Mijn overig bewaard oud ijzer
120-ton hydraulische pers voor cacaobonen (circa 1925)
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 pers
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 daalsnelheid kan worden geregeld door de hefboom meer of minder ver naar beneden te duwen.
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.
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.
Recycling
In de laatste jaren voor de pers naar ons toekwam, werd hij 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 was bevestigd. De binnendiameter van de perskamer is 5 cm. De maximale druk op het poeder bedroeg dus
126.000 / (π/4) × 5² = 6420 kgf/cm²
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.