1795: Joseph Bramah erhält ein Patent für eine hydraulische Presse

Auf Joseph Bramah, einen gelernten Schreiner, gehen eine ganze Reihe von Erfindungen zurück. So entwickelte er ein Sicherheitsschloß, welches einige Jahrzehnte als vollkommen sicher galt. Für die Produktion dieser Schlösser wurden eine ganze Reihe von Maschinen entwickelt, u.a. auch von einem Schüler Bramah’s, Henry Maudslay (vergl. 1797: Henry Maudslay baut die erste Schraubendrehbank).

Die hydraulische Presse basiert auf der Erkenntnis, dass der Druck in einem geschlossenen System (z.B. also Röhren gefüllt mit Öl) überall gleich ist. Wenn man nun auf einen kleinen Kolben drückt und ein zweiter größerer Kolben über ein Medium wie z.B. Öl mit diesem verbunden ist, wird der größere Kolben den gleichen Druck erfahren, durch seine größere Fläche aber eine größere Kraft weitergeben. Das kann man ganz analog zum Hebelgesetz sehen - in gewisser Weise gilt also auch hier: »Gewaltig ist des Schlossers Kraft, wenn er mit dem Hebel schafft!«.

{#fig:1795-1 width=12cm}

Mit den beschränkten Mitteln der Zeit war es Bramah zunächst nicht möglich, den Stempel dicht zu bekommen. Smiles beschrieb, wie Maudslay das entscheidende Konstruktionselement ersann ¹:

In this dilemma, Bramah’s ever-ready workman, Henry Maudslay, came to his rescue. The happy idea occurred to him of employing the pressure of the water itself to give the requisite water-tightness to the collar. It was a flash of common-sense genius–beautiful through its very simplicity. The result was Maudslay’s self-tightening collar, the action of which a few words of description will render easily intelligible. A collar of sound leather, the convex side upwards and the concave downwards, was fitted into the recess turned out in the neck of the press-cylinder, at the place formerly used as a stuffing-box. Immediately on the high pressure water being turned on, it forced its way into the leathern concavity and ‘flapped out’ the bent edges of the collar; and, in so doing, caused the leather to apply itself to the surface of the rising ram with a degree of closeness and tightness so as to seal up the joint the closer exactly in proportion to the pressure of the water in its tendency to escape. On the other hand, the moment the pressure was let off and the ram desired to return, the collar collapsed and the ram slid gently down, perfectly free and yet perfectly water-tight.

In diesem Dilemma kam Bramah wieder einmal Maudslay zur Hilfe. Dieser hatte den glücklichen Einfall, den Wasserdruck selbst zu nutzen, um das Dichtelement zu dichten. Das war eine Erleuchtung, brilliant durch ihre Einfachheit. Das Resultat war Maudslay’s selbstdichtende Manschette, die in wenigen Worten zu erklären ist. Eine Ledermanschette, die konvexe Seite nach oben, die konkave nach unten gerichtet, wird in den Rezess eingelegt, der sich am Hals des Presszylinders befindet, da, wo sich vorher die Stopfbuchse befand. Wenn das Wasser mit Druck einströmt, wird es in die offene Seite der Ledermanschette einströmen und die Flächen der Manschette an Kolben und Zylinder anlegen; das Leder liegt nun dicht am Pumpenkolben an. Je höher der Druck, umso fester wird das Leder angepresst. Wenn aber der Druck nachlässt und der Kolben zurückgehen soll, wird die Manschette nachgeben und der Kolben kann ohne Widerstand zurückgehen und ist dabei immer noch wasserdicht.

Das Thema »Entwicklung der Hydraulik« scheint für die Technikhistoriker nicht von Interesse gewesen zu sein. Für den Interessierten empfehle ich Skinner’s »light-hearted ramble through the history of hydraulic fluid power«².

Stand: 27.7.2016