I. Ueber die hydraulische Presse. (Mit Abbildungen. Tab. I.) Vom Prof. Marechaux in Muͤnchen. Marechaux über die hydraulische Presse. 1. Vorzuͤge der hydraulischen Presse. Die hydraulische Presse hat besondere Vorzuͤge, die man an andern Arten von Pressen vermißt. Man kann ihren Effekt bedeutend vermehren, ohne ihren Umfang in demselben Verhaͤltniß zu vergroͤßern. Ein einziger Mann reicht hin, vermittelst derselben sehr große Wirkungen hervorzubringen. Man hat hier mit wenigen Reibungen zu kaͤmpfen. 2. Hauptzweck dieses Aufsazes. Meine Absicht ist mit beizutragen, diese Art von Pressen zur allgemeineren Kenntniß zu bringen, und Arbeiter, die mit den hydrostatischen Grundsaͤzen nicht vertraut sind, in den Stand zu sezen, mit Sachkenntniß diese nuͤzlichen Maschinen nach den Forderungen der Fabrikanten, nach den Lokalitaͤten, und uͤberhaupt nach den Beduͤrfnissen einzurichten. Der unterrichtete Leser, der etwa diesen Aufsaz durchblaͤttern wollte, wird verzeihen, daß ich mit denen ihm laͤngst bekannten Prinzipien den Anfang mache, diese mit Umstaͤndlichkeit vortrage, und bei der Art, den Effekt dieser Pressen zu berechnen, mit einiger Weitlaͤufigkeit zu Werke gehe. 3. Hydrostatischer Grundsaz, auf welchem die Presse beruht. Die hydraulische Presse beruht auf folgendem einfachen Lehr- und Erfahrungssaze: Daß jeder Druck auf eine tropfbare Fluͤssigkeit, nicht blos in seiner eigenthuͤmlichen Richtung wirkt, sondern sich nach allen Seiten gleichfoͤrmig durch die ganze Fluͤssigkeit fortpflanzt. So wird Fig. 1. ein Wassertheilchen a durch das Gewicht der daruͤber stehenden Wassersaͤule ab gedruͤckt, und eben so stark druͤckt dasselbe gegen die Wassertheilchen, die es unmittelbar beruͤhren. Diese druͤcken wieder mit einer eben so großen Kraft, und zwar nach allen Richtungen, gegen diejenigen, die ihnen am naͤchsten liegen, und so pflanzt sich von Wassertheilchen zu Wassertheilchen durch das ganze Gefaͤß der Druck fort, den das Wassertheilchen a von der daruͤber stehenden Wassersaͤule ab erlitt. Zieht man durch a Fig. 1. die wagerechte Ebene cad, und betrachtet man unter den vielen Richtungen, in welchen jedes Wassertheilchen in dieser Ebene den Druck fortpflanzt, diejenige nach obenhin, die fuͤr unsere Pressen allein von Nuzen seyn kann, so wird man ohne Schwierigkeit wahrnehmen, daß dieser Druck in jener Richtung so vielmal vervielfaͤltigt wird, als es Wassertheilchen in gedachter Ebene giebt. Da aber im Gefaͤße Fig. 1. die Oberflaͤche des Wassers horizontal ist, so wird jedes in der wagerechten Ebene cad liegende Wassertheilchen durch die uͤber demselben, und mit ab gleich hohen und gleich schweren Wassersaͤulen eben so stark gedruͤckt, wie dasselbe von unten nach oben druͤckt. Der gleichgroße Druck, den jedes in der Ebene cad liegende Wassertheilchen von der Saͤule ab erfaͤhrt, findet also uͤberall einen gleich großen Gegendruck, so daß alle Wassertheilchen in dieser Ebene sowohl gegen einander, als gegen alle darüber und darunter liegenden im vollkommensten Gleichgewichte stehen. Man mag sich die Ebene cad durch jede andere Stelle des Gefaͤßes gezogen denken, so finden uͤberall dieselben Umstaͤnde statt, mit dem Unterschiede nur, daß der Druck, den das Wassertheilchen a erfaͤhrt, bald staͤrker, bald schwaͤcher seyn wird, je nachdem die Saͤule ab laͤnger oder kuͤrzer ausfaͤllt. 4. Naͤhere Beziehung dieser Praͤmissen auf die hydraulische Presse. Denken wir uns jezt unmittelbar uͤber die Ebene cad eine feste Querwand, so daß uͤber und unter dieser Querwand Wasser sey, und die kleine Wassersaͤule ab mit dem unter der Querwand befindlichen Wasser in Verbindung stehe. Diese Querwand traͤgt nicht nur das Gewicht des daruͤber stehenden Wassers, sie widersteht auch zugleich dem Drucke saͤmmtlicher Wassertheilchen, in der unmittelbar darunter liegenden Wasserebene cad, die Wassertheilchen ausgenommen, die ihr Gegengewicht in der kleinen Saͤule ab finden. Der Druck, den diese feste Querwand von oben und von unten her erfaͤhrt, ist gleich groß, und das Maas desselben ist ganz genau das Gewicht des darüber stehenden Wassers. 5. Uebergang zur hydraulischen Presse. Jezt denke man sich Fig. 2. die Querwand ww laͤngs den Seitenwaͤnden des Gefaͤßes, und den aͤußern Waͤnden der kleinen Roͤhre ab beweglich, und diese Roͤhre immer gleich hoch mit Wasser angefuͤllt, welches lezte keine Schwierigkeit macht, indem diese Roͤhre in dem Maaße, wie sie ihr Wasser abgiebt, durch neuen Zufluß voll erhalten werden kann. Auch denken wir uns die beweglichste Querwand ohne alle Schwere. So lange das Wasser uͤber derselben stehen bleibt, wird sie nicht von der Stelle weichen; denn das Gewicht dieses Wassers ist dem Drucke, den sie von untenher erfaͤhrt, gleich groß. Schaffen wir aber ploͤzlich alles daruͤberstehende Wasser weg, so wird der Druck saͤmmtlicher unmittelbar darunter liegenden Wassertheilchen, da er keinen Gegendruck mehr erfaͤhrt, sogleich anfangen die bewegliche Querwand, nach oben zu, zu bewegen. Da der Raum unter derselben in dem Maaße groͤßer wird, wie sie hoͤher steigt, und sich dieser durch den fortdauernden Abfluß des Wassers aus der kleinen Roͤhre ab immer fuͤllt, so wird sie so lange zu steigen fortfahren, bis sie die Hoͤhe der kleinen Wassersaͤule ab erreicht hat. Bei dem Hinaufsteigen dieser Querwand wird zwar die uͤber dem Wasserspiegel hervorragende Wassersaͤule ab immer kuͤrzer, und ihr Gewicht wird dadurch immer geringer; allein dieses Gewicht hoͤrt nur zu wirken auf, wenn es gleich Null geworden ist, das heißt, wenn die kleine Saͤule ab uͤber den Wasserspiegel nicht mehr hervorragt. Die Groͤße der Abnahme dieses Drucks findet ihr jedesmaliges Maaß in dem Gewichte einer Masse Wasser, die dazu reicht, den jedesmaligen Raum uͤber der beweglichen Querwand, bis zur Hoͤhe der Saͤule ab, zu fuͤllen, und so wie jeder mit dieser Wassermasse gleich schwerer fester Koͤrper das Emporsteigen der Querwand hindern wuͤrde, so wuͤrde sie auch jeden unbeweglichen festen Koͤrper mit einer Gewalt druͤcken, die dem Gewichte desselben vollkommen gleich kaͤme. In diesen wenigen einfachen Saͤzen liegt das ganze Wesen, die eigenthuͤmliche Wirkungsart, und jede Bedingung zum Bau und zur Berechnung des Effekts einer hydraulischen Presse. 6. Wesentliche Bestandtheile einer hydraulischen Presse. Es sind daher zu derselben drei Hauptbestandtheile erforderlich. Eine Roͤhre mit engem Durchmesser, ein Cylinder mit breiterem Durchmesser, und in demselben ein leicht beweglicher Kolben. Die engere Roͤhre nenne ich die Druckroͤhre, die weitere den Preßcylinder, und den Kolben in dieser den Preßkolben. 7. Einfluß der Hoͤhe und der Breite beider Cylinder auf den Effekt dieser Presse. Eine jeder dieser beiden Roͤhren kann mit Beibehaltung ihrer Grundflaͤche der Hoͤhe nach wachsen, oder mit Beibehaltung ihrer Hoͤhe an Grundflaͤche zunehmen. Es ist leicht, aus den eben entwickelten Grundsaͤzen den Einfluß herzuleiten, den die eine oder die andere Veraͤnderung auf die Wirksamkeit der Presse haben kann. Es faͤllt sogleich Fig. 2. auf, daß, wenn die Hoͤhe des Preßcylinders waͤchst, dieses Wachsen keinen andern Einfluß hat, als daß es dem Preßkolben, der in Fig. 2. durch die Querwand ww vorgestellt ist, einen groͤßern Spielraum auf- und abwaͤrts verschaft. Eben so klar ist es, daß, wenn waͤhrend dieses Steigens der Effekt derselbe bleiben soll, die kleine Saͤule ab in demselben Verhaͤltnisse wachsen muͤßte, damit ihr Gewicht und folglich ihr Druck sich gleich bliebe; denn mit dem Preßkolben erhebt sich zugleich die allein wirksame Wasserflaͤche, die unter der Querwand waw liegt, in welcher sich der Druck aller Wassertheilchen von unten nach oben hin vereinigt, und alles unter derselben befindliche Wasser ist fuͤr den Effekt verloren. Der Durchmesser der Saͤule ab Fig. 1. sey der kleinste moͤgliche. Wir wollen deshalb eine solche Saͤule ab die kleinere Saͤule nennen, bei welcher Bezeichnung wir nicht auf die Hoͤhe, sondern blos auf den Durchmesser derselben Ruͤcksicht nehmen. Man sieht, daß ein Produckt aus dem Gewichte dieser kleinsten Saͤule in die Menge saͤmmtlicher Wassertheilchen in der Ebene cad die Groͤße des Druckes bezeichnet, den alle diese Wassertheilchen zusammen genommen, gegen die bewegliche Querwand ww Fig. 2., die den Preßkolben vorstellt, ausuͤben. Von dem Drucke dieser kleinsten Saͤule ab so vielmal vervielfaͤltigt, als es Wassertheilchen in dieser Ebene gibt, haͤngt also allein der ganze Effekt ab; es nuͤzt folglich offenbar zu nichts, mehrere solcher kleinsten Saͤulen in einen Cylinder einzuschließen, um dadurch den Umfang oder den Durchmesser der Wassersaͤule zu vergroͤßern; weil diese groͤßere Menge kleinster Saͤulen nicht zusammen genommen auf das Wassertheilchen a wiegen, und folglich den Druck, den dieses erfaͤhrt, nicht vergroͤßern, sondern jede derselben druͤckt einzeln auf ein anderes Wassertheilchen. Das Wachsen der Grundflaͤche des kleinen Cylinders, weit entfernt zu nuͤzen, entzieht vielmehr der Wirksamkeit alle Wassertheilchen in cad, worauf dessen Grundflaͤche unmittelbar ruht. Diese reagiren in senkrechter Richtung, und gehen fuͤr den Preßkolben verloren. Ganz anders verhaͤlt es sich, wenn die kleinste Saͤule ab, der Hoͤhe nach, waͤchst. Ihre Schwere nimmt zu im geraden Verhaͤltnisse ihrer Hoͤhe, und da sie folglich in demselben Verhaͤltnisse das Wassertheilchen a staͤrker druͤckt, waͤchst der Effekt. Eben so vortheilhaft ist die Vergroͤßerung der Grundflaͤche des Preßcylinders. Die Ebene cad Fig. 1. waͤchst alsdann in demselben Maaße, und mit ihr die Menge der Wassertheilchen, die sie enthaͤlt. Sie druͤcken folglich gegen den Preßkolben mit einer Kraft, die im geraden Verhaͤltnisse ihrer Menge zunimmt; und da sich die Kreisflaͤchen wie die Quadrate ihrer Durchmesser verhalten, so sieht man, daß, wenn der Durchmesser eines Preßcylinders anstatt 6 Zoll 12 Zoll bekommt, der Druck saͤmmtlicher in der Wasserebene cad befindlichen Wassertheilchen in dem Verhältniß von 6² : 12², oder von 36 : 144 zunimmt, das heißt, er wird dadurch viermal staͤrker. 8. Einige Folgerungen aus diesen Saͤzen. Der nachdenkende Kuͤnstler wird aus obigen Betrachtungen schon selbst den Schluß gemacht haben, daß, da der ganze Effekt von der Schwere der kleinsten Saͤule ab ganz allein abhaͤngt, alle Kuͤnsteleien in Bezug auf die Form des Druckrohrs vergeblich seyn wuͤrden; da uͤber dieses die Schwere nur nach senkrechten Richtungen wirkt, so kommt nicht die Laͤnge des Druckrohrs, sondern nur seine senkrechte Hoͤhe in Betrachtung. Ein Druckrohr mit breiterem Durchmesser kann dem Preßcylinder, ehe der volle Effekt erreicht wird, mehr Wasser mit einemmal zufuͤhren, und dadurch die Erreichung des Effekts etwas beschleunigen, aber er traͤgt zur Groͤße desselben nichts bei. 9. Ein Ersaz fuͤr die Hoͤhe des Druckrohrs. Beide im §. 7. angegebenen Verstaͤrkungsmittel des Effekts bieten oft, besonders bei Pressen von starker Wirksamkeit, bedeutende Hindernisse dar. Der senkrechte Bau eines langen Druckrohrs erfordert Geruͤste und Haltungspunkte. Ueber dieses kann es oft sehr unbequem werden, das noͤthige Wasser zu einer ansehnlichen Hoͤhe hinaufzutragen, was fuͤr Wein- und Aderpressen, die schnell arbeiten muͤssen, hoͤchst unangenehm ist, und die Zahl der Arbeiter vermehrt. Wollte man die Grundflaͤche des Preßcylinders vergroͤßern, so wuͤrde man mit andern Hindernissen kaͤmpfen. Der Preßkolben muß an den innern Waͤnden des Cylinders so gut als moͤglich aufschließen. Sie muͤssen daher mit einem Fleiße bearbeitet werden, der die Kosten, wenn der Durchmesser waͤchst, bedeutend erhoͤht, und Maschinen und Werkzeuge voraussezt, mit welchen wenige Werkstellen versehen sind. Glücklicherweise hat man einen Ersaz fuͤr die Hoͤhe des Druckrohrs, und dieser besteht in der schicklichen Anwendung eines mechanischen Druckes auf die Oberflaͤche des in der Druckroͤhre enthaltenen Wassers. Dazu dient ein kleiner Kolben, der sich in der Druckroͤhre auf- und abwaͤrts bewegt; ich nenne ihn den Druckkolben, um ihn vom Preßkolben zu unterscheiden, und die mit einem solchen Druckkolben versehenen Pressen koͤnnen hydraulische Druckpressen genannt werden, um sie von der einfachen hydraulischen Presse zu unterscheiden. Man kann nun diesen Kolben bei ganz kleinen Maschinen mit der Hand in Bewegung sezen. Wo der Effekt staͤrker verlangt wird, kann eine Kurbel mit einem Stirnrade angebracht werden; auch laͤßt sich der Kolben vermittelst eines Pumpenschwengels bequem regieren, und diesem kann man nach Belieben verschiedene Lagen geben. Das zum Drucke noͤthige Wasser kann man entweder mit der Hand in die Roͤhre gießen, oder, was besser und bequemer ist, besonders wenn ein Effekt schnell hervorgebracht werden soll, wie auch zu Pressen, die fortdauernd arbeiten, vermittelst eines Saug- und Druckwerkes, aus einem Behaͤlter schoͤpfen, in welchen das angewendete Wasser, sobald die erforderliche Wirkung vollendet ist, wieder zuruͤckfließt. 10. Der Druck eines Druckkolbens läßt sich auf die korrespondirende senkrechte Hoͤhe eines Druckrohrs zuruͤckfuͤhren. Man kann leicht den Druck eines solchen Kolben auf die korrespondirende Hoͤhe eines Druckrohrs zuruͤckfuͤhren. Zu dieser Operation muß man das Gewicht eines Kubikzolles Wasser kennen. Nach den neuesten von Egtelwein in Berlin angestellten sehr genauen Versuchen, die mit denen fast zur selben Zeit in Paris angestellten auf das vollkommenste uͤbereinstimmen, wiegt der Brandenburgische (oder Rheinlaͤndische) Duodecimal Kubikzoll Wasser 288 Grane deutsches Medizinal-Gewicht. Da das deutsche Medizinal-Gewicht in ganz Deutschland bekannt ist, so kann jeder Kuͤnstler das in seinem Wohnorte uͤbliche Gewicht leicht auf dasselbe zuruͤckfuͤhren; und deßhalb entfernte ich mich hier von dem gewoͤhnlichen Gebrauche, die Maaße und Gewichte nach Theilen des Pariser Maaßes und Gewichtes anzugeben. Ein Loth Medizinal Gewicht haͤlt 240 Gran; folglich 2 Pfund, zu 32 Loth gerechnet, 7680 Grane. Die zu beantwortende Frage ist: Wie hoch muͤßte ein Druckrohr von der Grundflaͤche des Druckkolbenrohrs seyn, wenn es ohne Huͤlfe des Druckkolbens denselben Effekt hervorbringen sollte. Um die erste Uebersicht dieser Berechnung zu erleichtern, will ich einfache und leicht zu uͤbersehende Verhaͤltnisse voraussezen. Die Kraft, die auf den Preßkolben wirkt, sey gleich 50 Pfund. Die Grundflaͤche der Druckroͤhre halte genau einen Quadratzoll. Alsdann geht genau auf einen Zoll senkrechter Hoͤhe ein Kubikzoll Wasser. Die gesuchte Hoͤhe des Druckrohrs in Zollen sey gleich x. Da nun das Gewicht von 50 Pfund gleich dem Gewichte von x mal 288 Gran seyn soll, so findet man den Werth von x, wenn man 50 in Grane verwandelt, und diese Summe durch 288 dividirt. Die Rechnung ist folgende: Textabbildung Bd. 1, S. 10 Diese 1333 sind der Werth für x, oder die gesuchte Hoͤhe des Druckrohrs in Zollen: verwandelt man diese Zahl durch 12 in Schuh, so findet man 111 Schuh für die gesuchte Hoͤhe. Ein Druckrohr von 111 Schuh Hoͤhe, wenn seine Grundflaͤche einen Zoll haͤlt, leistet also gerade so viel als ein Druckkolben, der in einem kleinen Rohr von der Hoͤhe des Preßcylinders mit 50 Pfund Kraft hinunter getrieben wuͤrde. Wenn man den Inhalt der Grundflaͤche des Druckrohrs, sie mag groß oder klein seyn, g nennt, und die Groͤße des Druckes des Druckkolbens, in Pfunden zu Granen reduzirt, p nennet, so bekommt man eine allgemeine Formel, die selbst fuͤr den Ungeuͤbten leicht zu gebrauchen ist. Sie lautet so: Textabbildung Bd. 1, S. 10 Aus dieser Formel ergibt sich, daß, wenn der mechanische Druk oder p unveraͤnderlich bleibt, und nur die Grundflaͤche des Druckrohrs oder g abnimmt, so wird im Preßcylinder der Effekt des Preßkolbens groͤßer: dagegen wird dieser Effekt kleiner, wenn diese Grundflaͤche waͤchst. Je kleiner naͤmlich g ist, desto groͤßer wird der Quotient oder die Zahl, welche die Groͤße des Drucks angibt. Je groͤßer g wird, desto kleiner wird dieser Quotient. Folgendes Beispiel zeigt, wie diese Formel zu benuzen ist. Die Grundflaͤche des Druckrohrs halte 3/4 Quadratzoll: g ist folglich gleich 3/4. Die Druckkraft sey gleich 50 Pfund, folglich ist p gleich 50. Die Rechnung sieht nun so aus: Textabbildung Bd. 1, S. 11 oder wenn man die erforderlichen Rechnungen macht: Textabbildung Bd. 1, S. 11 Diese 1777 (wo hier die Bruͤche weggelassen werden), sind wiederum Zolle, die, in Fuße verwandelt, 148 Fuß geben. Man sieht also, daß, wenn die Druckkraft dieselbe bleibt, die Grundflaͤche des Rohrs aber, anstatt einen Quadratzoll zu halten, nur 3/4 Quadratzoll haͤlt, der Effekt weit groͤßer wird; denn um einen gleich großen Effekt ohne Huͤlfe des Druckkolbens zu erhalten, muͤßte das Rohr, anstatt 111 Fuß, 148 Fuß haben, also um 37 Fuß laͤnger werden. Ich habe in diese Formel den Werth der Grundflaͤche gebracht. Dieser muß also gesucht werden, wenn man blos den Durchmesser des Rohrs kennt. Man findet den Inhalt der Grundflaͤche eines Kreises, von welchem man den Durchmesser kennt, wenn man zuerst vermittelst des bekannten Verhaͤltnisses 100 : 314, und dem gegebenen Durchmesser durch die Regel de Tri, die Laͤnge der Peripherie des Kreises sucht, und diese gefundene Laͤnge mit dem vierten Theile des Durchmessers multiplicirt. Die Rechnung lautet so: d sey der gegebene Durchmesser, man suche die Peripherie: Textabbildung Bd. 1, S. 11 Multiplicirt man nun diese gefundene Zahl mit dem 4ten Theil des Durchmessers oder 1/4 d, so bekommt man 314/100 x d²/4 oder wenn man anstatt des Durchmessers den Radius sezet: 314/100 x r² = (3,14) r². Aus dieser Zahl (3,14) r² laͤßt sich sogleich jede Kreisflaͤche berechnen. Der Durchmesser der Kreisflaͤche sey = 1/2 Zoll, so ist der Radius = 1/4 Zoll, und r² = 1/10 Zoll. Die Grundflaͤche ist also gleich 314 x 1/10 gleich 314/16 = 0,195 oder 195/1000 Quadratzoll. Untersucht man, wie hoch ein Druckrohr seyn muͤßte, wenn seine Grundflaͤche 195/1000 Quadratzoll enthaͤlt, und die Druckkraft des Kolbens gleich 50 Pfund bleibt, so hat man fuͤr diesen Fall 288 x 195/1000 = 7680 x 50 oder im Decimalbruche 288 x 0,195 = 7680 x 50 und man findet nach verrichteter Rechnung, x = 6837 Zoll oder 561 Schuh. Allein man sieht zugleich auch, daß die Steigerung der Druckkraft durch Verminderung des Durchmessers des Druckrohrs ihre Graͤnzen hat. Wird der Durchmesser des Druckrohrs sehr klein, so lauft man Gefahr, daß die Kolbenstange sich kruͤmme, und die Bewegung des Druckkolbens erschwere oder gaͤnzlich hemme. Es ist daher rathsam, daß diese Stange, bei engen Muͤndungen, von gutem gehaͤrtetem Stahle verfertigt werde. 11. Scheinbare Anomalie zwischen der Wirkung des Druckkolbens und des Druckrohrs. Es duͤrfte einigen Lesern auffallen, daß ich §. 7. so umstaͤndlich bewies, daß der groͤßere Durchmesser einer Druckroͤhre zu ihrem Effekte gar nichts beitrage, und daß ich doch so eben diesen Durchmesser mit in Rechnung brachte, als ich die Wirkung des Druckkolbens auf die Hoͤhe einer korrespondirenden Druckroͤhre zuruͤkfuͤhrte. Eine Loͤsung dieser scheinbaren Anomalie duͤrfte einigen Lesern nicht unwillkommen seyn. Wenn der Druckkolben auf die Oberflaͤche des Wassers mit einer Kraft gleich 50 Pfund druͤkt, so geht nicht die Wirkung dieser vollen Kraft zu dem Preßcylinder uͤber. Solches wuͤrde nur dann der Fall seyn, wenn jede der kleinsten Wassersaͤulen im Druckrohr, oder was zum Effekt dasselbe ist, wenn nur eine einzige derselben, mit einer Kraft = 50 Pfund, in den Preßcylinder getrieben werden koͤnnte. Allein der Gesammtdruk des Druckkolbens vertheilt sich zwischen allen kleinsten Wassersaͤulen in der Druckroͤhre, so daß eine jede nur ihren Antheil daran bekommt. Je groͤßer nun die Oberflaͤche ist, desto mehr vertheilt sich diese Kraft, und desto geringer wird folglich die Wirkung des Drukes. Daher ist, wenn man einen Druckkolben anbringt, die Grundflaͤche des Druckrohrs ein wesentliches Element in der anzustellenden Rechnung; denn in eben dem Verhaͤltniß, wie diese waͤchst, schwaͤcht sich der Druck. Da sich die Kreisflaͤchen gegen einander wie die Quadrate ihrer Durchmesser verhalten, so wird dieser Druck, wenn der Durchmesser des Druckrohrs um einmal so viel waͤchst, viermal schwaͤcher; er wird neunmal schwaͤcher, wenn er aus einem Zoll zu 3 Zoll heranwaͤchst etc. Sucht man zu diesen Grundflaͤchen die korrespondirenden Druckhoͤhen, so wird man finden, daß diese Hoͤhen in eben diesen Verhaͤltnissen abnehmen. 12. Methoden, die Wirksamkeit hydraulischer Pressen zu berechnen. Man kann den Effekt der hydraulischen Pressen nach zwei Methoden berechnen. Zu der einen muß man die Hoͤhe des Druckrohrs und den Durchmesser des Preßcylinders kennen. Zu der andern sind gegeben der Durchmesser des Druckrohrs, der Durchmesser des Preßcylinders, und das Gewicht des in dem Druckrohr enthaltenen Wassers. 13. Erste Methode. Man weiß aus §. 4. Fig. 2., daß das Maaß des Druckes, den die bewegliche Querwand ww, die den Preßkolben vorstellt, erfaͤhrt, genau das Gewicht des Wassercylinders betraͤgt, der den Raum uͤber derselben, bis zur Hoͤhe der kleinen Roͤhre ab fuͤllt. Man findet den kubischen Inhalt dieses Wassercylinders in Kubikzollen, wenn man seine, zu Quadratzollen reduzirte, Grundflaͤche mit der in Zolle verwandelten Hoͤhe des Wassers in der Druckroͤhre multiplicirt. Man findet das Gewicht dieses Wassercylinders, wenn man diese Zahl, die seinen Inhalt in kubischen Zollen ausdruͤckt, mit dem Gewichte eines Kubikzolles Wasser, oder mit 288 Granen multiplicirt. Dieses Produkt, dividirt mit 7680 Granen, giebt dann das Gewicht dieses Cylinders in Pfunden an. Man will z.B. nach dieser Methode die Wirksamkeit einer Presse berechnen, deren Druckroͤhre 10 Schuh hoch ist, und deren Preßcylinder 16 Zoll im Durchmesser haͤlt. Man suche zuerst den Inhalt der Grundflaͤche des Preßcylinders, wozu am besten die Formel r² π dient: π stellt die Verhaͤltnißzahl 3,14 . . vor. v = 8 Zoll v² oder v Quad. = 64 Zoll und v² π 64 x 3,14. = 200,96 Zoll. Diese 200,96 Zoll sind der Quadratinhalt der Grundflaͤche des Wassercylinders, dessen Gewicht man sucht. Um dieses Gewicht zu finden, muß zuerst der Kubikinhalt desselben bekannt seyn: da in unserer Voraussezung das Druckrohr 120 Zoll hoch ist, so nehmen wir an, daß der Wassercylinder, dessen Druck wir suchen, dieselbe Hoͤhe habe. Man findet den Kubikinhalt desselben, wenn man seine Grundflaͤche oder 200,96 mit seiner Hoͤhe oder mit 120 multiplicirt. 200,96 x 120 = 24115,20 Kubikzolle. Jezt muß man noch die Schwere dieses Wassercylinders kennen; denn die Schwere desselben ist der Druckkraft gleich. Man findet die Schwere dieses Wassercylinders, wenn man die Zahl, die seinen kubischen Inhalt in Kubikzollen ausdruͤkt, mit dem Gewicht eines Kubikzolles Wasser, oder mit 288 multiplicirt. 24115,20 x 288 = 6945177,60. Diese lezte Zahl durch 7680 dividirt, giebt das Gewicht dieses Cylinders in Pfunden an. 6945177,60/7680. = 904,3 oder etwas uͤber 9 Centner. Wollte man nach dieser Methode die Wirksamkeit einer hydraulischen Druckpresse berechnen, so muͤßte man nach §. 12. die gegebene Groͤße der anzuwendenden mechanischen Kraft auf die Hoͤhe der korrespondirenden Druckroͤhre reduziren. Allein dieser Weg waͤre umstaͤndlicher, und die folgende Methode fuͤhrt schneller zum Ziel. 14. Zweite Methode. Kennt man die Hoͤhe des Druckrohrs nicht, wie das der Fall mit den hydraulischen Druckpressen ist, und will man die gegebene Druckkraft nicht auf die Hoͤhe eines korrespondirenden Druckrohrs zuruͤkfuͤhren, so muß man aus den gegebenen Durchmessern des Druckrohrs und des Preßcylinders, und aus der gegebenen Druckkraft, die Wirksamkeit der Presse berechnen. Die gegebene Druckkraft repraͤsentirt das Gewicht eines Wassercylinders, dessen Grundflaͤche gegeben, dessen Hoͤhe aber unbekannt ist. Um die Rechnung zu stellen, geht man von dem bekannten Grundsaze aus: daß die Inhalte gleichhoher Cylinder sich wie die Quadrate ihrer Durchmesser verhalten. Sey der Durchmesser der Druckröhre 3/4 Zoll; der Durchmesser des Preßcylinders 16 Zoll lang, und die Druckkraft gleich 50 Pfund, so wird die Rechnung so gestellt: (3/4)² : 16² = 50 Pfund : x oder wenn man die beiden ersten Glieder quadrirt: 9/10 : 256 : = 50 : x x = 256 x 50 x 16 = 22822 Pfund oder 228 Cent. und 22 Pfund. Diese 228 Cent. 22 Pfund sind die Preßkraft oder das Gewicht eines Wassercylinders, dessen Grundflaͤche 16 Zoll im Durchmesser haͤlt, und der die Hoͤhe eines andern Wassercylinders hat, dessen Durchmesser 3/4 Zoll haͤlt, und der eine Wassermasse enthalten kann, die 50 Pfund schwer ist. 15. Berechnung der Momente, aus welchen sich die Kraft zusammensezt, die den Druckkolben treibt. Ich betrachtete bis jezt die Druckkraft als ein einziges Gewicht, von der gegebenen Schwere, allein dieses Gewicht ist eine Potenz, die aus mehreren Kraftmomenten zusammengesezt ist, deren Werthe einzeln berechnet werden muͤssen, wenn man die Gesammtkraft derselben kennen lernen will. Da unter den Pressen, die ich spaͤter beschreiben werde, die eine mit einer Kurbel und einem Stirnrade, die andere mit einem Pumpenarm versehen ist, so werde ich die Art, diese Momente leicht zu berechnen, auf beide anwenden. Die Presse Fig. 3. ist mit einer Kurbel und einem Stirnrade versehen. Herr v. Turner, ihr Erfinder, hat fuͤr dieselbe folgende Verhaͤltnisse an ihrem Druckwerk angenommen. Laͤnge der Kurbel als Hebelarms der Kraft, = 18'' Halbmesser des Stirnrades, als Hebelarms der Last, = 2 1/2 Zoll, Kraft des Arbeiters 50 Pfund. Aus folgender Proportion ergibt sich die Gesammtkraft, die auf den Kolben wiegt: Textabbildung Bd. 1, S. 17 Die Presse Fig. 4., die als Modell zu einer Cider- oder Kelterpresse dienen kann, wird nach Art einer gewoͤhnlichen Pumpe regiert. Laͤnge des Pumpenarms 60'', Entfernung der Last vom Ruhepunkt, oder Hebelarm der Last 4'', Kraft des Arbeiters 50 ℔. Aus folgender Proportion ergiebt sich die Gesammtkraft, die den Druckkolben treibt: Textabbildung Bd. 1, S. 17 16. Schuzmittel gegen die Wirkungen einer zu großen Druckkraft. Wenn Pressen blos durch Druckroͤhren ohne Mitwirkung mechanischer Momente regiert werden, so laͤßt sich ihre hoͤchste Wirkung genau berechnen, und die Staͤrke des Preßcylinders mit großer Zuversicht darnach einrichten. Mit Anwendung mechanischer Momente, zu deren Faktoren die lebendige Kraft des Arbeiters ein Element hergibt, verhaͤlt es sich anders. Diese lebendige Kraft ist eine veraͤnderliche Groͤße, die sehr mannigfaltige Werthe bekommen kann, und deren Maximum, wenn man es wirklich genau bestimmen koͤnnte, so weit hinaus liegt, daß man nicht leicht die Dicke der Waͤnde des Preßcylinders darnach einrichten koͤnnte. Eine hydraulische Druckpresse muß daher mit einem Sicherheitsventil versehen seyn. Man sieht ein solches Ventil in der Presse Fig. 4. in t angebracht. Man beschwert es mit einem Gewichte, das der Kraft, die man anwenden will, proportional ist. Sobald der Druck diese Kraft uͤberschreitet, oͤffnet sich das Ventil. 17. Schaͤzungsmittel fuͤr die jedesmalige Groͤße des Druckes. An Druckpressen koͤnnte dieses Ventil, als Schaͤzungsmittel fuͤr die Intensitaͤt des jedesmaligen Druckes benuzt werden. Man duͤrfte nur zu dem Ende einen Hebelsarm quer uͤber dieses Ventil ziehen, und ihn an dem einen Ende um einen Stift sich bewegen lassen; ein bewegliches Gewicht wuͤrde dann, wie an einer roͤmischen Waage, die jedesmalige Staͤrke des Druckes bezeichnen, die das Ventil oͤffnen wuͤrde. Allein an solchem Druckmesser wuͤrde man die Anzeige der fortschreitenden Wirksamkeit der Presse vermissen. 18. Druckmesser, welcher die fortschreitende Wirksamkeit der Presse anzeigt. Herr Murray ist der erste, der einen Druckmesser, der diesen lezten Zwek erreicht, vorgeschlagen hat. Fig. 5. zeigt diesen Druckmesser in Verbindung mit dem Preßcylinder. Seine Bestandteile sind folgende: A kupferne, in dem kleinen Cylinder B befestigte Roͤhre, auf welche das Wasser nach Verhaͤltniß der Oberflaͤche des Wassers wirkt, das im innern Cylinder enthalten ist. D anderer, am Cylinder B befestigter Cylinder, der mit ihm steigt und faͤllt, so wie sich dieser in den ledernen Buͤchsen EE bewegt. F kleiner Cylinder, dessen innerer Durchmesser 1/10 des Durchmessers des Cylinders D betraͤgt. Er ist mit dem großen Cylinder G fest vereinigt, und bewegt sich frei in den ledernen Buͤchsen HH. I kleiner, mit Quecksilber angefuͤllter, eiserner Behaͤlter, der im Innern des Recipienten K befestigt und an seinem obern Theile durchloͤchert ist, damit das in K enthaltene Wasser auf das Quecksilber druͤken koͤnne. LM glaͤserne Roͤhre mit einer Scale. Die Zahlen gehen von 20 an bis 260, und bezeichnen den Druck nach Tonnen. An dieser Scale ist das Verhaͤltniß von C zu B wie 400 : 1. Das Verhaͤltniß von D zu F wie 10 : 1. Der Cylinder G haͤlt 4 Zoll im Durchmesser, und sobald er das Wasser zwingt in den Recipienten K zu treten, so muß ein Widerstand uͤberwunden werden, der dem Gewicht einer Quecksilbersaͤule, die mit ihm gleichen Durchmesser hat, gleich koͤmmt. Alsdann zeigt die Hoͤhe des Quecksilbers an der Scale die Staͤrke des Drucks, und zwar nach Tonnen, an. Herr Murray bemerkt, daß bei einem schwachen Drucke, oder wenn man Lasten wiegen will, die kleinen Cylinder D und B weggelassen, und blos die beweglichen Cylinder G und F beibehalten werden. Alle diese Cylinder muͤssen gut abgedreht, aus gutem Glockenmetall gegossen, und in ihren ledernen Buͤchsen leicht beweglich seyn. Die Cylinder G und K sind so ausgehoͤhlt, daß der erste einen kleinen Kolben F, und der andere einen kleinen Recipienten I aufnehmen kann. Die Recipienten KK muͤssen immer voll Wasser seyn; wenn auch etwas weniges durch die ledernen Buͤchsen dringen sollte, so hindert dieses die Genauigkeit des Instruments nicht, und das Maaß des Druckes, welchen die Materien erleiden, wird immer ziemlich genau angegeben werden. 19. Neuer Druckmesser vom Verfasser dieser Schrift. Der Murray'sche Druckmesser duͤrfte, unerachtet aller Verkuͤrzungsmittel, doch noch immer die unbequeme Hoͤhe von fuͤnf bis sechs Schuh beibehalten. Ueber dieses ist er sehr kuͤnstlich zusammengesezt. Folgender scheint einfacher; es kommen keine glaͤserne Roͤhren in seine Konstruction. Er zeigt nach Centnern, und sogar nach Theilen des Centners die fortschreitende Bewegung der Wirksamkeit der Presse, und jeder nur etwas geschikte Metallarbeiter wird ihn ohne große Muͤhe verfertigen. 20. Verzeichniß seiner verschiedenen Theile. Man sieht diesen Druckmesser Fig. 6. abgebildet. AB ist ein kleines, von Glokenmetall gegossenes Rohr. C Roͤhre, die den Cylinder AB mit dem innern Raum des Preßcylinders in Verbindung sezet. Er ist an diesem Rohre fest und wasserdicht geschroben, oder auf eine andere beliebige Art daran befestiget. DFig. 7. kleiner Kolben, der in Fig. 6. AB nicht sichtbar ist, und im Cylinder AB auf- und abwaͤrts geht. E Kolbenstange; sie ist von Stahl. Der Theil außerhalb des Rohres ist flach, und auf der einen Seite mit Zaͤhnen versehen. G kleine Rolle, die verhindert, daß die Kolbenstange nicht zuruͤckgedruͤckt werde, auch kann unter oder uͤber derselben eine flache Huͤlse angebracht werden, um zu verhindern, daß die Kolbenstange sich drehe. IKL. kleiner Quadrant, der sich in seinem Mittelpunkt K drehet, und dessen Peripherie mit Zaͤhnen versehen ist. KM Hebelarm. Der Quadrant IKL ist an demselben befestigt. Ungefaͤhr in N wird er von diesem Quadranten abwaͤrts gebogen, damit er die Bewegung der Kolbenstange E nicht hindere, und an dem Quadranten MM anliegen koͤnne. P Gewicht, welches am Ende des Hebelarms KM angehaͤngt ist. MM Rand eines Quadranten, neben welchem das Ende des Hebelarms KM sich bewegt, und der in Grade eingetheilt ist. Er liegt nicht in der Ebene der Quadranten, weil das Kolbenrohr es nicht zulaͤßt; weshalb auch der Hebelarm abwaͤrts gebogen ist. Man hat dem Kuͤnstler die Anordnung des Geruͤstes uͤberlassen, das diesen Quadranten mit seinen verschiedenen Theilen tragen muß. 21. Nothwendige Bestimmung des Maximums der Wirkung der Presse, zu welcher dieser Druckmesser verfertiget werden soll. Da die Kraft, mit welcher dieser Druckmesser wirkt, von Null an, durch alle Abstuffungen, bis zum vollen Effekt der Presse, wandelt, so muß man, vor allen Dingen, ein Maximum der Wirksamkeit festsezen, welches, bei den gegebenen mechanischen Momenten, den Kraftaufwand des Arbeiters nicht leicht uͤberschreiten kann. Da die mechanischen Momente ihre festgesezten Graͤnzen haben, so wuͤrde, wenn die wirkende Kraft ein Gewicht, oder eine andere sich in ihrem Effekt gleich bleibende Potenz waͤre, dieses Maximum leicht festgesetzt, und nicht uͤberschritten werden koͤnnen. Weil aber an der hydraulischen Druckpresse die lebendige sehr veraͤnderliche Kraft eines Arbeiters die mechanischen Momente regiert, so muß man bei Bestimmung des Maximums darauf besondere Ruͤcksicht nehmen. Haͤtte man den Kraftaufwand des Arbeiters bei Berechnung der mechanischen Momente auf 50 ℔. angesetzt, um die Druckkraft, und den vollen Effekt der Presse darnach zu bestimmen, so koͤnnte man schon nicht zur Anlegung unsers Druckmessers bei dieser Bestimmung stehen bleiben: denn so bedeutend dieser Kraftaufwand auch an sich ist, so ist er doch noch von der Graͤnze entfernt, die ein Arbeiter, der etwa augenblicklich mit wildem Ungestuͤm arbeitete, erreichen koͤnnte. Im §. 17. wurde, als man die Druckkraft fuͤr zwei Pressen berechnete, die Kraft des Mannes auf 50 Pfund angesezt; wollte man mit dieser Presse einen Druckmesser verbinden, so muͤßte sie schon hoͤher angenommen werden, weil der Zusatz eines einzigen Pfundes Kraft den Hebelsarm des Druckmessers uͤber seine letzten Graͤnzen hinaus treiben wuͤrde. Es scheint indessen hinreichend, wenn fuͤr einen Kraftaufwand uͤber 50 Pfund hinaus, ein Spielraum von 10 Pfund gestattet wird. Fuͤr die im §. 17. berechnete Druckkraft an der Pumpenpresse Fig. 4. wuͤrde sich, nach dieser Zugabe, die Druckkraft von 750 Pfund zu 900 Pfund erheben. 22. Bestimmung des Maximums der Preßkraft. Hat man die hoͤchste Stufe, welche die Druckkraft erreichen kann, mit Wahrscheinlichkeit bestimmt, so suchet man aus dem bekannten Durchmesser des Druckrohrs, und aus dem Durchmesser des Preßcylinders, das Maximum des Effekts. Man findet aus der Proportion 1² : 10² = 750 ℔. : x x = 750 Ctnr. und aus der Proportion 1² : 10² = 900 ℔. : x x = 900 Ctnr. Ehe die Kraft den Druckmesser uͤber seine lezten Graͤnzen hinaus treibt, kann die Preßkraft einen Spielraum von 150 Centnern durchwandern, denn 900 – 750 = 150. 23. Bestimmung des Durchmessers des Kolbenrohrs. Kennt man die volle Wirkung des Preßkolbens, so muß man zu derselben das noͤthige Gegengewicht suchen. Die Groͤße dieses Gegengewichtes haͤngt von dem Durchmesser des Kolbenrohrs des Druckmessers ab. Man weiß aus §. 13., daß die Druckkraft sich in ihrer Wirkung vermindert, wie die Grundflaͤche des Wassercylinders, auf welchen sie wiegt, zunimmt. Was dort fuͤr die Druckkraft bewiesen wurde, gilt auch hier fuͤr den Gegendruck. Ein zu kleiner Durchmesser fuͤr den innern Raum dieses Kolbenrohrs wuͤrde zweckwidrig seyn. Die Kolbenstange haͤtte nicht die noͤthige Unbiegsamkeit. Aus folgendem sieht man aber, wie das Gegengewicht zunimmt, wenn der Durchmesser des Rohrs waͤchst. Durchmesser des Rohrs. Preßkraft. Gegendruck. 3/12 Zoll 2 Centner 4 Loth. 4/12 Zoll 2 Centner 7 1/9 Loth. 5/12 Zoll 2 Centner 12 41/72 Loth. 6/12 Zoll 2 Centner 16 Loth. Der kleinste Durchmesser fuͤr das Kolbenrohr duͤrfte indessen in der Lichte nicht weniger als 1/4 Zoll halten. Groͤßer wuͤrde das Gegengewicht durch seine Schwere unbequemen werden. Eine staͤhlerne, kurze, gehaͤrtete Kolbenstange, von 3 Linien im Durchmesser, traͤgt, ohne sich zu biegen, den senkrechten Druck eines halben Centners, auch noch mehr. Die Liederung wird vermittelst eines starken Aufsatzes auf dem obersten Ende des Durchmesser-Rohrs gegen das Leder, das in einer besonders dazu eingedrehten Vertiefung gelegt wird, so fest angeschroben, daß dieses Leder sich fest an die Kolbenstange anlegt, und kein Wasser durchlaͤßt.Der mechanische Theil wird in einem folgenden Aufsatze besonders auseinander gesetzt werden. Dieser erste Aufsatz sollte blos dazu dienen, jedem Arbeiter einen deutlichen Begriff von dieser neuen Art von Pressen zu geben. Man kann aus Folgendem ersehen, wie fuͤr einen Effect von 900 Zentnern das Gewicht an Schwere zunimmt, wenn der Durchmesser des Kolbenrohrs waͤchst. Durchmesser 3/12 Zoll, Gegengewicht 56 1/4 Pfund. Durchmesser 4/12 Zoll, Gegengewicht 100 Pfund. Durchmesser 5/12 Zoll, Gegengewicht 156 1/4 Pfund. Durchmesser 6/12 Zoll, Gegengewicht 225 Pfund. Ist an dem Durchmesser der Hebelarm der Kraft achtmal laͤnger als der Hebelarm der Last, so waͤchst die Schwere des ans Ende des Hebelarms der Kraft anzuhaͤngenden Gewichtes wie folgt: 56 1/4 Pfund halten das Gleichgewicht mit 7 1/32 Pfund. 100 Pfund halten das Gleichgewicht mit 12 1/12 Pfund. 156 1/4 Pfund halten das Gleichgewicht mit 19 17/32 Pfund. 225 Pfund halten das Gleichgewicht mit 28 1/8 Pfund. 24. Bestimmung der Laͤnge des Kolbenrohrs. Ist man mit sich selbst uͤber den innern Durchmesser des Kolbenrohrs einig, so muß man die Laͤnge desselben bestimmen. Diese haͤngt unmittelbar von der Laͤnge ab, die man fuͤr die Peripherie des gezaͤhnten Quadranten IKL waͤhlen wird, und diese lezte haͤngt von der Willkuͤhr des Kuͤnstlers ab; nur muß darauf gesehen werden, daß sie so gewaͤhlt werde, daß der Hebelsarm der Kraft nicht zu lang ausfalle. Drei Zoll scheinen fuͤr diesen Halbmesser eine schickliche Laͤnge abzugeben. Aus der Proportion 10000 : 31415 ... = 6' : x findet man fuͤr x, oder die Laͤnge des ganzen Umkreises, x = 18,84 Zoll, und folglich fuͤr den vierten Theil der Peripherie oder x/4 = 4,71225 Zoll. Da der Kolben sich blos um diese Laͤnge heben kann, so bestimmt diese Zahl zugleich die Laͤnge des Kolbenrohrs, die des Kolbens, und endlich die des gezaͤhnten Theils der Kolbenstange. 25. Bestimmung der Laͤnge des Hebelarms der Kraft. Die Laͤnge des Hebelarms haͤngt von der Willkuͤhr des Kuͤnstlers ab; nur muß das am Ende desselben haͤngende Gewicht sich darnach richten. Je laͤnger dieser ist, desto groͤßer wird der Kreis, den seine aͤußerste Spize beschreibt, desto deutlicher wird die Eintheilung des Randes des Quadranten, vor welchem er sich bewegt, und desto kleiner werden die Theile des Centners, die man noch daran ablesen kann; allein eine zu große Laͤnge waͤre mit andern Unbequemlichkeiten verbunden. Man muß indessen hier nicht vergessen, die Schwere des Hebels mit in die Rechnung zu ziehen. Da die Hebelstange als ein regelmaͤßiger prismatischer Koͤrper betrachtet werden kann, so muß die Haͤlfte der Schwere des Hebelarms der Kraft mit in die Rechnung gezogen werden, und in eben diesem Verhaͤltnisse wird daß anzuhaͤngende Gewicht minder schwer. 26. Einige Bedingungen zur Eintheilung des Quadranten. Da die Preßkraft nach groͤßeren Abtheilungen des Gewichtes bestimmt wird, und zwar nach Centnern, so muͤssen ebenfalls die Eintheilungen des Quadranten nach Centnern berechnet werden. Je kleiner die Massen sind, fuͤr welche die Eintheilungspunkte gesucht werden, desto richtiger sind die Angaben dieses Instruments, desto muͤhsamer aber wird die Arbeit. Die Zwischenraͤume koͤnnen alsdann nur arithmetisch, und in gleichen Theilen getheilt werden; und diese naͤhern Eintheilungen geben nur approximative die Wahrheit an. Wollte man nun einen Druckmesser an eine Presse anbringen, deren hoͤchste Druckkraft auf 900 Centner berechnet waͤre, so muͤßte man sich zur Theilung des Quadranten den Rechnungen unterziehen, zu welchen die folgende Formel dienen wird. Und was hier von einer Preßkraft von 900 Centnern gesagt wird, gilt nach den noͤthigen Veraͤnderungen auch fuͤr jede hoͤhere oder niedrigere. Man kann den Winkel, den der Hebelsarm mit der Vertikal-Linie macht, von Centner zu Centner berechnen, alsdann waͤren im gegenwaͤrtigen Falle 900 Rechnungen erforderlich. Fuͤr 2 Centner, als Einheit betrachtet, waͤren 900/2 = 450; fuͤr 3 Centner 900/3 = 300; fuͤr 4 Centner 900/4 = 225; fuͤr 5 Centner 900/5 = 180 solche Rechnungen noͤthig. Nennen wir, wie es im folgenden §. geschieht, den Gegendruck, der von Seiten des Druckmesserskolben im Druckrohr statt findet g, so ist dieser Gegendruck, der von Seiten des Druckmesserskolben im Druckrohr, insofern er das Gleichgewicht mit der Preßkraft haͤlt, fuͤr eine Preßkraft gleich 1 Centner = 2 Loth. gleich 2 Centner = 4 Loth. gleich 3 Centner = 6 Loth. und so weiter. 27. Methode, die Grade fuͤr die Eintheilung des Quadranten zu berechnen. Um die Eintheilung des Quadranten vornehmen zu koͤnnen, muß man folgende Betrachtungen anstellen. Aus denselben ergibt sich alsdann die Formel, nach welcher die Rechnungen gemacht werden. Es sey Fig. 8. MM' der einzutheilende Quadrant, KM der horizontale, KM' der vertikale Halbmesser desselben = a. KI der Radius des gezahnten Rades = b. KM'' die Lage des Hebelarms, an dessen Ende das Gewicht p wirkt, und welcher in dieser Lage mit der Druckkraft g, die nach der vertikalen Richtung EI geschieht, in Gleichgewicht ist. Zieht man M''T auf KM' senkrecht, so ist TM''p das Moment der Kraft, und KIg = bg das Moment der Last; also TM''p = bg und TM'' = bg/p. Es ist aber TM'' KM'' sin φ = a sin φ, also a sin φ = bg/p und sin φ = bg/ap; woraus sich fuͤr jeden gegebenen Werth von g die Groͤße des Winkels φ oder die Groͤße des Bogens M'M'' in Graden und Minuten berechnen laͤßt. Da es inzwischen einige Schwierigkeiten machen koͤnnte, den Bogen nach der gegebenen Groͤße des Winkels einzutheilen, so duͤrfte es rathsamer seyn, diese Eintheilungen nach den Sehnen vorzunehmen. Aus der Gleichung fuͤr den Winkel φ laͤßt sich die Sehne des Bogens dieses Winkels leicht berechnen; sie ist naͤmlich N 2 a sin 1/2 φ. 28. Lage des Cylinders. Die Richtung der Bewegung des Preßcylinders haͤngt lediglich von der Idee ab, die der Kuͤnstler bei der Anordnung des ganzen Baues der Presse befolgen will. Der Preßstempel kann sich nach unten zu, nach oben hin, auch koͤnnte er sich, unter Umstaͤnden, von der Seite her bewegen. Im ersten Falle ist die Muͤndung des Cylinders nach unten zu gerichtet, im zweiten Falle steht er auf seiner Grundflaͤche, im dritten Falle liegt er auf der Seite. Fuͤr beide erste Einrichtungen folgen Zeichnungen. Die lezte scheint noch nicht versucht worden zu seyn, und koͤnnte auch nur zu wenigen Zwecken dienen. 29. Lage des Druckrohrs. Es ist vollkommen gleichguͤltig, auf welche Art das Druckrohr mit dem Preßcylinder in Verbindung gebracht wird. Es kann sich von der Seite, oder von unten in denselben oͤffnen; gewoͤhnlicher jezt wird er an der Seite angebracht. 30. Druck- und Preßkolben. Die Liederung der Preß- und Druckkolben erfordert, wenn nicht alle Augenblicke Reparaturen folgen sollen, einen geuͤbteren Arbeiter. Preßkolben ohne Liederung haben bis jezt, so weit mir bekannt ist, nur in den Reichenbach'schen Werkstellen verfertigt werden koͤnnen. So z.B. gehn ohne alle Liederung auf- und abwaͤrts die breiten Kolben jener riesenmaͤßigen Wassersaͤulen-Maschinen in der Gegend um Reichenhall, die durch ihr kraftvolles inneres Leben, durch ihren ununterbrochenen ruhigen Gang, ihre außerordentliche Wirksamkeit und den Widerstand, den sie gegen die zerstoͤrenden Kraͤfte leisten, die sie so standhaft uͤberwaͤltigen, die Kuͤhnheit des Erfinders rechtfertigen, und diese neue Eroberung auf dem graͤnzenlosen Gebiete der Kunst fuͤr die Nachkommenschaft sichern. 31. Material zu den Hauptbestandtheilen der Presse. Der Preßcylinder fuͤr Maschinen von großer Wirksamkeit muß von gutem Gußeisen, mit hinlaͤnglich starken Waͤnden seyn; einige Schriftsteller haben vorgeschlagen, ihn von Holz mit starken eisernen Baͤndern zu machen, allein zu großen Pressen wuͤrden diese bald zerspringen, und zu Pressen von geringer Kraft sind andere Druckmittel genug vorhanden. Die Druckroͤhren, die eine weit geringere Gewalt auszuhalten haben, koͤnnen aus Kupfer oder Messing gegossen, so wie saͤmmtlicher Roͤhrenapparat zu den zusammengesezteren Pumpenpressen. Alle diese Roͤhren muͤssen aber dicke Waͤnde haben, welche die Verbindung der uͤbrigen Stuͤcke mit denselben nothwendig macht, wie dieses aus einer zweiten Abhandlung, worin das reine Mechanische hauptsaͤchlich behandelt werden soll, deutlich erfolgen wird. 32. Theil der Presse, der die zu pressenden Materien fassen soll. Derjenige Theil der Presse, der die zu pressenden Stoffe fassen soll, ist auf eine sinnreiche Art in England eingerichtet worden. Man begnuͤgt sich gewoͤhnlich, die zu pressenden Materien, vermittelst einer einzigen beweglichen Preßbohle, oder eines beweglichen Preßkastens, fuͤr Stoffe weicher oder saftiger Natur, durch den Preßkolben an die oberen unbeweglichen starken Preßbalken andruͤcken zu lassen. Der neue Vorschlag geht dahin, beide Preßbohlen, die obere und die untere, gleichzeitig gegen einander zu bewegen. Diese Einrichtung hat den Vortheil, daß sie den Gang des Kolbens um die Haͤlfte verkuͤrzet; und ist dann besonders nuͤzlich, wenn elastische Stoffe, die ein großes Volumen einnehmen, wie z.B. Wolle oder Baumwolle, zur Erleichterung des Transports, in einen engeren Raum zusammengepreßt werden sollen. Der Leser wird diese Einrichtung aus Fig. 9. und aus folgender Beschreibung naͤher kennen lernen. AA obere Druckplatte von geschmiedetem Eisen. BB untere am Preßstempel befestigte Druckplatte. C eiserne, von beiden Seiten gezahnte Kolbenstange. Von beiden Seiten greifen die Zaͤhne in die Raͤder EE. D Cylinder, in welchem der Preßkolben sich bewegt. FF eiserne nach unten zu mit Zaͤhnen versehene Baͤume, in welche die Raͤder EE greifen. GG hohle Cylinder, in welchen die Baͤume FF mit Leichtigkeit auf- und abwaͤrts sich bewegen, und die durch ihre Bewegung abwechselnd die obere Druckplatte A, an welche sie befestigt sind, auf- und abwaͤrts fuͤhren. HH starke, gut in einander gefuͤgte Baͤume, die das Geruͤste der Presse bilden. II kleine Rollen, die das Spiel der beweglichen Baͤume erleichtern, und ihre Entfernung von den Raͤdern EE verhindern. 33. Presse, die nach unten zu wirkt. Diese Presse ist vom Herrn v. Turner entworfen worden. Man findet sie im Hesperus abgebildet 1813, 3tes Heft pag. 98., aus welcher Zeitschrift sie hier nachgezeichnet und die Beschreibung derselben, zum Theil woͤrtlich, entlehnt worden ist. Fig. F. a.Fig. F. a. ist auf Tafel 1 nicht vorhanden. Kolbenrohr von 1'' Durchmesser innerer Lichte, und 36'' Hoͤhe. b anderes Kolbenrohr, von 6'' Weite und 30'' Laͤnge; bei c mit dem Rohre a durch die lederne Liederung und die Schrauben D verbunden. e Kolbenstange, die sich in dem Druckrohre a mit dem Kolben f bewegt. g anderer Kolben, der sich in dem Preßcylinder b auf- und nieder bewegt. h Ventil, welches sich nach unten oͤffnet. Es ist von Leder, und ein rundes dickes Eisenblech, etwas groͤßer als die obere Roͤhrenmuͤndung, ist an demselben fest angenietet. Das Leder wird durch zwei Naͤgel i festgemacht. Der Hacken k hindert, daß das Ventil sich nicht mehr als um die Haͤlfte oͤffnet. l ein Stirnrad, das in die Zaͤhne eingreift, die an dem obern Ende der Kolbenstange e angebracht sind. Wo die Zaͤhne aufhoͤren, ist ein Absaz n, damit die Kolbenstange nur bis dahin ins Rohr eindringe. o eine Rolle, die das Zuruͤckweichen der Kolbenstange e verhindert. p Absaz an dem Preßkolben g, der das weitere Eindringen in den Preßcylinder verhindert. Die Liederung des Kolbens f ist von Leder, und so auch die Liederung des Kolbens g. q Seitenoͤffnung am Druckrohr zur Einschuͤttung des Wassers. r Krahnen an dem Preßcylinder, zum Abfluß des Wassers. ss Roͤhrenarme, vermittelst welcher die Maschine durch die Tragbaͤume t getragen wird. uu Druckbaͤume, um die Maschine waͤhrend des Pressens vor dem Aufheben zu schuͤzen. v Ein beweglicher Block, der nach geendigter Pressung weggehoben wird, damit der Preßschragen leicht herausgenommen werden koͤnne. x Preßkasten. y das zu pressende Material. Der Verfasser, um die Wirkung dieser Presse zu berechnen, nimmt an, daß der Arm der Kurbel 13'', der Halbmesser des Stirnrades 2 1/2 lang sey, und die Kraft des Arbeiters 50 Pfund betrage. Aus diesen Momenten ergibt sich eine Kraft von 260 Pfund fuͤr den Druckkolben. Da nun der Durchmesser des Druckrohrs 1 Zoll, und der Durchmesser des Preßcylinders 6 Zoll haͤlt, und sich die Gewichter gleich hoher Wassercylinder wie die Quadrate ihrer Durchmesser verhalten, so verhaͤlt sich Textabbildung Bd. 1, S. 32 gleich 36 . 360 = 12960 Pfund = 129 1/2 Ctur. Diese Maschine nimmt einen Raum von 2 bis 3 Fuß im Durchmesser ein, und ist an 12 Schuh hoch. Sie hat das Unbequemliche, daß man vermittelst einer kleinen Kanne das Wasser in die Druckroͤhre durch die Oeffnung q eingießen, und diese Operation ohngefaͤhr 30mal wiederholen muß, ehe der Preßkolben seine volle Bewegung verrichtet hat. Denn da beide Cylinder 30 Zoll lang sind, so kommt nur, wenn der Kolben das Wasser aus der Druckroͤhre in den Preßcylinder getrieben, ungefaͤhr 1 Zoll hoch Wasser in den Preßcylinder zu stehen, der 6'' im Durchmesser hat. 34. Beschreibung einer Presse, die nach oben zu wirkt. Fig. 4.a die Druckroͤhre. b Eine Hanfkammer, durch welche die Druckroͤhre a luftdicht verschlossen ist. c Die Kolbenstange. d Das Scherengestaͤnge, welches vermittelst des Hebels e die Stange c lothrecht auf- und nieder zieht. f und i zwei Sauge-Ventile. g und h zwei Druck-Ventile. Diese vier Ventile stehen mit der kleinen Druckroͤhre in Verbindung. Geht, z.B., der in A befindliche Kolben aufwaͤrts, so folgt ihm das Wasser im Recervoir klmn nach. Beim Niedergange preßt er dasselbe durch das Ventil g, und die Roͤhre o, in den großen Preßcylinder A, wo dasselbe den an dessen inneren Waͤnden genau anschließenden Kolben in die Hoͤhe zu treiben noͤthiget. Bei dem Niedergange des Druckkolbens steigt das Wasser durch die Roͤhre p und das Ventil i, und fuͤllt den leeren Raum oberhalb des Kolbens aus. Der in die Hoͤhe gehende Kolben druͤckt nun das Wasser, durch das Ventil h und die Roͤhre r, aus der Stelle, wo es abermals seinen Weg durch die Roͤhre o in den Preßcylinder nimmt. t ein Sicherheits-Ventil, oben an der Roͤhre r. Dieses Ventil oͤffnet sich nach außen. Es kann willkuͤhrlich beschwert werden, und oͤffnet sich alsdann von selbst, sobald der erforderliche Druck hervorgebracht ist. Es verhindert das Zerspringen des Cylinders A. A Preßcylinder. uuu fuͤnf starke, aber sehr kurze, eiserne Stangen, die auf dem Kolben in A angebracht sind, von denen eine durch den uͤber den Cylinder angeschraubten Riegel geht, um die senkrechte Bewegung des Kolbens zu erleichtern. v hoͤlzerner Rost, den die Stangen u saͤmmtlich tragen. Zur Seite desselben sind zwei Riegel angebracht, die auf Stahlfedern liegen, und 1 1/2 Zoll dicke Walzen tragen, welche quer uͤber den Rost gehen. Jene Stahlfedern sind so stark, daß sie die auf dem Roste liegenden Kasten und Preßkasten w und x, auch wenn der innere x mir der auszupressenden Materie angefuͤllt ist, so tragen koͤnnen, daß die Walzen sich drehen, ohne den Rost zu beruͤhren. Diese ganze Presse wird bis an die Linie, welche den Fußboden andeutet, in die Erde gelegt, und dicht uͤber dem Fußboden befindet sich zz ein Rahmen, auf welchem eine Fortsezung von Walzen sich befindet. Die ganze Walzenvorkehrung dienet dazu, die Preßkasten w und x mit Leichtigkeit aus und in die Presse zu bewegen. Der Kasten w hat auf dem Boden einen Rost; der andere oder innere Kasten ist ganz durchloͤchert, um dem Safte den Abzug in den innern zu gestatten; deshalb auch zur Aufnahme desselben der Rost. Ist nun der innere Kasten x gefuͤllt, und wird die Presse in Bewegung gesezt, so druͤckt sich, bei dem Bewegen der Theile uvwx in die Hoͤhe, der innere Kasten an die Preßbohle B so an, daß diese die ganze Oberflaͤche des Kastens x, der 16 Quadratschuh Oberflaͤche hat, einnimmt. Ist das Abpressen erfolgt, so wird der am Cylinder A angebrachte Kranen D geoͤffnet, durch welchen das Wasser wieder in das Reservoir klmn abfließt. Den Bau des in der Zeichnung vorgestellten Holzwerkes muß man sich doppelt denken. Ist der Kasten auf die Rollen zz gebracht, so wird der innere x vermittelst eines auf dem untern w bei F befindlichen Charniers uͤbergeschlagen, um den Kuchen herausfallen zu lassen. Man sieht, daß diese Presse, die in einigen großen franzoͤsischen Zuckerfabriken thaͤtig gewesen ist, sich besonders zu Cider- und Weinpressen, mit einigen zweckmaͤßigen Abaͤnderungen, anwenden lassen wird.