkern
Ausrüstung zur Wärmebehandlung von Metallen ist ein teures Vergnügen. Nicht jeder Anfängermeister ist bereit, eine beträchtliche Summe für den Erwerb auszugeben. Aber es gibt Technologien, mit denen man einen gasbetriebenen Schmiedeofen ohne große Schwierigkeiten und Kosten selbst bauen kann.
In dem von uns vorgestellten Artikel finden Sie eine detaillierte Beschreibung der Montage des Hauptattributs des Schmiedehandwerks. Wir erklären, wie der Ofen funktioniert und welche konstruktiven Komponenten er hat. Wir zeigen Ihnen, wie Sie die für das Schmelzen und Schmieden von Werkstücken erforderliche Temperatur erreichen.
Wir bieten Heimwerkern an, sich mit praxiserprobten Selbstbau-Projekten vertraut zu machen. Sie erfahren, welche Materialien, fertigen Geräte und Werkzeuge für die Herstellung eines Ofens benötigt werden. Sie erhalten einen Einblick in den anspruchsvollen Prozess und wertvolle Tipps.
Inhalt des Artikels:
Funktionsprinzip und Konstruktionsspezifikation
Ein Schmiedeofen ist notwendig für eine Reihe von Operationen zur Vorbereitung von Metall für die weitere Bearbeitung. In ihm erhitzte Werkstücke erhalten die geplante Form. Mit seiner Hilfe werden heutzutage beliebte geschmiedete Verzierungen, im Alltag benötigte Teile, Gebrauchsgegenstände, Einrichtungsgegenstände usw. hergestellt.
Der Ofen wird in allen Bereichen der Wärmebehandlung eingesetzt. Er kann ganz klein sein, buchstäblich auf einen Tisch stellbar, oder stationär, an einen traditionellen Ziegelofen erinnernd. Unabhängig von den Abmessungen funktionieren alle Modelle nach dem gleichen Prinzip.
Wie funktioniert ein Schmiedeofen?
Um das Metall für das spätere Schmieden vorzubereiten, muss es erhitzt und im wahrsten Sinne des Wortes auf Temperaturen von 1100-1200 °C „erweicht“ werden. Diese Bedingungen werden durch die spezifischen Konstruktionsmerkmale erreicht, die die Zufuhr von Brennstoff und Sauerstoff in den für den Prozess erforderlichen Proportionen in die Verbrennungszone gewährleisten.
Im Inneren eines Gas- oder Festbrennstoff-Schmiedeofens findet eine charakteristische chemische Reaktion statt: Kohlenwasserstoff wird verarbeitet. Der bei der Verbrennung sowohl gasförmiger als auch fester Kohlenwasserstoffe entstehende Kohlenstoff fängt den Sauerstoff aus dem erhitzten Metall ab und eignet sich diesen an. Das Ergebnis ist Stahl ohne oxidierende Verunreinigungen.

Die Eigenschaften des Schmiedeofens ermöglichen es, das Reduktionspotenzial des Kohlenstoffs teilweise zu nutzen. Der gesamte Sauerstoff wird nicht aus dem erhitzten Werkstück herausgebrannt. Dank der teilweisen Reduktion wird das Metall nicht vollständig überhitzt und wird nicht spröde, wie es bei Gusseisen der Fall ist.

Übrigens werden Gusseisenprodukte in der Industrie nach der Wärmebehandlung mit Sauerstoff angereichert, um den genannten Nachteil zu beseitigen oder zumindest zu minimieren.
In einen industriell gefertigten, mit einem Steuerungssystem ausgestatteten Ofen wird die für die Verbrennung benötigte Luft so eingeblasen, dass es etwas an ihr mangelt. Einen selbstgebauten Ofen mit einer solchen Vorrichtung auszustatten ist schwierig, wenn man nicht natürlich einen fertigen Gasbrenner mit Automatik darauf installiert.

Aufgrund der fehlenden Möglichkeit einer regulierten Luftzufuhr, genauer gesagt des darin enthaltenen Sauerstoffs, werden handgeschmiedete Gegenstände oft überhitzt. Dies passiert in den Anfangsphasen. Mit der Erfahrung kommt jedoch die Fähigkeit des Meisters, zu spüren, wann man mit dem Erhitzen aufhören muss, sowie das Wissen, was zu tun ist, um den vollständigen Sauerstoffverlust zu vermeiden.
Aufbau und Arbeitskomponenten
Es gibt eine große Vielfalt an Bauvarianten von selbstgemachten Modellen, die von Schmieden in der Praxis erprobt wurden. Wir zeigen nur einen kleinen Teil davon. Bevor Sie entscheiden, welche Gasesse am besten selbst gebaut werden kann, befassen wir uns mit den typischen Merkmalen des Geräts.
Technisch gesehen ist jede Schmiedeesse eine Art Ofen mit charakteristischen Bestandteilen: Brennkammer, Rost, Luftkammer, die in russischen Heizaggregaten als Unterwind bezeichnet wird. Im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Ofen ist die Luftkammer mit einem Abfluss zur Regulierung der Luftzufuhr und einem Anschlussstutzen mit Ventil ausgestattet.
Der Rost wird so verstärkt, dass er einer erheblichen thermomechanischen Belastung standhalten kann. Ein gewöhnlicher Gitterrost aus Metallstäben oder Winkelstücken ist nicht geeignet. Es ist eine verstärkte Vorrichtung erforderlich. Im Idealfall sollte es sich um eine in den Arbeitstisch eingelassene Platte aus dickem Metall mit gleichmäßig gebohrten Löchern handeln.

Die Gesamtheit der genannten Bestandteile wird als Düse bezeichnet. Bei industriell gefertigten Essen gibt es mehrere davon, um sie je nach den erforderlichen Bedingungen für einen bestimmten Arbeitsgang und der Größe des zu erhitzenden Werkstücks wechseln zu können.
Die Düse wird meistens nicht in einem geschlossenen Gehäuse, sondern auf einem Tisch montiert. Dieser muss ausreichend stabil und gegen thermische Einwirkung geschützt sein, wofür eine Auskleidung verwendet wird. Bei einigen Konstruktionen ist in den Tisch ein Rost oder stattdessen eine metallische Lochplatte eingebaut.
Für die Auskleidung des Tisches einer stationären Esse, die aktiv genutzt werden soll, wird feuerfester Quarzstein verwendet. Selbstgebaute Modelle für einmalige Arbeiten werden mit Schamottestein ausgekleidet. Dieser ist im Handel leichter zu finden und auch preislich günstiger.

Zur vollständigen Sammlung und Ableitung von Rauchgasen wird über dem Tisch mit der perforierten Platte oder über der Form ein Baldachin oder ein Schirm angebracht. Diese werden mit einem Rauchkanal verbunden, der nach dem Prinzip eines Schornsteins für einen Gaskessel gebaut wird. Er muss einwandfrei funktionieren, da die beim Erhitzen von Metall freigesetzten Gase extrem giftig sind.
Neben den grundlegenden Konstruktionselementen gibt es noch zusätzliche Vorrichtungen. Üblicherweise stellen Schmiede neben der Esse ein Abschreckbecken auf, um das fertige Werkstück sofort in ein kühlendes und härtendes Medium zu tauchen. Dies ist der Fall, wenn eine Thermoschockhärtung erforderlich ist.

Handwerker nutzen im Produktionsmaßstab auch eine Gas-Luft-Kammer. Darin werden die Produkte von Kondenswasser getrocknet und es werden Zusätze eingebracht, die nur im gasförmigen Zustand zugegeben werden können. Ebenso wird dort die Luft getrocknet, um bestimmte technologische Bedingungen zu erreichen.
Um den Bereich extrem hoher Temperaturen zu vergrößern, wird eine Glutkappe verwendet – eine sich zur Basis hin erweiternde Haube. Sie wird hauptsächlich bei der Arbeit mit Bunt- und Edelmetallen benötigt. Handwerker benötigen oft keine zusätzlichen Vorrichtungen, höchstens ein Becken, für das jeder ausreichend große Metallbehälter angepasst werden kann.
Auswahl des Brenngases für den Betrieb
Es wird angenommen, dass für den Betrieb einer Schmiedeesse sowohl Erdgas als auch Flaschgas geeignet ist. Wir müssen Sie enttäuschen: Die Verwendung der ungereinigten natürlichen Variante ist nicht sinnvoll.
Es gibt zwei gewichtige Gründe, auf Erdgas zu verzichten:
- Aus der Leitung kommt blauer Brennstoff, der eine Mischung gasförmiger Kohlenwasserstoffe darstellt. Deren Fähigkeiten hinsichtlich Heizwert und Sauerstoffbindung unterscheiden sich. Daher ist es praktisch unmöglich, sich auf die optimale Luftzufuhr einzustellen.
- Im Gasgemisch für den Hausgebrauch gibt es immer einen zwar geringen, aber das Ergebnis beeinflussenden Anteil an Verunreinigungen. Das Vorhandensein von Phosphor und Silizium mag unbemerkt bleiben, aber Schwefel wird das Ergebnis der Arbeitsbemühungen definitiv unbrauchbar machen. Nur ein Umschmelzen kann retten.
Zudem wird Hausgas odorisiert – es erhält einen charakteristischen Geruch, um Lecks sofort erkennen zu können. Diese Stoffe wirken sich ebenfalls negativ auf die Qualität aus.

Industrielle Flüssiggase wären hervorragend geeignet: Propan oder Butan, die in Flaschen geliefert werden. Aber nur, wenn es sich um Monogase ohne jegliche Begleitverunreinigungen handelt.
Wenn es nicht möglich ist, gereinigten blauen Brennstoff zu kaufen, kann man die Reinigung selbst durchführen. Ein Behälter mit Naphthalin, durch den das Gas vor der Zufuhr zum Brenner geleitet werden muss, hilft, schwefelhaltige Verbindungen zu entfernen.
Wenn Sie übrigens einen fabrikgefertigten Brenner verwenden, wird der Bau des Schmiedeofens wesentlich schneller vonstattengehen. Und Sie brauchen sich keine Sorgen um das Ergebnis zu machen – alles wird einwandfrei und sicher funktionieren. Zudem können Sie in dem Brenner die Luft und das Gas bereits in den benötigten Arbeitsverhältnissen mischen.
Technologie des Baus eines Schmiedeofens
Vorweg möchten wir klarstellen, dass der selbstgebaute Gas-Schmiedeofen, mit dessen Bauplänen und Montagemethoden wir Sie bekannt machen werden, nicht für Produktionszwecke geeignet ist. Jedoch können Sie damit sehr einfach einzigartige Schmuckstücke, interessante Wohnaccessoires und originelle Metallgegenstände herstellen.

Beginnen wir mit den einfachsten Varianten, die vom Ausführenden keine Kenntnisse im Schweißen oder anderen baulichen Bereichen erfordern.
Einfache Konstruktion mit Gasbrenner
Die einfachste Schmiedeesse zum Formen schöner Spitzen an einem Metallstab, aus dem ein hübscher Zaun für die Datscha geschweißt werden soll, oder zum Schmieden von Schmuckstücken kann aus sechs Schamottesteinen gebaut werden.
Der Rost wird bei diesem Modell aus zwei Abschnitten eines Stahlrohrs (Wasser-Gas-Pipe) mit beliebigem, aber nicht zu großem Durchmesser geschweißt. Daran werden quer schraubenförmig gedrehte Abschnitte von Profilrohr, Winkelstahl oder Bandstahl angeschweißt. Dies dient dazu, den Gebläseluftstrom zu erfassen.

Aus den Schamottesteinen wird eine 'Feuerkammer' aufgeschichtet, die nur einen Boden, eine obere Abdeckung und an den Seiten zwei Wände hat. Diese Esse wird nur im Freien aufgestellt, da keine Rauchabzugsvorrichtung vorgesehen ist. Auf der Seite des Gebläses wird im Boden eine kleine Grube für das Gehäuse des Gasbrenners oder der Lötlampe ausgehoben.
Um zu verhindern, dass während des Betriebs dieser Esse ein Gasbrenner explodiert, ist es besser, vor dem Eintritt in die Feuerkammer eine Trennwand aus Asbestpappe anzubringen. Denn die von der offenen Feuerstelle ausgehende Wärme könnte zurückströmen und den Gasbehälter erhitzen.

Im Allgemeinen erfolgt die Erhitzung in diesem Gerät auf Kohle oder Koksgrus (Feinkoks, der speziell für Schmiede hergestellt wird). Der Gasbrenner oder die Lötlampe wird nur zur Aktivierung des Prozesses eingesetzt. Sie entzünden das Feuer und erzeugen einen Gebläseluftstrom.
Mobile Variante aus einem Gänsebräter
Für dieses Modell wird eine ausgediente Gänsebratpfanne benötigt. In ihre Enden werden Öffnungen für den Einbau eines selbstgebauten oder gekauften Gasbrenners geschnitten. Über den Öffnungen werden zwei Vertiefungen ausgeschnitten. Dieses Modell kann ebenso wie der vorherige Typ nur im Freien betrieben werden.
Die Auskleidung eines selbstgebauten Ofens erfolgt mit einer Mischung aus Schamottesand und Schamotteziegelbruch. Dafür kann man direkt eine fertige Mischung kaufen. Nach dem Auftragen muss nichts extra gebrannt werden. Die Aushärtung der Auskleidungsmasse erfolgt während der Nutzung des Geräts.
Für die Druckbelüftung wird ein passender Ventilator nach Art und Leistung installiert, z. B. von einer Handsirene. Ideal geeignet ist ein Gasbrenner mit Gebläse, der von einem ausgedienten Turbokessel abgenommen werden kann, sofern er sich in einem betriebsfähigen technischen Zustand befindet.

Diese Lösung hat einen wesentlichen Nachteil – sie kann nur im Freien betrieben werden, und bei Verwendung eines Gasbrenners mit Gebläse ist eine Stromversorgung erforderlich. Das heißt, man muss entweder ein gutes Verlängerungskabel ausreichender Leistung bereithalten oder riskieren, das Gerät in der Nähe des Hauses aufzustellen.
Es gibt noch eine Variante – die Schmiedebälge, die Schmiede jahrhundertelang verwendeten. Wir möchten jedoch anmerken, dass das manuelle Einblasen von Luft in den Brennraum des Ofens keineswegs sicher ist. Auch die Produktivität wäre problematisch und zweideutig.
Stationäre Ausrüstung für die Werkstatt
Modelle, die in Werkstätten für den Dauerbetrieb installiert werden, müssen nicht nur funktional, sondern auch ergonomisch sein. Es ist wichtig, sowohl den Arbeitskomfort als auch die Sicherheit zu bedenken, denn ein glühender Metallrohling stellt eine potenzielle Gefahr dar. Schwere Verletzungen zu erleiden, steht nicht im Plan eines vernünftigen Handwerkers.
Die Abmessungen der Ausrüstung sollten in diesem Fall nicht standardmäßig gewählt werden, denn jeder von uns ist individuell gebaut und beschaffen. Der Schmiedeofen sollte genau Ihnen und denen, die Ihre Werkstatt nutzen, wenn sie gemeinsam gemietet ist, bequem sein. Besondere Bedeutung haben die Höhe des Arbeitstisches und seine Abmessungen.

Um die Maße des zukünftigen Ofens zu bestimmen, gehen Sie wie folgt vor:
- Wählen Sie einen Platz in der Werkstatt, der es ermöglicht, alle Haupt- und Zusatzgeräte an Orten zu platzieren, die für die Durchführung des gesamten Arbeitsspektrums zum Erhitzen, Schmieden und Härten geeignet sind.
- Bestimmen Sie Ihren Platz. Stellen Sie sich mit schulterbreit auseinander stehenden Füßen hin. Den Arbeitsarm (rechts/links) beugen Sie im Ellenbogen.
- Messen Sie den Abstand vom Ellbogen des angewinkelten Arms bis zur Bodenfläche. Dies lässt sich bequemer von einer Hilfsperson durchführen. Danach ermitteln Sie auf gleiche Weise ein zweites Ergebnis, falls nicht nur Sie schmieden. Zum arithmetischen Mittel der beiden Abstände addieren Sie 5-7 cm – so erhalten Sie die Höhe des Arbeitstisches.
- Nehmen Sie die vom Volumen her größte Zange, um den Abstand vom Bauch bis zu ihrem äußersten Punkt zu messen. Zum gemessenen Abstand addieren Sie 10-12 cm – so erhalten Sie die halbe Diagonale des Arbeitstisches.
- Berechnen Sie die Seitenlänge des quadratischen Arbeitstisches unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten halben Diagonale.
Ein Schmiedetisch wird in der Regel nicht rund gefertigt, da er in der Arbeit unpraktisch ist, besonders wenn man mit einem Helfer arbeiten muss.
Der in der Anlage vorgestellte stationäre Schmiedeofen – eine universelle Ausrüstung, die sowohl für feste als auch für gasförmige Brennstoffe angepasst werden kann. Bei der Beladung des Brennraums mit Kohle aus verbranntem Holz oder Koks wird die Luft durch einen Ventilator einer Autoheizung gefördert, da ein Staubsauger die Kohlen wegblasen würde.
Im Zentrum des Arbeitstisches ist ein eingebauter Rost. Diese Variante ist nötig, damit beim Verstopfen der Löcher mit Schlacke keine ungleichmäßige Wärmeverteilung entsteht. Bei Verwendung von Gas muss die Anlage mit einem Injektionsbrenner ausgestattet werden, den man besser kauft, aber auch selbst herstellen kann.
Inspiriert vom Erbe der Kavalleristen
Reiter brauchten zu allen Zeiten Hufeisen und Nägel zu deren Befestigung. Schon die Husaren- und Ulanen-Eskadrons hatten in ihrem Arsenal tragbare Öfen, die mit den militärischen Einheiten transportiert wurden. Die Grundlage mobiler Schmiedeeinrichtungen bildete ein Kurbeltrieb.

Ein Analogon des Kurbeltriebs ist heute kinderleicht zu finden. Man muss sich nur daran erinnern, wo die Nähmaschine der Großmutter der Firma «Singer» aufbewahrt wird. Mit einigen Umbauten eignen sich auch die Singer-Nachfolger der Marke «Tschaika».

Es ist ratsam, den alten Varianten mit einem gusseisernen Gestell den Vorzug zu geben. Es hält jeder thermischen und mechanischen Belastung stand. Eine ideale Lösung wäre eine Konstruktion auf Rädern, die sich problemlos an einen für die Arbeit geeigneten Ort verschieben lässt.
Ofen aus einer Gasflasche mit Propangasbrenner
Wir warnen gleich vorweg: Dieses Modell einer Schmiedeesse eignet sich nur für diejenigen, die über umfangreiche Erfahrung im Umgang mit Propan verfügen. Die Gaskammer dieser Variante ist recht groß, sodass bei der geringsten Verletzung der Vorschriften eine Explosion von zerstörerischer Kraft erfolgen kann. Die Folgen sind unvorhersehbar, aber in den meisten Fällen katastrophal.
Ein Handwerker, der sich entschließt, eine Esse aus einer Sauerstoffflasche zu bauen, benötigt genau diesen leeren Behälter mit einem Durchmesser von mindestens 25 cm. Es werden feuerfeste Materialien benötigt: Platte, Zement, Farbe, Kaolinwolle. Außerdem werden Befestigungen, eine Keramikbeschichtung, ein Stahlfass mit Gewinde für die Einrichtung des Brenneranschlusspunktes benötigt.
Außerdem werden Befestigungen und weitere Materialien benötigt, die wir im Text als Liste aufführen. Für die Arbeiten müssen eine Winkelschleifer, ein Satz Gewindebohrer der Größe 10-32, ein Spachtel, ein Pinsel zum Auftragen von Beschichtungen, eine Bohrmaschine und Feilen besorgt werden. Und es werden auch Schutzmittel benötigt: eine wirksame Atemschutzmaske, Arbeitshandschuhe aus Baumwolle, eine Schutzbrille.
Mit dem Zusammenbau einer selbstgebauten Esse aus einer Sauerstoffflasche macht die folgende Fotoserie vertraut:
Wenn die Flasche ursprünglich keine Standfüße und keinen Tragegriff oben hatte, sollten Sie diese anschweißen. Übrigens, wenn Sie keine Erfahrung im Schweißen haben, können die Verbindungsarbeiten auch mit Bolzen oder durch Löten durchgeführt werden.
Als nächstes muss ein Stutzen für die Einführung des Brenners in die selbstgebaute Schmiedeesse eingerichtet werden:
Jetzt müssen Sie den Stutzen befestigen und eine Vorrichtung zur Fixierung des Propanbrenners im Stutzen bauen:
Nun ist es an der Zeit, den Boden des selbstgebauten Schmiedeofens zu gestalten. Dazu benötigen wir Schamottesteine, aus denen wir eine Art Arbeitstisch bauen. Gleichzeitig trennen wir die Zone hoher Temperaturen vom Kontakt mit der Metallwand des Gehäuses.
Der Boden, zugleich der feuerfeste Arbeitstisch des Ofens, ist fertig. Jetzt beginnen Sie mit der Einrichtung der Rückwand:
Wir haben uns mit der Rückseite befasst. Nun kommt der schwierigste und aufwendigste Teil – der Zusammenbau des abnehmbaren Deckels für die Stirnseite. Er wird abgenommen, um regelmäßig die durchgebrannte Isolierung und die Ziegelunterlage auszutauschen, da dies bei aktiver Nutzung häufig vorkommt.
Wir können davon ausgehen, dass wir die Arbeit erfolgreich bewältigt haben, es bleiben nur noch die abschließenden Schritte:
Wir möchten Hobby-Handwerker warnen: Das Schmiedehandwerk ist zwar sehr interessant, aber auch verletzungsgefährlich. Die Augen müssen geschützt werden, und nach Möglichkeit sollten alle Körperteile bedeckt sein, trotz der hohen Temperaturen im Arbeitsbereich.
Um Verbrennungen zu vermeiden, sollten Sie sich mit Schuhen mit verstärkten Metallkappen ausstatten. Es ist empfehlenswert, eine lange Baumwollschürze und Handschuhe zu erwerben. Es ist strengstens verboten, mit erhitztem Metall in synthetischer Kleidung zu arbeiten – diese würde sofort durch einen Funken entflammen.
Fazit und nützliche Videos zum Thema
Originelle Tipps für Hobby-Schmiede zum Bau von Schmiedefeuer für die private Schmiede:
Wie Sie einen kleinen Ofen zum Härten von Metallwerkstücken bauen:
Detaillierte Anleitung zur Herstellung einer stationären Ausrüstung zum Erhitzen von Metall mit Gas:
Wir haben nur einen kleinen Teil der Konstruktionen und Schemata für den Bau von Schmiedefeuer betrachtet und analysiert. Tatsächlich gibt es noch viel mehr. Die von uns bereitgestellten Informationen werden Ihnen jedoch helfen, einen Überblick über die Gerätetypen zu bekommen, sodass Sie die beste Wahl treffen können.
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