LV. Ueber hydraulische Wein- und Oehlpressen. Von Hrn. D. A. Borgnis, Supplenten an der Lehr-Kanzel der angewandten Mathematik an der k. k. Universitaͤt zu Pavia. Aus dem Giornale di Fisica etc. Decade. II. T. X. I. Bimestre. S. 1. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Borgnis, uͤber hydraulische Wein- und Oehlpressen. Die eben so kraftvolle als nuͤzliche Wirkung der hydraulischen oder sogenannten Bramah'schen Presse beruht auf dem allgemein bekannten Grundsaze: daß der Druk irgend einer Fluͤßigkeit auf irgend einen Theil der Waͤnde eines Gefaͤßes durch eine Saͤule dieser Fluͤßigkeit dargestellt wird, deren Basis dieser Theil der Waͤnde ist. Dieses Gesez wurde in mathematischer Strenge von Stevino, und durch Versuche von Pascal mittelst des hydrostatischen Blasebalges erwiesen. Pascal schlug alsogleichVor hundert Jahren. So lange braucht es oͤfters, um eine nuͤzliche Erfindung aus den Studier-Stuben der Gelehrten in die Werkstaͤtte der Kuͤnstler einzufuͤhren, und wahrscheinlich will man wegen dieser erprobten Industrie-Hemmsperre polytechnische Schulen, durch Lyceen hervorrufen! A. d. R. technischen Gebrauch vor: dieser große Geometer schrieb in seiner Abhandlung uͤber das Gleichgewicht der Fluͤßigkeiten: „Man seze, ein mit Wasser vollgefuͤlltes, und vollkommen geschlossenes Gefaͤß habe zwei Oeffnungen, wovon die eine hundert Mahl groͤßer sey, als die andere. An jeder dieser Oeffnungen sey ein Staͤmpel angebracht, dessen Grundflaͤche genau den Flaͤchen jeder dieser Oeffnungen gleich ist. Es wird nun ein Mensch, der den kleineren Staͤmpel schiebt, eine Kraft von hundert Menschen aͤußern, und immer wird seine Kraft im Verhaͤltnisse zu dem Verhaͤltnisse der Loͤcher stehen. Ein mit Wasser vollgefuͤlltes Gefaͤß wird demnach zu einer Maschine werden, die die Kraft irgend einer Triebkraft auf eine beliebige Hoͤhe treiben kann, so daß ein Mensch dadurch irgend eine gegebene Last zu heben im Stande ist. Diese Maschine unterliegt demselben bestaͤndigen Geseze, welches von dem Hebel, dem Rade an der Welle etc. gilt; d.h., es verhalten sich bei jener, wie bei diesen, die durchlaufenen Raͤume der Kraft und des Widerstandes wie die dadurch hervorgebrachten Wirkungen. Unter obiger Voraussezuug, daß eine Oeffnung hundert Mahl großer ist, als die andere, wird, wenn der kleinere Staͤmpel um Einen Zoll in die Hoͤhe steigt, der andere um den hundertsten Theil dieses Raumes durchlaufen, indem der kleinere sich nur in dem Maße bewegen kann, als der groͤßere der dadurch geduckten Fluͤßigkeit Raum laͤßt, den dieselbe sogleich nach dem erlittenen Druke in Folge ihrer Continuitaͤt ausfuͤllt. Die von dem groͤßeren Staͤmpel durchlaufene Linie wird also hundert Mahl kleiner seyn, als diejenige, welche der kleinere durchlaufen hat.“ Diese lichtvolle Idee Pascal's blieb lange Jahre uͤber unbenuͤzt. Im Jahre 1796 ließ der geistreiche Mechaniker Bramah in England sich ein Patent auf eine Presse ertheilen, in welcher er dasjenige praktisch ausfuͤhrte, was der gelehrte Geometer fruͤher bloß angedeutet hat. Die Bramah'sche Presse (die Fig. 1. dargestellt ist), wurde von ihrem Erfinder und von anderen Mechanikern auf verschiedene Weisen abgeaͤndert. Ihre wesentlichen Theile sind: ein senkrechter metallner Cylinder, A, in welchem sich ein Staͤmpel, B, bewegt, an welchem eine Stange, C, angebracht ist, die eine bewegliche Flaͤche, D, stuͤzt. Auf diese leztere kommen die zu pressenden Gegenstaͤnde. In der Naͤhe des Cylinders befindet sich die kleine Pumpe, T, welche in das mit Wasser gefuͤllte Gefaͤß, V, eingesenkt ist. Die horizontale Roͤhre, O, stellt eine Verbindung zwischen der Pumpe, T, und dem Cylinder, A, her. Die Pumpe fuͤhrt das Wasser in den Cylinder, durch welches der Staͤmpel in die Hoͤhe gehoben, und wodurch der Druk erzeugt werden soll. Ein sehr starkes Gestell, M, M, aus Gußeisen stuͤzt eine Flaͤche, F, gegen welche die Gegenstaͤnde angedruͤkt werden, die durch das Emporsteigen der Flaͤche, D, ausgepreßt werden sollen. Eine Roͤhre, S, mit einem Hahne dient zur Entleerung des Cylinders, A, wenn man die Presse nachlassen will. Wenn nun eine an dem Griffe, P, angebrachte Kraft die Pumpe, T, in Bewegung sezt, wird durch diese leztere soviel Wasser in den Cylinder gelangen, als zur Hebung des Staͤmpels nochwendig ist, indem, damit das Wasser aus dem Cylinder nicht zuruͤkweichen kann, die horizontale Roͤhre, O, mit einer Klappe versehen ist. Es sey die Kraft, die die Pumpe treibt, F; C, der von der Presse erzeugte Druk; D, d, die Durchmesser des Cylinders und der Pumpe; L, l, die Entfernungen des Mittelpunktes der Bewegung des Griffes von dem Punkte, auf welchen die Kraft wirkt, und von dem Punkte, wo die Pumpenstange eingefuͤgt ist, so wird F : C : : ld² : LD² das Verhaͤltniß der Kraft und der Pressung ausdruͤken. Die niedliche Presse, die Bramah fuͤr Hrn. Watt zum Copieren der Briefe verfertigte, ist bekannt: weit wichtiger, jedoch weniger gekannt, ist die Anwendung, die Hr. Bramah von seiner Presse in seiner großen Papier-Fabrik machte. Eine große hydraulische Presse steht dort in der Mitte der Werkstaͤtte; zwei Eisenbahnen fuͤhren zu derselben hin, auf welchen Wagen mit eisernen Raͤdern laufen, worauf die Papier-Stoͤße liegen, die einer nach dem anderen schnell unter die Presse gebracht, und mit ungeheuerer Kraft ausgepreßt werden. Diese Presse versieht zugleich die Stelle vieler anderen. Jeder Papierstoß kommt zwischen zwei horizontale hoͤlzerne Tafeln, oder zwischen zwei starke Platten aus Gußeisen, die mittelst vier senkrechter eiserner Bolzen verbunden sind, welche an der unteren Platte befestigt werden, und durch die obere Platte durchlaufen. Diese Bolzen, die oben in Schrauben geschnitten sind, dienen zugleich den Druk zu erhalten, wann die Presse nachgelassen, und der Wagen mit den auf demselben befindlichen Papierstoͤßen unter der Presse weggefahren wird. Diese einfache und nuͤzliche Vorrichtung nennen einige die falsche Presse: sie erleichtert die Einfuͤhrung der hydraulischen Presse in Papier-Fabriken sowohl, als in anderen Werkstaͤtten ungemein, indem sie die Anwendung mehrerer Pressen und dadurch zugleich Haͤnde, Zeit und Raum erspart. Die hydraulische Presse wurde mit dem besten Erfolge noch zu vielen anderen Zweken verwendet. In England erleichtert man sich dadurch den Wasser-Transport leichter und sehr voluminoͤser Guͤter, die sich ohne Nachtheil zusammendruͤken lassen, wie des Heues, der Baumwolle, der Wolle; man wendete sie zum Heben der schwersten Lasten an den sogenannten Krahnen oder statt derselben an. Baron Dupin beschreibt in seinen Reisen einen ungeheueren mechanischen Hobel, der mit der groͤßten Schnelligkeit die groͤßten Stuͤke Holzes hobelt und planirt, und bei welchem eine hydraulische Presse zugleich mit einer Dampfmaschine angebracht ist. Auch bei den großen mechanischen Saͤgen, und besonders bei den Rundsagen wurde die hydraulische Presse mit großem Nuzen angewendet, so wie bei vielen Praͤge-, Druk-, Preß- und Durchschlag-Maschinen, und selbst zum Ausziehen der Wurzeln der Baͤume. Nicht so gluͤklich waren, meines Wissens, die Versuche ausgefallen, in welchen man die hydraulische Presse statt der bisherigen Oehl- und Wein-Pressen anzuwenden trachtete, obschon es sowohl in Hinsicht auf die Staͤrke der Presse, als der Ersparung an Haͤnden, an Zeit und Raum hoͤchst wuͤnschenswerth waͤre, die hydraulische Presse statt derselben benuͤzen zu koͤnnen. Es wird daher nicht ohne Nuzen seyn, die Ursachen aufzusuchen, welche die Anwendung derselben zu diesem Zweke bisher mißlingen machten, und die Mittel zu finden, durch welche dieselben beseitigt werden konnten. Vor Allem muß man auf die Einrichtung der Maschine selbst sehen. Die meisten bisherigen hydraulischen Pressen sind so eingerichtet, daß die druͤkende oder pressende Flaͤche von unten nach aufwaͤrts wirkt, und die Triebkraft unten angebracht ist. Diese Einrichtung wird vorzuͤglich dadurch vorteilhaft, daß: 1) die Maschine bei derselben viel kleiner und in gewisser Hinsicht tragbar seyn kann; daß, 2) bei der Nahe des Griffes an der pressenden Flaͤche die Arbeit schneller und leichter von Statten geht, indem ein und derselbe Arbeiter beide zugleich bedienen kann; 3) das Wasser, welches den Druk erzeugt, und in dem Cylinder wirkt, leicht abgelassen werden, und wieder in das Gefaͤß ohne allen Verlust zu neuer Arbeit zuruͤkgefuͤhrt werden kann. Diese Vorrichtung ist also dort sehr vorteilhaft, wo Umfang und Gewicht der auszupressenden Gegenstaͤnde nicht sehr bedeutend sind. Wo aber große und schwere Massen zu pressen sind, verschwinden die eben angegebenen Vortheile großen Theiles, und es entstehen dafuͤr andere Nachtheile: 1) die auszupressenden Massen ruhen unmittelbar auf der pressenden Flaͤche, und muͤssen von derselben gestuͤzt und bewegt werden, wo dann durch das Gewicht derselben sowohl, als durch jenes der pressenden Flaͤche und der damit verbundenen Theile ein großer Theil der angewendeten Kraft unnuͤz verloren geht. 2) wird der gewaltige Druk von unten nach aufwaͤrts die oberen Theile der Presse zerreißen und zerstoͤren, wenn sie nicht auf die allerkraͤftigste Weise festgehalten werden. Bei kleineren Maschinen laͤßt sich wohl durch die staͤrksten Vorrichtungen aus Gußeisen denselben die gehoͤrige Festigkeit ertheilen: bei groͤßeren hingegen ist dieß ohne die groͤßten Kosten unmoͤglich, selbst wenn man Holz statt des Eisens hierzu verwenden wuͤrde. Wenn ferner diese Presse zum Auspressen von Maͤßigkeiten verwendet werden soll, wie bei Oehl und Wein, kommt zu den obigen Schwierigkeiten auch noch die des Aufsammelns dieser Fluͤssigkeiten, die von einer beweglichen auf- und niedersteigenden Flaͤche ablaufen. Bei hydraulischen Oehl- und Wein-Pressen muß das Lager, auf welchem die Massen zu liegen kommen, so vorgerichtet seyn, wie bei den gewoͤhnlichen Oehl- und Wein-Pressen, und der Druk muß von oben nach unten geschehen. Obschon die gegenwaͤrtigen Oehl- und Wein-Pressen sehr einfach sind, fordern sie doch bei ihrer Verfertigung sehr große Genauigkeit und große Festigkeit: indem die Cylinder nicht selten von innen einen Druk von fuͤnf bis sechs Atmosphaͤren zu erleiden haben, also so stark, wie die Cylinder bei Dampfmaschinen von hohem Druke seyn muͤssen. Zu solcher Arbeit gehoͤren sehr geschikte Gießer und Dreher, die große Cylinder mit der gehoͤrigen Staͤrke und Genauigkeit zu gießen und zu drehen verstehen. Solche Arbeiter sind aber nicht uͤberall auf dem Lande; man muß sie in großen Staͤdten, oft sogar im Auslande suchen, sogar zur Ausbesserung aus der Ferne herkommen lassen, was große Auslagen verursacht. Folgende Abaͤnderungen scheinen mir daher, wenn man sich mit gewoͤhnlichen Arbeitern behelfen koͤnnen soll, nothwendig. Bei den gewoͤhnlichen gegenwaͤrtigen hydraulischen Pressen steht das Gefaͤß, V, Fig. 1. unter denselben, und liefert der Pumpe, T, das Wasser, welches den pressenden Staͤmpel, D, heben soll. Bei Oehl- und Wein-Pressen wuͤrde ich vorschlagen, dieses Gefaͤß, V, an dem hoͤchsten Theile des Gebaͤudes, Fig. 2. anzubringen. Es koͤnnte durch die Drukpumpe, T, T, gefuͤllt, und dann unmittelbar in den Cylinder, C, durch die Ohre, E, E, zum Herabdruͤken des Staͤmpels, S, und dem daran angebrachten Drukbrette, P, P, geleitet werden, welches dann von oben herabdruͤkt. Die nicht unbedeutenden Vortheile, welche hierdurch entstehen, sind folgende. 1) dient eine gewoͤhnliche Pumpe hier, so wie sie in den meisten Landhaͤusern vorhanden ist, zur Fuͤllung des Gefaͤßes. 2) kann das Gefaͤß auch noch zu anderen Zweken dienen, die oberen Stokwerke eines Gebaͤudes mit Wasser versehen, zu Baͤdern, Abtritten nach englischer Art verwendet werden, und auch als Schuz gegen Feuersgefahr dienen. 3) in einigen Faͤllen wird man sogar das Pumpen ersparen, und bloß das Regenwasser dahin leiten koͤnnen. Allerdings wird das Ziehen an der Pumpe hier mehr Muͤhe kosten: allein es darf nicht gleichzeitig mit Anwendung der Presse selbst geschehen, und kann nach Belieben verrichtet werden. Ein wichtiger Unterschied zwischen der Vorrichtung in Figur 1 und 2. muß hier bemerkt werden. Bei ersterer ist die Pressung, die von der groͤßeren oder geringeren Triebkraft abhaͤngt, in dem Verhaͤltnisse der von derselben auf den Griff, P, geaͤußerten Wirkung verschieden. Bei lezterer hingegen haͤngt sie einzig und allein von der Groͤße der Oberflaͤche des Staͤmpels, S, und von der Entfernung derselben von der Oberflaͤche des Wassers in dem Gefaͤße, V, ab, so daß, so lange diese dieselben bleiben, auch der Druk nicht veraͤndert wird. In vielen Faͤllen scheint die Leichtigkeit, mit welcher man bei dem ersten Mechanismus den Druk nach Belieben bis auf den hoͤchsten Grad erhoͤhen kann, von großem Vortheile, indem er hier durchaus den Umstaͤnden und dem Ermessen verstaͤndiger Arbeiter uͤberlassen ist. Allein in den Haͤnden unerfahrner Menschen kann sie nachtheilig werden, und daher ist die Vorrichtung in Fig. 2. fuͤr Landleute zwekmaͤßiger. Der maͤßige Druk, welchen der Cylinder hier von innen nach außen zu erleiden hat, und der selten den Druk Einer Atmosphaͤre uͤbersteigen wird, macht hier weniger Vorsicht noͤthig, sowohl in Hinsicht auf das Materiale, als auf die Genauigkeit in der Bearbeitung der Maschine, indem diese nicht soviel Gewalt auszuhalten hat, als bei der Vorrichtung in Fig. 1. Daher laͤßt sich auch bei unserer Presse, Fig. 2. statt des schweren Cylinders, ein starkes hoͤlzernes Faͤßchen anwenden, das gehoͤrig mit Reifen beschlagen ist. Dasselbe kann außen etwas kegelfoͤrmig, und nur innenwendig vollkommen cylindrisch seyn, und der Durchmesser desselben haͤngt von der Staͤrke des Drukes ab, den man erzeugen will. Dadurch werden viele Kosten erspart. Diese zweite, dem hydrostatischen Geblaͤse oder dem Drukwerke von le Roi aͤhnliche, Vorrichtung Fig. 2. besteht nun aus dem Bette oder Lager, A, A, der Presse, worauf die auszupressende Masse, B, B, zu liegen kommt, und welches jenem der gewoͤhnlichen Pressen aͤhnlich ist. Auf der pressenden Flaͤche, P, P, erhebt sich senkrecht die Stange, D, welche dieselbe mit dem Staͤmpel, S, verbindet. Ein Rollen-System, r, r, erleichtert das Heben der Flaͤche, P, P, und des Staͤmpels, S, wann die Presse aufhoͤrt zu arbeiten. Der Cylinder, C, ist, wie gesagt, nichts anderes, als ein starkes Faͤßchen: vom Boden desselben steigt eine kleine Roͤhre, d, d', empor, welche das Wasser hindert bei dem Loche auszutreten, durch welches die Stange laͤuft. An dem Cylinder, C, befinden sich seitwaͤrts zwei Roͤhren: die eine, H, bleibt immer offen, und dient zur Ausleerung des Wassers, welches zwischen der inneren Wand des Cylinders und dem Umfange des Staͤmpels durchsikert; die andere, X, steht in Verbindung mit der senkrechten Roͤhre, l, l, und an dem Winkel, g, ist ein Hahn angebracht. Dieser Hahn ist außen mit einer Stange versehen, an deren Ende sich einer Seits das Gewicht, o, und anderer Seits die Schnur, n 3, befindet. Ein aͤhnlicher Hahn, mit aͤhnlicher Vorrichtung, befindet sich in f. Er oͤffnet und schließt die Verbindung zwischen dem Cylinder, C, und dem Gefaͤße, V, in der senkrechten Roͤhre, E, E. Die Pumpe, T, T, bringt das Wasser in das Gefaͤß, V. Wenn nun das Gefaͤß, V, mittelst der Pumpe, T, T mit Wasser gefuͤllt, der Hahn, f, geschlossen, und folglich die Verbindung zwischen dem Gefaͤße, V, und dem Cylinder, C, unterbrochen ist; wenn ferner der Cylinder, C, ganz leer ist; so zieht, wenn die Presse in Gang gebracht werden soll, ein Mann zuerst an der Schnur, 1, welche an dem Rollen-Systeme, r, r, angebracht ist, mittelst dessen die pressende Flaͤche, oder das Preßbrett, sammt allen dazu gehoͤrigen Theilen leicht gehoben wird, und befestigt dann diese Schnur, 1. Er bringt hierauf die auszupressende Masse auf das Bett, oder auf das Lager der Presse, macht dann die Schnur, 1, los, und laͤßt das Preßbrett auf die auszupressende Masse fallen. Er schließt nun den Hahn, g, (wozu er bloß die Schnur, 3, loslassen darf, indem dann das Gewicht, O, den Hahn zwingt die Verbindung zwischen, X, und U, abzusperren), zieht die Schnur, 2, und oͤffnet dadurch die Verbindung zwischen dem Gefaͤße und zwischen dem Cylinder. Das Wasser wird nun in den Cylinder stroͤmen, und den Staͤmpel niederdruͤken, und zwar mit einer Kraft, die dem Gewichte einer Wassersaͤule, welche die Flaͤche des Staͤmpels zur Basis, und die Entfernung dieses Staͤmpels von der oberen Wasserflaͤche in dem Gefaͤße zur Hoͤhe hat, gleich ist. Um die Presse nachzulassen, darf man nur den Hahn, f, schließen, und den Hahn, g, oͤffnen. Zur Erleichterung dieser Operation dienen die Schnuͤre, 2 l, 3 n, und die Gewichte, m, und o; wenn naͤmlich die Schnuͤre gezogen werden, oͤffnen sich die Haͤhne, und wenn die Schnuͤre nachgelassen werden, treten die Gewichte in Kraft, und schließen die Haͤhne. Bei jedem Gewichte ist ein Haͤlter angebracht, der es haͤlt, sobald der Hahn geschlossen ist. Wenn nun auf diese Weise jezt die Verbindung zwischen dem Gefaͤße und dem Cylinder gesperrt, und die Verbindung zwischen demselben und den Roͤhren, die das Wasser ableiten, offen ist, so laͤuft das Wasser ab, die Preßplatte kann mit Leichtigkeit gehoben, und die auszupreßende Masse von jedem Druke befreit werden. Auf diese Weise scheint die hydraulische Presse einfacher, und auch fuͤr Landleute anwendbar geworden zu seyn.Wir wuͤnschen hieruͤber Versuche angestellt zu sehen. Da die Société d'Encouragement einen nicht unbedeutenden Preis hierzu bestimmte, (polyt. Journ. Bd. XIX. S. 195.), so wird es dem Sohne oder Enkel des großen Borgnis wohl leicht seyn, dieselben anzustellen. A. d. Ueb.