Titel: Pfuhl, über die Jute und ihre Verarbeitung.
Autor: Pfuhl, E.
Fundstelle: 1877, Band 226 (S. 251–266)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj226/ar226066

Die Jute und ihre Verarbeitung; von Ingenieur E. Pfuhl, Lehrer an der kgl. Provinzial-Gewerbeschule zu Königsberg i. Pr.

Mit Abbildungen.

(Nachdruck vorbehalten.)

(Fortsetzung von S. 156 dieses Bandes.)

Die eigenthümlichen Mechanismen, welche diese Bedingungen erfüllen, sind bei den Spindelbänken verschiedener Fabrikanten verschieden und besonders charakteristisch bei den Maschinen von:

1) Samuel Lawson and Sons in Leeds;

2) Combe, Barbour und Combe in Belfast;

3) Fairbairn, Kennedy und Naylor in Leeds.

Bei allen Spindelbänken ist die Anordnung des Streckwerkes, der Spindeln, die Aufstellung der Spulen etc. nahezu übereinstimmend. Es wird deshalb die nähere Vorführung dieser Theile in einem Beispiele genügen, während wir dann auf die verschiedenen Aufwindemechanismen besonders zurückkommen werden.

1) Die Spindelbank (Vorspinnmaschine) von Lawson ist in Fig. 6 bis 8 Taf. VII [b.d/2] in Vorderansicht und Schnitt, im Grundriß und in einer Endansicht der Betriebsseite in 1/16 n. Gr., sowie in Figur 9 [d/3] in einem Querschnitt in 1/8 n. Gr. dargestellt. In |252| den Figuren 10a bis 14 sind verschiedene Details derselben in 1/8 n. Gr. aufgezeichnet.

Die Maschine besteht aus 5 Köpfen mit je 8 Spindeln, so daß sie im Ganzen 40 Spindeln hat. Die Spulen haben 10 Zoll (254mm) lichte Höhe bei 5 Zoll (127mm) Durchmesser. Der Antrieb der Maschine erfolgt, von der Spindelseite aus betrachtet, rechts auf die Riemenscheiben r, r₀, geht an die Hauptwelle H über und von derselben Seite durch Räderbetrieb auf die Spindeln, das Streckwerk und die Spulen. Aus Figur 9 erkennt man die mit den Durchzügen übereinstimmende Construction des Streckwerkes, dessen einzelne Theile mit denselben Buchstaben wie dort bezeichnet sind.

Wir besprechen zunächst α) das Strecken der eingeführten Bänder und β) das Drehen der gestreckten Bänder.

Die Bewegung des untern Streckcylinders C₀ erfolgt von der Hauptwelle H (Fig. 6 und 8) durch die Räder r₁, r₂, y (Drehungswechselrad), r₄ und Rad r₆. Mit Rad r₄ fest verbunden ist Rad r₇, welches durch Transporteur t₂ die Bewegung an das Verzugswechselrad x auf dem Hinterschafte V₀ fortpflanzt. Von diesem aus wird (Fig. 6 bis 9) der hintere Einzugscylinder p₁ durch die Räder r₉ bis r₁₂ bewegt und durch t₃ bis t₅ von diesem auch der vordere Cylinder p₂.

Die Bewegung der Spindeln erfolgt von der Hauptwelle H aus durch Rad r₁, Transporteur t₁ und Rad t₂, welches auf einer im untern Kasten, dem Spindelkasten B₁, gelagerten Welle o₁ sitzt. Von Welle o₁ aus werden durch conische Räder s₂, durch Doppeltransporteure (conisches Rad mit angegossenem, ebenso großem Stirnrade) t₆ und durch Spindelrädchen s₃ stets je zwei Spindeln bewegt. Keines dieser Räder kann gegen ein anderes ausgewechselt werden, weshalb die Umdrehungen der Spindeln constant sind.

Die Aufstellung der Spindeln geht aus den Zeichnungen hervor. Aus Figur 9 ergibt sich, daß jede derselben in einem Fußlager ruht und in senkrechter Stellung durch ein Halslager gehalten wird, das in dem obern Kasten, der Spulenbank B befestigt ist und mit dieser auf und nieder geht. Um eine sichere Führung der Spindeln zu erreichen, ist dieses Halslager nach oben zu verlängert und umschließt daher die Spindel auf einer großen Länge. Das Schleudern der Spindeln, sobald die Halslager etwas ausgelaufen sind – was besonders störend bei tiefstem Stande der Spulenbank hervortritt – wird hierdurch aufgehoben, außerdem eine größere Spindelgeschwindigkeit ermöglicht und trotzdem eine längere Dauer der Lager selbst erreicht.

Eine andere häufig an den Combe'schen und Fairbairn'schen Maschinen |253| vorkommende Führung besteht in Folgendem: Die Halslager sind kurz und ragen nicht über die Spulenbank hervor. Nachdem aber die Spulen aufgeschoben und die Flügel auf die Spindeln aufgesetzt worden sind, wird für jeden Kopf der Maschine eine gußeiserne, in Gelenken am Gestelle drehbare Lagerplatte herabgedreht, so daß deren ausgebuchste Oeffnungen über den obersten cylindrischen Theil jedes Flügels fassen und so auch die Spindeln im obersten Punkte unterstützt werden. Diese Anordnung ist sehr gut und wird vielfach der andern trotz geringer ihr anhaftenden Unbequemlichkeiten vorgezogen. Sobald nämlich die Spulen voll gewickelt sind, müssen die Flügel herabgenommen und die erstern gegen leere ausgewechselt werden. Bei den mit Führungsplatten versehenen Maschinen kommt hierzu noch das vorherige Aufklappen und Einklinken derselben in Federn, welche sie in aufrechter Lage während des Wechselns der Spulen halten, wodurch ein Zeitverlust eintritt, der aber durch andere Vortheile dieser Anordnung sofort wieder compensirt wird. Da nämlich die über die blose Spindel gesteckten Spulen einen geringern Kerndurchmesser haben können als die über dem verlängerten Halslager laufenden, so kann im erstern Falle jede Spule wenigstens eine Windung mehr Vorgarn aufnehmen, sie brauchen also etwas weniger oft als die andern gewechselt zu werden, wodurch es kommt, daß die etwas größere Productionsfähigkeit schließlich auf Seiten der mit Führungsplatten versehenen Spindelbänke liegt. Die zulässige, auf die Dauer vortheilhafte Spindelgeschwindigkeit ist in beiden Fällen gleich.

Zur Ermittlung der Geschwindigkeitsverhältnisse des Streckwerkes und der Spindeln sind folgende Zahlenwerthe anzunehmen:

r, = 42, r₂ = 32, r₃ = 56, y = (42), r₄ = 100, r₅ = 80, r₆ = 45, r₇ = 24, r₈ = 48, r₉ = 20, r₁₀ = 62, t₃ = t₄ = t₅ = 24, l = 32, l₀ = 20, m = m₁ = 15, s₂ = 24, s₃ = 16.

Theilung der oberen Schrauben 9/16 Zoll (14mm,3), der unteren 1 1/2 Zoll (38mm), Durchmesser der Einziehwalzen 1 3/4 Zoll (44mm,4), also Umfang 5,497 Zoll (139mm,6); der Streckwalzen 2 1/4 Zoll (57mm), also Umfang 7,068 Zoll (179mm,5).

Die Hauptwelle H macht n = 220 Umdrehungen in der Minute, so daß sich folgende Verhältnisse ergeben:

Umdrehungen des Hinterschaftes V₀ in der Minute:

u₀= n (r₁/r₃) (y/r₄) (r₆/x) = 220 (42/56) (y/100) (45/x) = 74,25 y/x.

Umfangsgeschwindigkeit der Einziehwalzen in der Minute:

u₀ (r₇/r₈) r₉/r₁₀ 5,497 = 74,25 (y/x) (24/48) (20/62) 5,497 = 65,81 y/x Zoll.

Umfangsgeschwindigkeit der Streckwalzen in der Minute:

F = n (r₁/r₃) (y/r₅) 7,068 = 220 (42/56) (y/80) 7,068 = 14,57 y Zoll.

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Verzug zwischen Streck- und Einziehwalzen V = (14,57 y)/(65,81 y/x) = 0,22 x.

Es ist mithin für

x = 23 25 27 29 32 34 37 39 41 43 46
V = 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0.

Die stündliche Einzugslänge Es und die Lieferungslänge Ls pro Band in Yards ist:

E s = 74,25 (y/x) 60/12 × 3 = 123,75 (y/x) und Ls = 14,57y 60/(12 × 3) = 24,28y.

Die wirkliche Einzugs- und Lieferungslänge wird aber wegen der unvermeidlichen Stillstände bei dem Wechseln der Spulen und beim Fadenbruch eine geringere als die berechnete sein und hängt außerdem noch von der Stärke des Vorgarnes ab, da bei feinerem Vorgarn die Spulen weniger oft als bei gröberem gewechselt zu werden brauchen; man muß deshalb, um die wirkliche Leistung zu erhalten, die theoretische um 10 bis 15 Proc. vermindern. Die durch die Contraction bei der Drehung etwa verminderte Lieferungslänge kann vernachlässigt werden, da sich die Drehungen beim Spinnen auf der Feinspinnmaschine wieder aufziehen.

Die minutlichen Spindelumdrehungen n = n (r₁/r₂) (s₂/s₂) = 220 (42/32) (24/16) = 433,8.

Die Anzahl der Drehungen des Vorgarnes pro Zoll sind: D = u/F = 433,8/14,57y = 29,7/y. Es ist also für

y = 19 20 21 22 24 26 28 30 34 40 46 54
D = 1,5 1,48 1,41 1,34 1,23 1,13 1,06 0,98 0,87 0,74 0,63 0,54.

Zur Bestimmung der verhältnißmäßigen Geschwindigkeiten der Hechelstäbe gehen wir von den minutlichen Umdrehungen u₀ des Hinterschaftes V₀ aus. Die Umdrehungen der Schrauben in der Minute sind u₀ (l/l₀) = u₀ (32/20) = u₀ (5/8).

Die horizontale Verschiebung (in Zollen) der Hechelstäbe in der Minute ist sonach:

für die obern u₀ (8/5) (18/32) = 0,9,
für die untern u₀ (8/5) (3/2) = 2,4.

Die minutliche Umfangsgeschwindigkeit der Einziehwalzen ist

u₀ (r₇/r₈) (r₉/r₁₀) 5,497 = u₀ (24/48) (20/62) 5,497 = 0,88 u₀.

Es ist also auch hier die Horizontalgeschwindigkeit der Hechelstäbe größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Einziehwalzen, und zwar in folgenden Verhältnissen:

für die obern Stäbe wie 0,9 : 0,88 oder wie 1,023 : 1
„ „ untern „ „ 2,4 : 0,88 „ „ 2,72 : 1.

Die Streckdruckwalzen sind stets eiserne, mit Leder überzogene Walzen, von denen immer zwei auf einer gemeinschaftlichen, in der Mitte belasteten Achse sitzen, die an den Enden in durch Gestellführungen gehaltenen Lagersteinen läuft. Die erwähnte Droßbach'sche Führung und und Belastung wäre hier besonders gut angebracht.

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Die Belastung jedes Streckdruckwalzenpaares geschieht durch ein nahezu 9k schweres Gewicht. Die Hebelübersetzung kann im Mittel wie 1 : 9 angenommen werden. Es unterliegt mithin jede einzelne Druckwalze einer Belastung von über 40k. Die Walzen sind 1 1/4 Zoll (32mm) breit, mithin kommt auf jeden Zoll Streckdruckwalzenbreite eine Belastung von fast 33k (bezieh. 13k auf 1cm). Die Bänder führt man etwa 1 Zoll (25mm,4) breit unter den Streckwalzen hindurch, mithin wird jeder Zoll derselben mit einem Drucke von 40k (oder auf 1cm mit 16k) belastet.

γ) Das Aufwinden des Vorgarnes auf die Spulen. Die sämmtlichen Spulen e, deren Gestalt beschrieben und welche aus Figur 6 deutlich hervorgeht, sind lose über die Spindeln gesteckt und ruhen mit dem ganzen zu ihrer Bewegung nöthigen Räderwerk auf dem erwähnten obern Kasten, der Spulenbank B, die durch Gegengewichte abbalancirt, an mehreren (hier 5) Stellen mit den in Geradführungen g₀ auf und ab verschiebbaren Zahnstangen A verbunden ist, welche ihre Bewegung von der Welle w aus mittels kleiner Triebräder erhalten. Die Welle w wechselt in bestimmten Zeiträumen ihre Bewegungsrichtung, wodurch die Auf- und Abbewegung der Spulen und somit das Nebeneinanderlegen der Fäden in der Höhenrichtung derselben erreicht wird. Die Höhe der Hebung und Senkung hängt natürlich von der lichten Höhe der Spulen ab und muß mit dieser übereinstimmen.

Die Drehung der Spulen, wodurch das Aufwinden des Vorgarnes auf dem Umfange derselben erreicht wird, geschieht durch Spulenrädchen D₅. Dieselben laufen lose über den Halslagern der Spindeln, auf deren Bund sich auflegend, und haben nach oben zu eine über die Spulenbank hinaus ragende Nabe, die sich tellerförmig ausbreitet, um die Spulen aufnehmen zu können und sie mittels zweier Stifte und entsprechender Löcher in den Füßen derselben zu kuppeln. Sämmtliche Spulenrädchen werden zu je zwei von Doppeltransporteuren bewegt, die, lose auf einem festen Stifte laufend, ihrerseits durch conische Rädchen D₄ von der im Spulenkasten gelagerten Betriebswelle o₃ aus ihre Drehung empfangen. Die Bewegung der Welle o₃ geht von der Hauptwelle aus und erfolgt durch die Räder D₁, D₂, D₃ (Fig. 7). Damit aber diese Räder bei der Auf- und Abbewegung der Spulenbank immer im Eingriff mit einander bleiben, ist das mittlere Rad D₂ auf dem Zapfen eines Kniees gelagert, das mit dem einen Doppelarme lose die Hauptwelle H, mit dem andern lose die Betriebswelle o₃ umfaßt. Bei der Auf- und Abbewegung der letztern streckt sich das Knie oder biegt sich zusammen, ohne daß der Eingriff der einzelnen Räder aufhören kann.

Am Anfange unserer Betrachtungen des Vorspinnens haben wir gesehen, daß die Hebungsgeschwindigkeit mit wachsendem Durchmesser der Spulen ab-, dagegen die Umdrehungszahl der Spulen zunimmt, und es |256| wurden die Bedingungen aufgestellt, nach denen diese Aenderungen vor sich gehen müssen. Nunmehr wollen wir zunächst die Mechanismen, welche die Aenderung der Hebungsgeschwindigkeit, sowie den Wechsel der Bewegung hervorbringen, und alsdann diejenigen, durch welche die Aenderungen in der Umdrehungszahl der Spulen bewirkt werden, näher betrachten.

Auf der rechten Seite der Maschine ist ein Conoid S₀ (Fig. 6 und 8) gelagert, welches von der Hauptwelle H durch die Räder r₁, r₃, y, r₄ und das auf seiner Achse o₁ sitzende Rad r₁₁ eine constante Umdrehung erhält. Mittels eines Riemens geht die Bewegung auf ein im umgekehrten Sinne liegendes Conoid G über, das in einiger Entfernung unter dem erstern gelagert ist. Bei leerer Spule ist der Riemen am weitesten links, treibt mithin von dem größten Durchmesser des obern Conoids nach dem kleinsten des untern, welches also jetzt die größte Geschwindigkeit hat. Nach jedem Auf- oder Niedergang der Spulenbank, nach jeder Vergrößerung des Spulendurchmessers wird der Riemen etwas nach rechts bewegt, so daß die Umdrehungszahl des untern Conoids successive abnimmt. Die Verschiebung des Riemens erfolgt stets um dasselbe horizontale Stück, und ist die Form der Conoide so, daß das Uebersetzungsverhältniß von dem obern zum untern um eine constante Größe gleichmäßig abnimmt und der Riemen ohne Leitrolle stets seine anfängliche Spannung behält. Die abnehmende Geschwindigkeit des untern Conoids wird von der Achse desselben durch die Räder b, b₀, b₁ auf die Welle J übertragen, von welcher, wie wir gleich näher sehen werden, die Auf- und Abbewegung der Spulenbank ausgeht, wodurch die Bedingung erfüllt wird, daß die Geschwindigkeit dieser Bewegung mit wachsendem Spulendurchmesser abnehmen soll.

Die Verschiebung des Riemens und der Wechsel der Bewegung geschieht folgendermaßen: Der Riemenführer des Conoidenriemens ist an einer Stange S befestigt, welche, im Gestelle gerade geführt und an zwei Stellen durch kleine Rollen unterstützt, horizontal und mit ihm der Riemen verschoben werden kann. Der Riemenführer selbst ruht mittels zweier sich gegenüberstehenden Rollen auf der runden Stange v₀, wodurch einem Klemmen der Stange S vorgebeugt ist. Die Stange S ist am linken Ende gezahnt, greift in ein Zahnrad z₁, und dieses in Rad z₂, auf dessen Achse noch die Rolle R₀ sitzt. Da nun an derem Umfange mittels einer über zwei Leitrollen gehenden Kette Gewicht G₁ drehend wirkt, so wird auch dem Rade z₁ ein Bestreben, sich zu drehen und die Zahnstange S in der Richtung des Pfeiles nach dem dünnern Ende des obern Conoids hin zu verschieben, ertheilt. Diese Verschiebung wird dadurch |257| gehindert (vgl. Fig. 6 und Detailfigur 12), daß Rad z₁ mit einem Klinkrad k₀ fest auf derselben Achse sitzt und in den Zähnen des letztern stets eine der beiden Klinken k₁ oder k₂ liegt, während alsdann die andere stets durch eine der Knaggen k₅ oder k₆ außer Eingriff gehalten wird. Diese Knaggen sitzen auf einer dünnen Stange, die in beiden Klinken Führung hat und deren unteres Ende durch einen Stift in den Schlitz des doppelarmigen Hebels E faßt. Indem nun dieser Hebel am Ende des Nieder- oder Aufganges der Spulenbank abwärts oder aufwärts bewegt wird, geschieht die Auslösung der einen Klinke, während vorher die andere auf die Mitte eines Klinkradzahnes gelegt wurde. Das Klinkrad k₀ kann jetzt dem Zuge des Gewichtes G₁ folgen und sich um einen halben Zahn drehen, wodurch auch jedesmal Rad z₁ sich um ein bestimmtes Stück drehen und die Zahnstange S, also auch den Conoidenriemen, um ein stets gleich bleibendes Stück vorwärts schieben kann.

Die Auslösung der Sperrklinken muß möglichst genau mit dem Momente des Bewegungswechsels der Spulenbank zusammen fallen und geschieht dieses selbst zunächst folgendermaßen: Die von der Achse des untern Conoids aus bewegte Welle J (vgl. Fig. 6 und 7, sowie die Detailzeichnungen 11 und 12) trägt an dem einen Ende zwei Räder z₃ und z₄. z₃ ist mit einem ebenso großen Rad z3' im Eingriff, das sich in fester Verbindung mit Rad z₄' – mit ebenso viel Zähnen wie Rad z₄ – lose auf einem Zapfen drehen kann. Die Bewegungsrichtung der Räder z₃', z₄' wird entgegengesetzt derjenigen der Räder z₃, z₄ sein. Da nun entweder mit dem Rade z₄ oder mit z₄' ein auf der Welle J₁ sitzendes Rad z₅ im Eingriff ist, so wird erstere und auch durch die Räder z₆ bis z₁₁ (Fig. 7 und 7a) die Hebungswelle w, sowie durch die Rädchen z₁₂ und die Zahnstangen A die Spulenbank nach der einen oder der andern Richtung bewegt werden. Der Wechsel der Bewegung hängt daher von dem Wechsel des Eingriffes des Rades z₅ in z₄ oder z₄' ab und geschieht in dem Momente, wenn die Spulenbank einen Auf- oder Niedergang vollendet. Die Welle J₁ (Fig. 11 und 12) ist in dem Gußstück M, das sich nach unten zu in zwei Arme w₁, w₂ ausbreitet und um den festen Zapfen v drehen kann, gelagert. Auf demselben Zapfen sitzt lose drehbar das Gußstück M₁ mit den Armen w₃, w₄, von denen w₄ nach der Spulenbank zu etwas verlängert ist, so daß er gegen das Ende ihres Hubes von einer der beiden an ihr befestigten Knaggen k₃, k₄ entweder abwärts oder aufwärts bewegt werden kann. Die Arme w₃ und w₄ des Gußstückes M₁ sind mittels kurzer Ketten mit den Armen w₁, w₂ des Gußstückes M durch Haken verbunden, die lose in den Bohrungen der letztern sitzend die Gewichte G₂ tragen. Das Gußstück M |258| wird stets in einer der äußersten Lagen, Rad z₅ also im Eingriff mit z₄ oder z₄' erhalten, indem sich in entsprechende Aussparungen desselben zwei Klinken k₅ und k₅' einlegen, die um feste Zapfen drehbar unter einander mit einer Spiralfeder so verbunden sind, daß ihre Köpfe das Bestreben haben, nach unten zu gehen. Die wechselweise Auslösung dieser Klinken findet durch die an den Armen w₃, w₄ befestigten stellbaren Schrauben q, q' bei der Drehung des Gußstückes M₁ statt.

Bei der gezeichneten Lage der Theile ist Rad z₅ im Eingriff mit Rad z₄, und es wird gegen Ende des Niederganges der Spulenbank ihre obere Knagge k₃ den Hebel w₄ herabdrücken und die Drehung des Gußstückes M₁ bewirken. Die Kette rechts (Fig. 12), welche Arm w₄ und w₂ verbindet, wird lose, und es hat das Gewicht G₂' das Bestreben, den Arm w₂ herabzuziehen, was aber noch durch die Klinke k₅' gehindert wird, während sich die Kette links mit dem Gewichte G₂ hebt, ohne aber ein Mitnehmen des Armes w₁ zu bewirken. Im nächsten Moment stößt Schraube q gegen Klinke k₅' und verursacht deren Auslösung aus dem Einschnitte des Gußstückes M. Nunmehr kann Gewicht G₂' den Hebel w₂ herabziehen und die Drehung des erstern nach rechts bewirken, wodurch Rad z₅ mit Rad z₄' in Eingriff kommt. Die Bank geht nunmehr aufwärts und findet am Ende des Aufganges der entsprechende Wechsel statt. Indem nun der Hebel E mittels eines Schlitzes über einen Stift des Armes w₁ faßt, findet auch dessen Drehung in dem Momente des Bewegungswechsels statt, also auch in beschriebener Weise die Verschiebung des Conoidenriemens.

Die sämmtlichen Theile, welche den Bewegungswechsel hervorbringen, sind aus schmiedbarem Guß hergestellt, also dauerhaft genug, um die unvermeidlichen Stöße auszuhalten.

Die Welle J₁, welche an dem einen Ende etwas nach links oder rechts bewegt wird, muß am andern Ende so gelagert sein, daß sie dieser Bewegung folgen kann. Figur 10a und 10b zeigen diese Lagerung in 1/8 n. Gr. Danach liegt die Welle in einer Muffe und wird in ihrer Lage durch eine am Ende vorgeschraubte Scheibe und durch das sich dicht an erstere anlegende Rad z₆ gehalten. Die Muffe ist mit einem Zapfen versehen, der, rechtwinklig nach oben gehend, drehbar in einer Hülse angeordnet ist.

Die Aenderungen in der Umdrehungszahl der Spulen werden folgendermaßen bewirkt. Die mit jedem Auf- oder Niedergange der Spulenbank verminderte Geschwindigkeit der Welle J geht durch Rad Q auf Rad R über, welches lose auf der Hauptwelle H läuft und zwischen Kranz und Nabe, in Zapfen drehbar gelagert, die sich diametral gegenüber stehenden, |259| gleich großen conischen Räder R₁ und R₂ trägt. In diese Räder greift von der einen Seite das mit der Hauptwelle H verbundene, dieselbe Größe habende Rad R ein und auf der andern Seite Rad D, welches auf einer lose auf die Hauptwelle gesteckten Büchse zugleich mit dem Rade D₁ fest sitzt, von welchem aus die Bewegung auf schon beschriebene Weise an die Spulenbetriebswelle o₃ übergeht. Diese eigenthümliche Rädercombination wird „conisches Differentialgetriebe“, nach Reuleaux aber treffender „Umlaufrädergetriebe“ genannt, und erhalten die Räder D und D₁ eine Geschwindigkeit, die sich aus der constanten der Hauptwelle H und der bei jedem Hube der Spulenbank abnehmenden der Welle J zusammensetzt.

Es handelt sich darum, die Beziehung der resultirenden Geschwindigkeit zu den beiden sich combinirenden Drehungen fest zu stellen. Zu dem Zweck, betrachten wir das Umlaufrädergetriebe zunächst für sich allein und beachten, daß die durch Rad Q bewirkte Umdrehung des Rades R in demselben Sinne wie die der Hauptwelle erfolgt. Diese Richtung bezeichnen wir mit – (minus), die entgegengesetzte mit + (plus). Man kann nun annehmen, die einzelnen Bewegungen erfolgten nicht gleichzeitig, sondern nach einander, so wird die resultirende Bewegung schließlich gleich der algebraischen Summe der einzelnen sein.

Zu dem Zweck sei zuerst Rad R festgehalten gedacht, während Welle H mit dem Rad K in Bewegung ist und sich mit n Umdrehungen in der Minute bewegt. Es wird alsdann Rad K dieselbe Anzahl auf das gleichgroße Rad D übertragen und die Bewegungsrichtung desselben eine positive sein. Die auf Rad D übertragene Bewegung ist also + n.

Jetzt denke man sich Rad K im Eingriff mit den auf ihren Achsen beweglichen Rädern R₁ und R₂, aber stillstehend, während Rad R sich in einer Periode (einem Auf- oder Niedergang der Spulenbank), wo seine Bewegung constant ist, mit o Umläufen in der Minute bewegt. Bezeichnet man alsdann für einen Augenblick die Halbmesser der Räder R und D mit r, und die der sonst ebenso großen Räder R₁ und R₂ mit ρ, so wird auf Rad D die Bewegung übertragen werden = – o (ρ/r), und wenn wieder r = ρ gesetzt wird, so ist im vorliegenden Falle die Umdrehungszahl desselben, unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung, – o.

Nun ist Rad K außer Eingriff mit den Rädern R₁ und R₂ zu denken, diese selbst sind fest zu halten, während Rad R sich wie vorhin mit o Umläufen in der Minute bewegen soll. Bei einer Umdrehung des Rades R wird Rad D ebenfalls eine Drehung vollbracht haben, und zwar in demselben Sinne. In der Minute wird daher die auf Rad D übertragene Umdrehungszahl sein – o.

Bezeichnet man mit U die resultirende Bewegung des Rades D, so wird, wenn sämmtliche Bewegungen gleichzeitig wirken:

U = noo = n – 2 o (4)

Wäre die Bewegungsrichtung des Rades R entgegengesetzt der der Hauptwelle H gewesen, so würde die resultirende Bewegung U = n + 2o sein, welcher Fall bei solchen Vorspinnmaschinen vorkommt, die mit aufwindender Spule arbeiten. Es kann also eine Vorspinnmaschine mit aufwindender Spindel leicht in eine solche mit aufwindender |260| Spule umgewandelt werden durch Einschaltung eines Zwischenrades, so daß Rad R sich entgegengesetzt der Hauptwelle dreht.

Diese Bewegung wird auf die Spulen auf erwähntem Wege übertragen. Es ist mithin deren Umdrehungszahl m = U (DD₄)/(DD₅) oder, wenn wir (DD₄)/(DD₅) = M setzen und den obigen Werth für U einführen, m = M (n – 2o). Die Geschwindigkeit o des Rades R hängt aber von der Stellung des Riemens auf den Conoiden und dem sonstigen Uebersetzungsverhältniß ab. Bezeichen wir daher im allgemeinen den Durchmesser des obern Conoids mit s, den des untern mit g, so erhalten wir, von der Hauptwelle H ausgehend, folgenden Werth: o = n (r₁/r₃) (y/r₁₁) (s/g) (b/b₁) (Q/R). Setzen wir den constanten Theil der Uebersetzung r₁/r₃ (1/r₁₁) (b/b₁) (Q/R) = P, so wird o = P (s/g) y, daher

m = M (n – 2Py (s/g)) (5)

Damit aber ein regelrechtes Auswinden des Vorgarnes durch die voreilende Spindel erfolge, war für die Spulenumdrehungszahl früher die Bedingung gefunden worden: m = uF/i. Beide Werthe von m müssen daher, auf das gleiche Stadium des Aufwindens bezogen, gleich sein, damit dasselbe richtig erfolge; mithin ist also:

uF/i = M (n – 2Py (s/g)).

Für die Spindelgeschwindigkeit u ergibt sich noch u = n (rs₂)/(rs₃) oder wenn wir das Uebersetzungsverhältniß (rs₂)/(rs₃) = N setzen, u = nN; wird ferner für F der Werth F = n (r₁/r₃)(y/r₅) , gesetzt, wo d der Durchmesser des Streckcylinders ist, und der Einfachheit wegen n (r₂/r₃)(1/r₅) = T, also F =Ty, so ergibt sich schließlich die Beziehungsgleichung

nNTy/i = Mn – 2PMy (s/g) (6)

Damit nun die Conoidendurchmesser unabhängig vom Drehungswechselrade y werden, sind die Uebersetzungsverhältnisse M und N gleich groß zu machen, so daß unter der Voraussetzung von M = N Gleichung 6 übergeht in T/i = 2PM (s/g), woraus das Uebersetzungsverhältniß der Conoide folgt: s/g = T/i (1/2PM) oder, wenn man die constanten Größen T/(2PM) = C setzt, die allgemeine Beziehungsgleichung

s/g = C/i (7)

Das Uebersetzungsverhältniß vom obern zum untern Conoid ist also gleich einer constanten Zahl, dividirt durch den veränderlichen Spulenumfang. Da aber der letztere nach jedem Hube um eine constante Größe zunimmt, so muß dieses Uebersetzungsverhältniß, also auch die Umdrehungszahl des untern Conoids, proportional abnehmen. Der leeren Spule (dem kleinsten Umfange imin) entspricht das größte und der vollen |261| Spule (dem größten Umfange imax) das kleinste Uebersetzungsverhältniß. Da vom untern Conoid die Auf- und Abbewegung der Spulenbank ausgeht, so ist die aufgestellte Bedingung der gleichmäßig abnehmenden Geschwindigkeit derselben erfüllt.

Obiger Gleichung kann man je nach den weiteren Annahmen in verschiedener Weise genügen. Denkt man beispielsweise das obere Conoid als geradlinigen Kegel oder als Paraboloid u.s.w. gegeben, und nimmt man ferner an, es erfolge die Fortrückung des Riemens – wie dies stets geschieht – jedesmal um das nämliche Stück, so erhält man für die Durchmesser des untern Conoids g = s (i/C). Theilt man sich nun die Länge des obern Conoids in beliebige gleiche Theile und macht noch seine Annahmen für die entsprechende Zunahme des Spulenumfanges i, so kann man für verschiedene Durchmesser s des obern Conoids die zugehörenden g des untern aus obiger Beziehung ermitteln. Der kleinste und größte Durchmesser gmin und gmax ergibt sich: gmin = s max (imin/C) und gmax = smin (imax/C). Die auf diese Weise construirten Conoiden erfordern aber noch eine Spannrolle, um den Riemen stets in gleichmäßiger Spannung zu erhalten.

Bei vorliegender Maschine, sowie überhaupt bei allen neueren Maschinen ist daher, um diese Spannrolle überflüssig zu machen, außer der Bedingung der gleichmäßigen Fortrückung noch die eingeführt, daß der Riemen stets gleiche Länge behält. – Wir wollen jedoch diesen Punkt hier nicht weiter verfolgen, da es uns nur um Vorführung der allgemeinen Principien der Aufwindung zu thun war.

Wir geben noch nachstehend die für vorliegende Maschine geltenden Zahlenwerthe und haben einige Durchmesser der Conoide in Figur 6 zur Vergleichung einer etwaigen Rechnung eingeschrieben. Räder r₁₁ = 36, b = 30, b₁ = 45, Q = 21, R = 105, K = R₁ = R₂ = D =38, D₁ = 42, D₂ = 32, D₄ = 24, D₅ = 16, z₄ =12, z₅ = 36, z₆ = 32, z₇ = 32, z₈ = 26, z₉ = 76, z₁₀ Hebungswechselrad = 10, z₁₁ = 71, z₁₂ = 20. Theilung der Zahnstangen 5/16 Zoll (8mm). Klinkräder k₀ = 9 bis 20, gewöhnlich 10 bis 14. z₁ = 76, z₂ = 60. Kleinster Spulendurchmesser 13/4 Zoll (44mm); größter Spulendurchmesser 5 Zoll (127mm); Hebung 10 Zoll (254mm).

Wir wiederholen von Seite 253, daß r₁ = 42, r₂ = 32, s₂ = 24 und s₃ =16 ist und M = (DD₄)/(DD₄) = (42 × 24)/(32 × 16) und N = (rs₂)/(rs₃)= (42 × 24)/(32 × 16), also M = N wird, wie angenommen wurde.

In der Praxis treten aber verschiedene Umstände auf, welche die Resultate der Rechnung beeinträchtigen. So würde z.B. die Breite des Conoidenriemens, der in der Rechnung als mathematische Linie angenommen wird, und dessen Anspannung zu berücksichtigen, auch der Spulendurchmesser auf die Mittellinie des Vorgarnes und nicht auf die äußersten Fasern zu beziehen sein. Daher ist die Maschine noch stets bei Beginn des Spinnprocesses zu reguliren. Durch Verstellen der Zahnstange S kann man den Conoidenriemen nach links oder rechts schieben, eine größere oder kleinere Uebersetzung nach dem untern Conoide, also ein festeres oder loseres Aufwickeln des Fadens erreichen. Durch passende |262| Wahl eines Klinkrades k₀ kann man es ferner erreichen, daß die Spannung des Fadens im Laufe der Wickelung nicht größer oder kleiner wird, was eintreten würde, wenn bei zu kleiner Zähnezahl desselben die Verschiebung des Riemens zu langsam, oder bei zu großer Zähnezahl desselben zu rasch erfolgt. Auch das Nebeneinanderlegen der Fäden kann man durch ein größeres oder kleineres Wechselrad z₁₀ (Hebungswechselrad) so reguliren, daß sich die Fäden weder über, noch zu weit aus einander, sondern dicht neben einander legen.

Ist die Füllung der Spulen beendet, so wird die Maschine still gehalten und von jeder Spule der Vorgarnfaden unterhalb der Flügel abgerissen; alsdann werden diese selbst abgehoben und mit den eingezogenen Vorgarnfäden über die vordere Ausrückstange gehängt. Die vollen Spulen nimmt man jetzt herunter und setzt leere an deren Stelle; hierauf werden die Flügel wieder auf die Spindeln gesteckt und die Vorgarnfäden um die leeren Spulen herumgeschlungen. Diese Vorrichtung nennt man das „Abschneiden“. Der Spinnproceß kann alsdann von neuem beginnen, sobald der Conoidenriemen in seine anfängliche Lage zurückgebracht, die Maschine, wie man sagt, „aufgezogen“ worden ist. Dasselbe geschieht folgendermaßen: Die Achse mit der Rolle R₀, an der das Gewicht G₁ wirkt, steht durch ein 44er und 32er Rad mit der Welle o₄ in Verbindung, die jenseits des Spindelkastens mit dem Handrad H₂ versehen ist. Durch Drehen an diesem Rade im entgegengesetzten Sinne der Bewegung bewirkt man das Aufwickeln der Kette, das Emporheben des daran hängenden Gewichtes G₁ und zugleich das Zurückführen der Stange S mit dem Conoidenriemen, wobei die im Eingriff mit dem Klinkrade k₀ befindliche Klinke über die Zähne desselben hinwegschleift, dessen selbsttätiges Zurückgehen aber verhindert.

Damit das Aufziehen nicht zu weit erfolge, ist die Zahnstange bei q mit einer verstellbaren Knagge versehen, die gegen die Führung im ersten Gestelle stößt, sobald dasselbe genügend bewirkt ist. Um aber das Zurückbringen des Riemens zu erleichtern, muß dessen Spannung während desselben aufgehoben werden, was durch Emporheben des untern Conoids auf einer Seite geschieht. Um dies zu ermöglichen, ist die Achse o₆ des untern Conoids (Fig. 6) in zwei Muffen gelagert, die ihrerseits mit rechtwinklig abstehenden, in Büchsen η₁ und η₂ drehbar eingeschobenen Zapfen versehen sind. Die Detailfiguren 13 und 14 zeigen in 1/8 n. Gr. die Lagerung des linken Zapfens der Conoidenachse o₆. Auf dieser Seite ist, wie Figur 14 erkennen läßt, die Büchse η₂ mit einer Zahnstange versehen, in welche ein Triebrad der außerhalb des Spindelkastens mit einem Handrade H₂ versehenen Welle o₅ faßt, durch |263| deren Drehung das Emporheben der Zahnstange und des Conoidenzapfens, sowie das Schrägstellen der Conoidenachse – ermöglicht durch die entsprechende Lagerung am andern Ende – und die Aufhebung der Riemenspannung erreicht wird. Das selbstthätige Zurückfallen des Conoids wird durch die Zahnkupplung ε₁, ε₀ (Rose genannt) verhütet. Die eine Hälfte derselben ε0, durch deren Bohrung die Welle o₆ lose geht, ist fest am Gestell und dient die bügelartige Ausbauchung (Fig. 13) zugleich als Führung für die Zahnstange. Die andere Kupplungshälfte ε₁ ist mittels eines Keiles verschiebbar, aber nicht drehbar auf Welle o₅ befestigt und wird durch eine sich an einen Stellring anlegende Feder an die erste Hälfte ε₀ angedrückt. Beim Emporheben des Conoids schleifen die Kupplungszähne an einander, jedoch vermag das Gewicht desselben nicht ihre Reibung an einander zu überwinden, weshalb dasselbe stehen bleibt. Nach Zurückführung des Riemens durch Drehen am Handrade H₁ wird das Niederlassen des Conoids behufs Spannung des Riemens durch Zurückdrehen des Handrades H₂ bewirkt. Die Maschine ist nunmehr bereit zum Beginn des neuen Spinnprocesses. Das Abschneiden und Aufziehen der Maschine kann bei 40 Spindeln von 3 Personen in 4 bis 6 Minuten ausgeführt werden und dauert bei 56 Spindeln etwa 7 Minuten.

Ehe wir jetzt zur Betrachtung der Aufwindemechanismen der beiden anderen Spindelbänke übergehen, wollen wir noch die Methode des Lederaufziehens auf die eisernen Druckwalzen der Streck- und Vorspinnmaschinen besprechen, weil dieselbe nicht allgemein bekannt sein dürfte und von der guten Ausführung derselben die Dauerhaftigkeit der Walzen abhängig ist. Man bedient sich hierzu am vortheilhaftesten einer sogen. Lederaufziehbank (leather roller covering machine), die nach einer Ausführung von S. Lawson and Sons in Leeds in Seitenansicht, Vorderansicht, Grundriß bezieh. Querschnitt nach I-II in den Figuren 15 bis 18 Taf. VII [a.d/4] in 1/16 n. Gr. abgebildet ist. Die Figuren 19 bis 26 Taf. VII geben ebenfalls in 1/16 n. Gr. verschiedene Details, und zwar Fig. 19 bis 24 zwei sogen. Pressen in verschiedenen Ansichten für eine Druckwalze zum ersten Durchzuge und für eine Druckwalze zur Spindelbank; Fig. 25 stellt die größte Druckwalze einer ersten Streckmaschine mit durchschnittenem Lederbezuge dar und Fig. 26 die abgewickelte Cylinderfläche dieser Walze mit den Löchern zum Befestigen des Leders.

Die Lederaufziehbank besteht zunächst aus der Docke D mit der Spindel S, welche die Mitnehmerscheibe M und das Schneckenrad C trägt, mit welchem die Schnecke i auf der darunter gelagerten, mit Handrad |264| H versehenen Welle im Eingriff ist. Die Docke ist mit der Platte P aus einem Stück gegossen und mit ihr entweder auf einem Holzgestell, oder – wie gezeichnet – auf dem Bette G einer Drehbank, das durch die Füße F gestützt wird, befestigt. Wie der Grundriß Fig. 17 zeigt, ist die Platte P jenseits der Docke mit einem Schlitz versehen zur Führung des Reitstockes R und hat eine seitliche, mit mehreren Nuthen versehene Ausladung zur Aufnahme und Befestigung der Vorlage V. Zwischen Reitstock und Docke werden die zu überziehenden Walzen eingespannt und zwar dadurch, daß ihre Achsen in Futter gelegt werden, welche über die Reitstockspindel und in die Mitnehmerscheibe gesteckt sind. Je nach der Art der Walze hat man zu dem Behufe verschiedene Futter, deren Höhlung dem Durchmesser der Walzenachsen entspricht. In die Mitnehmerscheibe sind zwei Stifte eingeschraubt, welche in entsprechende Bohrungen der Endplatten der Walzen, oder zwischen die Speichen derselben fassen, wodurch bei der Drehung der Spindel S die zwischen den Futtern eingespannte Walze mitgenommen wird.

Die in Fig. 25 abgebildete Walze einer ersten Streckmaschine besteht aus einem 15 Zoll (381mm) langen, auf einer schmiedeisernen Achse befestigten gußeisernen Cylinder, dessen Oberfläche, wie Fig. 26 erkennen läßt, mit sechs Reihen Löcher 1 bis 6 versehen ist und zwar so, daß auf zwei dicht an einander stehende Reihen eine weitere in größerer Entfernung folgt u.s.w. Diese Walze muß in zwei Abtheilungen mit Leder überzogen werden und zwischen beiden ein Zwischenraum von etwa 25mm bleiben, wie aus Fig. 25 ersichtlich ist.

Bei dem Aufwinden des Leders ist dasselbe fest auf die Oberfläche der Walzen anzudrücken, wozu man sich der sogen. Pressen bedient, deren Größe und Einrichtung je nach der Art der zu überziehenden Walze wechselt. Fig. 19 bis 21 stellen die größte für Streckmaschinenwalzen bestimmte und Fig. 22 bis 24 die kleinste für Spindelbankwalzen bestimmte dar. Die Pressen bestehen aus dem Preßkörper B von eichenem Holze, in welchem mit Gewinde und Mutter versehene Stifthaken x und Stiftösen y an den Enden derselben eingesetzt sind. Soll die Presse an eine ungetheilte erste Streckmaschinenwalze angelegt werden, so faßt die Oese y über die Reitstockspindel dicht hinter das Futter, in welchem die Walze ruht und Oese x hinter die Mitnehmerscheibe über deren Nabe. Je nachdem ferner die rechte oder die linke Hälfte der Walze überzogen werden soll, wird ein kleines, etwas ausgerundetes Holzstück z entweder auf der rechten oder linken Hälfte des Körpers B festgeschraubt, damit nur die entsprechende Seite der Walze den Druck empfängt. Anders ist dies bei den Pressen für getheilte Walzen, also beispielsweise |265| auch für Spindelbankwalzen. Hier faßt Oese y wieder über die Reitstockspindel, aber Haken x zwischen beiden Walzen hindurch über die Achse derselben an die Stelle, wo sonst der Belastungsbügel ruht. Die vorher erwähnte weitere Einrichtung ist hier also nicht nöthig. Fig. 18 zeigt im Querschnitt eine aufgespannte erste Streckmaschinenwalze W mit einem Stück aufgelegten Leder, auf welches die sich an die untergeschobene Vorlage V legende Presse wirkt.

Jede Walze erhält stets zwei Lederüberzüge über einander. Das erste Leder, welches direct auf die Walze zu liegen kommt, muß etwa 2 Stunden vor dem Aufziehen in Wasser gelegt werden, damit es sich nach dem Aufziehen durch das Trocknen fest auf den Umfang der Walze anlegt. Mit dem Aufziehen wird bei einer Doppelreihe Löcher, also z.B. bei Reihe 1 begonnen und dort das Leder durch in Leim getauchte viereckige, durch das Leder hindurch in die Walzenlöcher fest eingetriebene Holzstifte zunächst befestigt. Jetzt erst legt man an diesen Theil die Presse an, schraubt sie möglichst fest und beginnt durch das Handrad H die Walze nach vorn zu drehen, um beim jedesmaligen Eintreffen einer Lochreihe aufs Neue Holzstifte einzutreiben. Die Führung des Leders kann dabei dadurch geschehen, daß man an das freie Ende desselben einen Strick befestigt, der über eine Rolle geht und jenseits derselben mit einem Gewicht beschwert ist. Ist man in der beschriebenen Weise mit dem Aufnageln bei der letzten Lochreihe 6 angelangt, so muß das Leder passend abgeschnitten werden, damit nach dem Aufnageln die Enden gut an einander stoßen, was einige Aufmerksamkeit erfordert. Ebenso wird die zweite Hälfte der Walze mit dem ersten Lederüberzuge versehen und dabei an der Presse das Holz z umgespannt. Jetzt legt man die Walze mindestens 24 Stunden zum Trocknen, worauf die Oberfläche mit einer Raspel rauh gemacht wird, damit der Leim, welcher den zweiten Lederüberzug auf dem ersten befestigen soll, besser haftet. Aus demselben Grunde wird die innere Seite des zweiten Leders durch Abraspeln rauh gemacht und dann mit gutem, nicht zu dick gekochtem, gewöhnlichem Leim bestrichen.

Damit sich nun bei dem Aufwinden des zweiten Leders das erste nicht wieder los ziehe, darf nicht bei der Lochreihe 1 oder 6, wo die Enden des ersten Leders zusammen stoßen, angefangen, sondern es muß die gegenüberliegende Lochreihe, also Reihe 4 gewählt werden. Man beginnt zunächst damit, daß man das Ende des zweiten, wie beschrieben, vorbereiteten Leders auf Lochreihe 4 durch Drahtnägel, die man in die vorher eingetriebenen Holzstifte des ersten Leders einschlägt, provisorisch befestigt, jetzt die Presse mit starkem Drucke anlegt und die Walze langsam |266| dreht, bis das Aufziehen bis zur Lochreihe 3 vorgeschritten ist. Jetzt muß das Leder wiederum passend abgeschnitten werden, damit die Enden ganz dicht an einander stoßen; dann nagelt man noch das Leder auf Stiftreihe 3 ebenfalls mit Drahtnägeln provisorisch fest. Hierauf ist die Walze sofort mit Bindfaden in dichten Lagen zu umwickeln, damit der Leim sicher die beiden Leder verbindet. Nach Abnahme der Presse schlingt man deshalb den Bindfaden zunächst einmal um die Walze und beginnt – den Faden stramm durch die Hand laufen lassend – dieselbe so lange zu drehen, bis sich Lage neben Lage aufgewickelt hat, worauf man die Enden fest verknüpft. Nachdem auch das zweite Leder auf die andere Hälfte der Walze in derselben Weise aufgezogen und mit Bindfaden umwickelt worden ist, legt man die Walze zum Trocknen weg. Damit bei dem Aufwinden des Bindfadens eine schnellere Drehung der Walzen möglich ist, trägt die Schneckenwelle ein Rad k mit 18 Zähnen, das mit einem durch Kurbel m drehbaren Rade 1 mit 50 Zähnen im Eingriff ist. Die Walzen müssen jetzt mindestens 3 Tage liegen bleiben, ehe sie genügend ausgetrocknet sind, um weiter behandelt werden zu können. Man windet alsdann den Bindfaden ab, entfernt die beiden Drahtstiftenreihen und spannt die Walze auf eine Drehbank, um sie mittels Drehröhre auf gleichen Durchmesser zu bringen und dann noch mit dem Schlichtstahl überzuschlichten. Damit ferner das Leder an der Oberfläche blank und hart wird, reibt man dieselbe, während die Walze noch auf der Drehbank ist, mit in Wasser getauchter Heede stark ab.

Aehnlich ist das Ueberziehen der kleinen Walzen.

(Fortsetzung folgt.)

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