Nederlands   English
 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11 

dommekracht / jack

ALEX DEN OUDEN
EINDHOVEN - NEDERLAND

 1024×768
   (min.)
Oude techniek en werktuigbouw,
industriële geschiedenis en archeologie
Historical engineering and technology,
industrial archaeology and history
© AdO 1998 ... 2004

     


      Terug naar de index der artikelen ...                Back to the index of articles ...   

Hydraulische 120-tons pers van P.M. Duyvis & Co.

Deze pers is tamelijk eenvoudig van bouw, zelfs een tikje ruw. Toch is het een bijzonder exemplaar. Het is namelijk één van de eerste hydraulische persen die met een oliedruk van maximaal 400 kg/cm² werkt. Dat was in de vroege jaren 1920 absoluut tegen de grens van het mogelijke. De olie-hydrauliek stond in die tijd nog in de kinderschoenen.

De oliedruk wordt opgewekt met een plunjer-type handpomp. Een zware hefboom beweegt de plunjer van de pomp. Een tweede hefboom bedient een twee-weg kraan. In de bovenste positie van die hefboom wordt de olie onder de werkplunjer gepompt, waardoor deze stijgt. In de onderste positie van die hefboom loopt de olie onder de werkplunjer weg, zodat de druk wegvalt en de plunjer naar beneden terugzakt. De snelheid van het zakken kan worden geregeld door de hefboom meer of minder ver naar beneden te duwen.

Hydraulic 120-ton press by P.M. Duyvis & Co.

This press is of rather simple rough-and-ready construction. Nevertheless, it is a particular example, as it is one of the very first hydraulic presses operating with an oil pressure of up to 400 kg/cm² (6,000 psi). This was very near to the limit in the early 1920s. Oil hydraulics were still in their infancy then.

Hydraulic pressure is generated with a plunger-type handpump. A heavy lever moves the pump plunger. A second lever works a two-way cock. In the upwards position of the latter lever, oil is delivered under the working plunger, causing this to move upwards. In the downwards position of the second lever, the oil drains from under the working plunger, thus releasing the pressure so that the plunger sinks downward. The sinking speed can be finely regulated by pushing the lever more or less downwards.

De pers werkt met een maximale druk van 400 bar. De persplunjer is 20 cm in diameter, dus de sluitkracht is:

400 × (π/4) × 20² = 125.600 kgf

oftewel bijna 126 ton. Dat klopt ook wel met de zwaarte van het juk. De twee verticale trekstangen hebben elk een diameter van 10 cm. De trekspanning erin is dus:

126.000 / (2 × (π/4) × 10²) = 802 kgf/cm²

oftewel 8 kN/cm². Bij een lengte van 1 meter is de rek van zo'n trekstang nog altijd 0,4 mm.

Gezien de handaandrijving is de uitloopsnel­heid van de persplunjer zeer gering. Je kunt 'm als volgt schatten.

Slag aan het einde van de hefboom: 50 cm
Kracht op einde hefboom: 15 kgf
Hefboomverhouding: 1:20

Dan geldt:

Slag van de pompplunjer: 50 / 20 = 2,5 cm
Kracht op de pompplunjer: 15 × 20 = 300 kgf

De druk op de pompplunjer moet 400 bar = 400 kgf/cm² zijn, daaruit volgt het oppervlak van de pompplunjer: 3/4 cm². Hieruit volgt dan weer het per slag van de hefboom verplaatst volume olie: 2,5 × (3/4) = ongeveer 2 cm³. Nu is het oppervlak van de persplunjer: (π/4) × 20² = 314 cm². Derhalve is de verplaatsing van de persplunjer per slag van de hefboom: 2 / 314 cm = 0,065 mm. Schat het maximum aantal slagen per minuut: 30, dan loopt de persplunjer dus met bijna 2 mm per minuut uit ....

Eigenlijk heel logisch, als je bedenkt dat een mens hooguit zo'n 150 W aan duurvermogen kan leveren.

Bovenste deel van de pers
Onderste deel van de pers

The press works with a maximum pressure of 400 bar. The press plunger is 20 cm in diameter, so the closing force is:

400 × (π/4) × 20² = 125.600 kgf

in other words, nearly 126 ton. So it is not surprising that the yoke is very sturdy. The two vertical ties each have a diameter of 10 cm. The tensile stress in them is:

126.000 / (2 × (π/4) × 10²) = 802 kgf/cm²

or 8 kN/cm². At a length of 1 meter the elongation of a tie is about 0,4 mm.

Considering that the press is hand-operated, the speed of the press plunger is very low. You can estimate it as follows.

Stroke at the end of the operating lever: 50 cm
Force on the end of the operating lever: 15 kgf
Lever ratio: 1:20

Which makes:

Stroke of the pump plunger: 50 / 20 = 2,5 cm
Force on the pump plunger: 15 × 20 = 300 kgf

The pressure on the pump plunger must be 400 bar = 400 kgf/cm², from which follows the surface of the pump plunger: 3/4 cm². We now can calculate the volume of oil moved by each stroke of the lever: 2,5 × (3/4) = circa 2 cm³. Now the surface of the press plunger is: (π/4) × 20² = 314 cm². Hence the movement of the press plunger for each stroke of the lever is: 2 / 314 cm = 0,065 mm. Estimate the maximum number of strokes per minute: 30, then the press plunger creeps outwards with a speed of nearly 2 mm per minute ....

Quite understandable, when you consider that a human can generate about 150 W in continuous operation.

De fabrikant

In de jaren 1920 was Machinefabriek P.M. Duyvis & Co. een erkend specialist op het gebied van (onder meer) olieslag- en persmachinerieën voor eetbare olies. Ons exemplaar is ontworpen voor het persen van cacaobonen en oliehoudende noten. De advertentie hiernaast, gedateerd 1915, specificeert de verschillende soorten machines die Duyvis toen vervaardigde. Het prentje in de rechter kolom, tweede van boven, toont oliepersen. In de onderste afbeelding is dit deel van het prentje uitvergroot. We zien een rij van maar liefst vier zogenaamde Anglo-Amerikaanse oliepersen, elk met vier kolommen (in plaats van twee, zoals ons exemplaar). Tussen de perstafel (onder) en de perskop (boven) liggen stapels koeken van persgoed. De olie wordt uit deze koeken geperst en verzameld in een ring onder de perstafel. We hebben een dergelijke ring ook op onze eigen pers.

In recente jaren werd onze pers in een metallurgisch lab. gebruikt voor het voorpersen van sinterpillen uit metallurgisch poeder. De poederpillen werden gevormd in een dikwandige stalen cilinder, die met kikkerplaten op de tafel werd bevestigd. De binnen­diameter van de perskamer is 5 cm. De maximale druk op het poeder bedroeg dus

126.000 / (π/4) × 5² = 6,420 kgf/cm²

m.a.w., ruim 6.400 bar. De buiten­diameter van de stalen perscilinder was dan ook 35 cm .... De werkelijke persweg bedroeg slechts enkele millimeters, want de sinterpillen waren maar een centimeter dik.

Briefhoofd, 1915
Advertentie, 1915
Anglo-Amerikaanse oliepers

The maker

In the 1920s, P.M. Duyvis & Co. Engineering Works was an acknowledged specialist in equipment for (amongst others), edible-oil hammer- and press machinery. Our example was designed to press cocoa beans and oil-carrying nuts. The advertisement shown left, dated 1915, specifies the various types of machines Duyvis then made. The image in the right hand column, second down from top, shows oil presses. The next image enlarges this detail. We see a row of no less than four so-called Anglo-American oil presses, each having four columns (instead of two, as our example). Between the press table (below) and the fixed press head (top) we see stacks of cakes of press-stuff. The oil is pressed out of these cakes; it collects in a ring below the press table. We have such a ring in our own press.

In more recent years, our press has been used in a metallurgical laboratory, to prepress sinter pills of metallurgical powder. The pills were made in a thick-walled cylindrical steel body, fixed to the table with frog plates. The inner diameter of the press chamber is 5 cm. The maximum pressure on the sinter powder therefore was

126.000 / (π/4) × 5² = 6,420 kgf/cm²

in other words, slightly over 6.400 bar. The outer diameter of the steel cylinder was no less than 35 cm .... The actual pressing movement was only a few millimeters, as the sinter pills were only one centimeter thick.


naar de top    naar de top to the top    to the top