Hydraulische Presse

Hydraulische Presse (Bramahpresse, hierzu Tafel »Hydraulische Werkzeugmaschinen I u. II«). Nach dem hydrostatischen Grundgesetz pflanzt sich in einem geschlossenen Gefäß ein Druck von gegebener Größe in Wasser nach jeder Richtung mit gleicher Stärke fort und kann folglich, wenn er gegen einen beweglichen Teil dieses Gefäßes wirksam ist, durch bloße Vergrößerung dieses Teiles in beliebigem Maße vervielfältigt werden. Die h. P. beruht auf der Anwendung dieses Gesetzes und dient dazu, den mittels des Kolbens einer Pumpe ausgeübten Druck zu vervielfachen. Sie besteht aus einem Druckwerk (bez. einer Druckpumpe), das den Druck ausübt, und einem Preßwerk, das den Druck empfängt und auf den zu pressenden Körperüberträgt. Fig. 1 zeigt die allgemein übliche Anordnung eines Preßwerks, bestehend aus einem Widerlager W, vier Tragsäulen SS aus Stahl zum Tragen des Helmes H, der Preßplatte P mit dem Plungerkolben K, in dem Preßzylinder C, der in dem Widerlager W hängt. Durch das unten sichtbare Rohr wird das Druckwasser von dem Druckwerk oder auch von einem Akkumulator (s. d.) zugeführt. Ein sehr beliebtes Handdruckwerkist in Fig. 2 (S. 690) im Durchschnitt gezeichnet. Dasselbe befindet sich über dem Wassergefäß G, in welches das Saugrohr A eintritt, während das Druckrohr B zum Preßwerk führt. Durch Auf- und Abbewegung des Kolbens k von dem Hebel E aus beginnen die Ventile a u. e zu spielen und wird das Wasser in das Preßwerk gepreßt.

Fig. 1. Preßwerk. Durchschnitt.

Bei m befindet sich ein Manometer, bei w ein Windkessel und bei v ein Sicherheitsventil. Der Druck des Kolbens k pflanzt sich dabei z. B. auf den Kolben K (Fig. 1) fort und zwar in der Weise, daß der von der Preßplatte P ausgeübte Druck so viel mal größer ist, als der Querschnitt des Kolbens K größer ist als der Querschnitt des Kolbens k. Ist z. B. der Querschnitt von K hundertmal so groß wie der von k und wird letzterer mit 300 kg belastet, so übt die Platte P einen Druck von 30,000 kg aus. Wichtig ist bei diesen hohen Drucken die Kolbendichtung, wozu allgemein die Manschettenliderung dient. Diese besteht aus einem umgestülpten Sohllederring, der die Gestalt eines umgekehrten U (kl) hat, durch einen Metallring gestützt, in einer Vertiefung des Zylinders liegt und durch das Wasser gegen den Kolben und Zylinder gepreßt wird. Maschinell erfolgt die Bewegung des Kolbens durch Kurbel oder Exzenter. Nachdem Joseph Bramah in London die von ihm 1795 erfundene h. P. als Packpresse für Heu, Flachs und Baumwolle, überhaupt zum Ersatz der Schraubenpressen in Manufakturen und Fabriken sowie zum Heben von Lasten bei Aufzügen und Kranen und als Erzeuger großen Druckes benutzt hatte, fand sie ein weites Feld der Verwendung. In Deutschland und Frankreich scheint die h. P. erst nach dem zweiten Pariser Frieden Beachtung gefunden zu haben. So gibt Gilbert (»Annalen der Physik«, Bd. 60, 1819) an, daß zu Anfang des Jahres 1818 der Mechaniker Neubauer in der Maschinenfabrik von Nathusius in Hundisburg bei Magdeburg eine h. P. zustande gebracht habe, die, durch zwei Menschen in Bewegung gesetzt, einen Druck von 150,000 kg erzeugte und, namentlich zum Auspressen des Rübensaftes, des Öls aus den Samen etc. empfohlen ward.

Fig. 2. Handdruckwerk. Durchschnitt.

In Frankreich soll der Mechaniker Montgolfier einer der ersten gewesen sein, der die h. P. mit Erfolg zum Ölpressen benutzt hat, und eine solche Presse befand sich auf der Pariser Industrieausstellung von 1819. Im allgemeinen benutzt man die h. P. überall da, wo es sich darum handelt, einen sehr starken Druck nachhaltig und gleichmäßig auf einen Stoff zu dessen Zusammenpressen einwirken zu lassen. Außer ihrer Benutzung zur Prüfung der Festigkeit von Konstruktionsmaterialien wendetman die h. P. an bei der Rübenzucker-, Stearin-, Öl- und Gummifabrikation, zum Pressen von Röhren aus Blei und Zinn (s. Röhren), zum Heben großer Lasten (als Auszug), zur Bewegung des Steuers großer Schiffe, zum Auf- und Abziehen der Eisenbahnwagenräder auf und von den Achsen, zum Pressen der Klauen bei der Vorbereitung für die Knopffabrikation, als Appreturmaschine für verschiedene Gewebe, als Packpresse, um Stoffe, die einen großen Raum einnehmen und schwer zu transportieren wären (z. B. Heu), in einen kleinen Raum zusammenzudrängen.

Durch die Anwendung des Prinzips der hydraulischen Presse in und ohne Verbindung mit dem 1843 von Armstrong erfundenen Akkumulator (s. d., S. 228) ist eine ganz neue Klasse von Werkzeugen u. Werkzeugmaschinen (hydraulische Werkzeugmaschinen) entstanden, die namentlich dann zur Anwendung kommen, wenn große Druckkräfte ohne Stoß wirken sollen. Sie bestehen wesentlich aus einer hydraulischen Presse, bei welcher der große Preßkolben mit dem betreffenden Werkzeug (Scherenblatt, Lochstempel, Nietstempel etc.) ausgestattet ist. Haswell benutzte die h. P. zuerst beim Schmieden der Metalle und schuf damit eine außerordentlich wichtig gewordene Arbeitsform, das Preßschmieden, das dem Hammerschmieden gegenüber den Vorteil hat, den Druck bis ins Innere des Arbeitsstückes fortzupflanzen, so daß es anfängt, die größten Schmiedehämmer zu verdrängen.

Die bei folgenden Tafeln zeigen einige typische Ausführungen von hydraulischen Werkzeugmaschinen, so Tafel II, Fig. 2, einen Dampftreibapparat für hydraulische Werkzeugmaschinen. Mit diesem wird der Preßkolben der letztern zuerst durch gepreßten Dampf angetrieben, der durch das von dem Dampfeintritt a abgezweigte Rohr c zuströmt und darauf durch Preßwasser mittels des Rohres e, das aus der Druckpresse d kommt. Der Kolben dieser Presse wird von einem in dem Dampfzylinder b angebrachten, durch den bei a eintretenden Dampf bewegten Kolben in Tätigkeit gesetzt. Tafel I, Fig. 1, zeigt eine hydraulische Maschine von Krupp in Essen zum Rundbiegen von Panzerplatten für Panzertürme, wobei die Biegung dadurch erfolgt, daß zwei von oben angetriebene lange Stempel die auf einer schmalen Unterlage befindliche Platte nach abwärts drücken. In Fig. 2 der Tafel I ist eine Schmiedepresse von Krupp dargestellt, die mit einem Preßdruck von 5000 Ton. Schmiedestücke im Gewicht von 70,000 kg bearbeitet, z. B. zu Schiffswellen ausschmiedet. Auf Tafel II, Fig. 1, sieht man eine hydraulische Blechschere von Krupp zum Beschneiden der schwersten Blechtafeln, die auf Wagen herzugefahren werden. Bei der hydraulischen Ziehpresse (Tafel II, Fig. 3), die zum Pressen großer Blechgefäße dient, wird die obere Preßform durch vier kräftige Schrauben mit dem untern Teil verbunden, während die untere Form sich unter Wasserdruck hebt und das dazwischen gelegte Blech zu einem Gefäß preßt (zieht).

Bei den Appareils sterhydrauliques von Desgoffe und Ollivier wird die Druckpumpe ersetzt entweder durch einen mehr oder weniger dünnen Kolben, dem man durch eine Schraube eine Bewegung erteilen kann, so daß er durch sein Eindringen in den Raum des Preßzylinders die Druckfortpflanzungsflüssigkeit verdrängt und zur Bewegung des Preßkolbens und der Preßplatte zwingt, oder durch einen Apparat, der eine Darmsaite auf eine im Zylinder angebrachte Rolle aufwickelt, die von außen durch eine Kurbel gedreht wird. Die in den Zylinder tretende Darmsaite verdrängt wieder Flüssigkeit und zwingt den Preßkolben, eine der Dicke der Darmsaite entsprechende Bewegung anzunehmen.