Poteau's hydraulische Presse. Mit Abbildungen auf Taf. XI [c.d/1]. Poteau's hydraulische Presse. Die zur Entfernung des Oeles aus Samen, Rohparaffin, Stearin und ähnlichen Stoffen erforderlichen hydraulischen Pressen müssen, dem Wesen der auszupressenden Substanzen entsprechend, eine andere Einrichtung erhalten, als die für andere Zwecke, z.B. in der Zuckerfabrikation, dienenden Apparate derselben Gattung. Wir bringen nachstehend (nach der Revue industrielle) die Beschreibung einer solchen, speciell zum Auspressen ölhaltiger Samen bestimmten und von Poteau construirten Presse und glauben, dieselbe um so mehr der Beachtung empfehlen zu können, als uns sehr befriedigende eigene Erfahrungen mit einer nach ähnlichen Principien von H. Gruson in Buckau vor längerer Zeit construirten Presse vorliegen. Die Poteau'sche Presse ist in Fig. 9 in einer Seiten-, in Fig. 10 in einer hinteren Ansicht und in Fig. 11 in einem Theile des senkrechten Durchschnittes mit den wichtigeren Details abgebildet. Sie ist stehend und zeigt bezüglich des Cylinders und Stempels, der Säulen und des Preßkopfes keine Abweichungen von den gewöhnlichen Pressen. In ihrem unteren Theile ist sie durch Schrauben auf einem kräftigen Holzgestell oder Rahmen befestigt, welcher letztere außerdem zu beiden Seiten der Presse je ein Gerüst D trägt, von denen das eine zur Aufnahme der zur Pressung vorbereiteten, das andere für die mit abgepreßter Masse gefüllten und zu entleerenden Preßrahmen bestimmt ist. Zwischen Fuß und Preßkopf sind fünf Preßtische A eingebaut, von denen der untere auf dem Preßcylinder ruht und sich mit diesem hebt und senkt, während der obere mit dem Holmen fest verbunden ist; den Raum zwischen diesen beiden nehmen die drei übrigen Tische A dergestalt ein, daß zwischen allen fünf Tischen vier gleich große Zwischenräume bleiben, wenn die Presse außer Thätigkeit ist. Die drei mittleren Tische ruhen in letzterem Falle auf den Knaggen oder Vorsprüngen r auf und werden gleich dem untersten Tische in entsprechenden Ausschnitten, von denen sie je zwei auf ihren schmalen Seiten haben, an den vier Preßsäulen gerade geführt. Während also der obere Tisch seine Stelle nicht verändern kann, ist den vier unteren Tischen ein gewisser Spielraum zur Hebung und Senkung gegeben worden. Ein jeder der fünf Tische hat an seiner unteren Fläche einen niedrigen und an seiner oberen Fläche einen höheren quadratischen Vorsprung, welche beide ebenso, wie die Preßtischflächen, sauber gehobelt sind und deren Bestimmung weiter unten sofort klar werden wird. Im Voraus sei hier indeß gleich bemerkt, daß die obere Fläche des höheren, als Druckkolben für den darüber befindlichen Preßkasten dienenden Vorsprunges mit einer Anzahl von Furchen versehen ist, welche mit den Löchern der Preßbleche correspondiren und durch eine oder mehrere tiefere Querfurchen derartig unter einander in Verbindung stehen, daß das in ihnen sich ansammelnde, aus dem Samen u.s.w. abgepreßte Oel in den zu seiner Ansammlung und Abführung nach dem untersten Preßtische bestimmten Raum R (Fig. 11) eines jeden Tisches abfließen kann. Die auszupressenden Samen werden in stählerne, quadratische Preßrahmen B gebracht, deren Form durch den Durchschnitt in Fig. 11 anschaulich wird. An ihrer unteren und oberen Seite offen, tragen sie an ersterer eine nach Innen gerichtete, rings herum laufende Leiste zur Unterstützung für die einzulegenden Preßbleche, an der oberen eine kleine Versenkung, in welche der an der oberen Fläche der Preßtische A vorhandene niedrige Vorsprung genau paßt. Die Preßrahmen werden in der Weise gefüllt, daß in sie zunächst ein mit gröberen, dann ein mit feineren Löchern versehenes quadratisches Preßblech, welches den lichten Raum des Preßrahmens genau ausfüllt, und auf dieses ein wollenes, viereckiges Preßtuch derart gelegt wird, daß seine Zipfel nicht über die Ecken, sondern über die Seiten der Rahmen hinwegreichen. Nachdem alsdann der abzupressende Samen in das Tuch geschüttet worden, wird das Preßtuch über demselben zusammengeschlagen, womit die Vorbereitung des Rahmens beendet ist. Das diagonale Zusammenlegen des Preßtuches verhütet, daß sich die Zipfel desselben in die Ecken des Kastens legen und an dieser Stelle die vollkommene Pressung beeinträchtigen. Wenn vier Preßrahmen gepackt und in einem der Seitengerüste D untergebracht worden sind, werden sie auf den Tragleisten r' dieser Gerüste entlang in die Presse geschoben, in welcher sie zunächst auf denselben Vorsprüngen r (an der Presse) zur Auflage kommen, auf denen die Preßtische ruhen. Um die richtige Stellung der Rahmen in der Längsachse der Presse zu sichern, befinden sich an den Tischen A Anschläge, bis zu welchen die Rahmen vorgeschoben werden müssen, wenn sie genau senkrecht unter den unteren Vorsprüngen der Preßtische sich befinden sollen. Obgleich damit eigentlich die Füllung des Preßraumes als beendet und der Betrieb der Presse als genügend vorbereitet anzusehen sein müßte, so hat es der Constructeur doch für rathsam gehalten, das genaue Ineinandergreifen der an der oberen Seite der Preßtische vorhandenen quadratischen Stempel und bezieh. der Rahmen dadurch zu sichern, daß er letztere zuvor gegen die untere Seite der Tische dergestalt anhebt, daß der hier befindliche niedrige Vorsprung mit der betreffenden Vertiefung an der oberen Rahmenseite in Eingriff kommt. Es wird dies durch den längeren Hebel E und die vier kürzeren m bewirkt. Letztere sind um die Zapfen n drehbar, mit den Gegengewichten p versehen und werden durch eine an dem kurzen Hebelarm von E befestigte Kette G angehoben, bezieh. außer Wirksamkeit gesetzt, wenn der lange Hebelarm von E mittels der Leine l herabgezogen ist; sie treten aber sofort in Wirksamkeit, sobald die Leine l gelüftet wird, indem dann die Arme m auf die Arme b der um q drehbaren Winkelhebel (Fig. 11) drücken und dadurch den anderen daumenartigen Arm des letzteren und somit den Preßkasten B anheben. Wird nun die Presse in Betrieb gesetzt, so treten die bereits näher beschriebenen stempelartigen Vorsprünge der Preßtische von unten in die gefüllten Preßkasten ein und heben die durchlochten Bleche in die Höhe. Das ausgepreßte Oel entweicht durch das Preßtuch, die durchlochten Bleche und die Furchen der Stempel in die Sammelbecken R, von denen aus es durch je vier in denselben vorhandene Oeffnungen schließlich dem untersten Becken zufließt, welches mit zwei Stutzen J, J zur Weiterführung des Oeles versehen ist. Für gewisse Preßmassen, z.B. Oelsaaten, Stearin, ist eine Erwärmung der mit ihnen in Berührung kommenden Theile zur Erzielung einer besseren Oelausbeute wünschenswerth; bei vielen Oelpressen werden deshalb die Preßbleche hohl gearbeitet und durch heißes Wasser oder Dampf geheizt. Bei der vorliegenden Presse wird derselbe Zweck mit bestem Erfolge dadurch erreicht, daß der Preßtisch, bezieh. der an demselben sitzende Stempel, von eingegossenen und unter einander communicirenden Canälen (Fig. 11) durchzogen ist, welche wiederum von einem Tische zum anderen bei g (Fig. 13) durch kräftige Gummischläuche mit einander in Verbindung stehen. Bei dem obersten Tische wird der Dampf eingeleitet, während der unterste mit einem Condensationswassertopf in Verbindung steht. Während der Pressung selbst wird auf der einen Seite ein frischer Satz von Preßrahmen vorbereitet und in das Gerüst D geschoben, und auf der anderen Seite werden die vorher aus der Presse gekommenen Rahmen weggenommen und entleert. Poteau führt diese Pressen in zwei verschiedenen Größen und zu verschieden starkem Drucke aus. Bei der einen Nummer hat der Preßstempel 35cm Durchmesser (962qc,1 Querschnitt), und es wirkt auf ihn ein Druck von 120at, was einem Gesammtdrucke von 962,1 × 120 × 1,03 = 118915k entspricht. Hieraus ergibt sich der bei einem Rahmenquerschnitt von 300qc auf die Preßmasse wirksame Druck zu 118915 : 3000 = 39k,6 pro 1qc. Die Höhe der Preßmasse in den Rahmen hängt von der Natur der auszupressenden Stoffe ab und beträgt für Rübsamen etwa 1cm, die Füllmasse für jeden einzelnen Rahmen mithin 3000 × 10 = 30000cc oder 30l. Rechnet man mit Poteau auf eine jede Pressung inclusive des Füllens und Entleerens der Rahmen, sowie des Einschiebens und der Herausnahme derselben sechs Minuten (was uns freilich überaus knapp bemessen scheint), so beträgt die Leistungsfähigkeit dieser Presse in 24 Stunden (24 × 60)/6 × 4 × 30 = 28800l Füllmasse. Bei der zweiten Nummer wirkt auf einen Stempel von gleich großem Querschnitt ein Druck von 175at, und die Preßrahmen haben einen Flächeninhalt von nur 1600qc bei einer Schütthöhe der Füllmasse von nur 6cm. Alle diese Factoren bedingen eine weit kräftigere Auspressung, freilich auch eine geringere Leistungsfähigkeit dem Quantum nach. Der wirksame Druck beträgt hier pro 1qc Preßkuchenfläche (962,1 × 175 × 1,03)/ 1600 = 108,4k, mithin fast dreimal so viel als bei der anderen Presse. Die Leistungsfähigkeit dieser Presse berechnet sich dagegen bei 9l,6 Füllmasse pro Rahmen und, wie oben, 6 Minuten Zeit für jede Pressung auf nur 9216l in 24 Stunden. Trotzdem bei diesen Abmessungen einem dreifach stärkeren Drucke nur 1/3 der Leistungsfähigkeit gegenübersteht, dürfte die kräftiger wirkende Presse Nr. 2 wegen der höheren Oelausbeute doch entschieden vorzuziehen sein. Die Presse Nr. 1 kostet ohne Druckpumpe 8000 M., die kräftiger wirkende Presse Nr. 2 9600 M. Es rechtfertigt sich wohl von selbst, wenn wir an dieser Stelle die wesentlichen Abweichungen zwischen der soeben beschriebenen und der im Eingange dieser Mittheilung bereits erwähnten, auf Bestellung des Unterzeichneten im J. 1859 von H. Gruson in Buckau für die Mineralöl- und Paraffinfabrik Georghütte bei Aschersleben gebauten Paraffinpresse in Kürze besprechen, da für gewisse Zwecke einige Details der Gruson'schen Construction zu Verbesserungen der Presse von Poteau zu benützen sein werden. Die Pressung von Rohparaffin bietet der von pflanzlichen Stoffen (ölhaltigem Samen, Rübenbrei u.s.w.) gegenüber erhebliche Schwierigkeiten durch die Beschaffenheit der Masse selbst. Die Paraffinmassen sind ein durch fractionirte Destillation gewonnenes Gemisch von schweren Mineralölen und Paraffin, oder vielmehr eine Lösung des letzteren in den ersteren. Beim langsamen Erkalten der warm von der Blase kommenden Masse scheiden sich in letzterer im Verlauf von 8 bis 14 Tagen etwa 25 bis 35 Proc. sehr dünner, krystallinischer Schuppen aus, von denen ein Theil des Oeles durch Abtropfen entfernt werden kann, während der größere und dickflüssigere Theil desselben auf künstlichem Wege abgeschieden werden muß. Centrifugen bewirken dies unvollkommen und können höchstens als vorbereitende Apparate dienen, machen also eine nachfolgend Pressung nicht entbehrlich. Während es sich nun bei Pflanzenstoffen Vorzugsweise darum handelt, durch die Pressung die den Saft oder das Oel einschließenden Zellen zu zersprengen, so sollen bei der Behandlung von Paraffinmassen die dünnen, von einer stark adhärirenden schwachen Oelschicht eingehüllten, sich schiefrig oder blättrig auf einander legenden krystallinischen Schuppen so stark zusammengedrückt werden, daß das zwischen ihnen vorhandene Oel seitlich herausgepreßt wird. Es ist klar, daß unter solchen Verhältnissen die Pressung nicht allein eine weit kräftigere sein muß, als bei den meisten anderen Industrien, sondern daß wegen der krystallinisch-blätterigen Structur des Paraffins der auf die Oberfläche des Preßkuchens ausgeübte Druck sich nicht so sehr in senkrechter Richtung, als vielmehr seitlich fortpflanzt. Zur möglichst vollständigen Entölung des Paraffins ist eine Pressung erforderlich, welcher kein Preßtuch irgend einer Art genügend lange widersteht; dem bedeutenden Seitendruck ist nur ein Rahmen oder Ring von Stahl gewachsen. – Die Gruson'sche Presse enthält gleich der von Poteau eine Anzahl von innerhalb gewisser Grenzen beweglichen Preßtischen, auf welchen die Preßmasse in Rahmen eingeschlossen ist, in die sich die einzelnen, mit jedem Tische ein Stück bildenden Kolben oder Stempel einsenken. In den Figuren 12 bis 14 sind die Details der Einrichtung skizzirt. Die Preßrahmen durften wegen des bedeutenden Seitendruckes keinen anderen, als einen kreisförmigen Querschnitt, und wegen der Schwierigkeit der Entfernung des Oeles nur eine geringe Höhe erhalten. Gruson versuchte es im Anfange mit gußeisernen Rahmen oder Töpfen, den mächtigen Seitendruck unterschätzend. Indeß zersprangen diese bei der ersten Benützung. Gleich starke schmiedeiserne Töpfe hatten sich nach wenigen Tagen so stark ausgedehnt, daß ihr Durchmesser um mindestens 2mm gewachsen war, in Folge dessen die Einlagen ringsum nicht mehr genügend anschlossen und die Paraffinmasse schon bei schwachem Druck überall am Rande herausquoll. Gleich starke Töpfe aus Gußstahl haben sich indeß in der Folge vorzüglich bewährt. Bei der Presse von Poteau wird dem abzupressenden Oele der Austritt nur nach einer Seite, nach unten nämlich, gestattet; damit erscheint aber eine gleichmäßige Entölung ausgeschlossen, und es muß als ein wesentlicher Vorzug der anderen Presse betrachtet werden, daß die Einrichtung der Preßtöpfe und Tische dem abgepreßten Oele den Austritt nach oben und unten gestattet. Dieser Einrichtung entsprechend, ist die Reihenfolge der Einlagen in einem Preßtopfe folgende: a ein durchlöchertes Stahlblech von 3mm Stärke; Löcher 2mm Durchmesser, nach unten conisch sich erweiternd; b ein Messingsieb zur gleichmäßigeren Vertheilung des austretenden Oeles; c ein wollenes, dicht gewebtes Preßtuch mit Fäden von etwa 2 bis 2mm,5 Dicke; d Paraffinmasse, in Kuchen von passender Größe gegossen; e Preßtuch wie c; f Messingsiebe wie b und g Preßblech, wie a, jedoch mit der Erweiterung der Löcher nach oben. Ein weiterer Vorzug der Gruson'schen Presse liegt in der Art der Verwendung der Preßtücher, welche lediglich aus kreisförmigen Scheiben von dem Durchmesser des Preßtopfes bestehen, einer Abnützung also eigentlich fast gar nicht unterworfen sind. Ferner muß noch einer besonderen Einrichtung an dem oberen Preßbleche g gedacht werden. Obwohl der Durchmesser der Töpfe nach unten nur in kaum meßbarer Weise abnahm (was unabweislich nothwendig war, weil anderen Falls die abgepreßten Kuchen nur unter Anwendung einer unverhältnißmäßig großen Kraft hätten herausgenommen werden können), so quoll doch schon bei mäßigem Druck ein Theil der Masse an der oberen Seite der Töpfe heraus. Nach mancherlei mißlungenen Versuchen wurde diesem Uebelstande in der wirksamsten Weise dadurch abgeholfen, daß das obere Preßblech an seiner unteren Seite mit einer Manschette h aus schwachem Stahl versehen wurde, deren Dimensionen in Fig. 14 in natürlicher Größe wiedergegeben worden sind. Die trockenen Preßkuchen sitzen so fest in den Töpfen, daß eine besondere, nach dem Princip der Wagenwinden mit Schraubenspindel construirte Vorrichtung erforderlich ist, um sie herauszudrücken. Endlich möchten wir für alle solche Preßmassen, bei welchen es erforderlich ist, daß sie längere Zeit „unter Druck“ stehen bleiben, die Verbindung der Presse mit einem Accumulator (vergl. 1859 153 169. 1865 175 98) dringend empfehlen. Wir haben einen solchen mit der soeben beschriebenen Paraffinpresse in Verbindung mit bestem Erfolge benützt. Der Stempel (aus Gußstahl) hat 35mm Durchmesser und 1m Hub; das Wasserrohr des Accumulators steht mit der (nebenbei bemerkt, für zwei Pressen eingerichteten) Absperrung in einer solchen Verbindung, daß der Accumulator durch ein besonderes Ventil in und außer Betrieb gesetzt werden kann. Wenn der Stempel des Accumulators auf seinem höchsten Hube angekommen ist, so schließt er durch ein einfaches Hebelwerk selbstthätig die Drosselklappe der die Preßpumpe betreibenden Dampfmaschine, welche letztere wieder von selbst in Thätigkeit tritt, sobald das Gewicht des Accumulators zu sinken beginnt. Nachtrag. Ich werde darauf aufmerksam gemacht, daß Prof. Dr. Rühlmann in seiner „Allgemeinen Maschinenlehre“, Bd. 2 S. 314 (Verlag von C. A. Schwetschke und Sohn. Braunschweig 1865) Abbildung und Beschreibung einer Fesca'schen Oelpresse bringt, bei welcher die Einrichtung der Preßtöpfe genau dieselbe ist, wie bei der Gruson'schen Presse. – Welchem der beiden Constructeure die Priorität zuzuerkennen ist, vermag ich nicht zu entscheiden; ich wiederhole daher in dieser Beziehung, daß die Gruson'sche Presse im J. 1859 gebaut wurde. L. Ramdohr.