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Baumwollspinnerei [3]

[75] Baumwollspinnerei . Ueber Fortschritte und Neuerungen in der Baumwollspinnerei in den letzten Jahren ist folgendes zu berichten:

Oeffnen. Baumwollspeiser mit automatischer Regulierung [1]. Die Rohbaumwolle wird in einen Kalten geworfen und kommt über das Steiggitter in jenem auf ein Horizontalgitter, welches die Baumwolle der Schlagtrommel zubringt. Unter dem Speisezylinder zu dieser liegen Regulierhebel wie bei der Schlagmaschine. Die ungleiche Dichte des durchlaufenden Materials bringt diese zum Schwingen, was eine Verschiebung eines Konoidriemens verursacht und damit die Geschwindigkeit des Speisezylinders verkehrt zur Wattendichte reguliert. Von der Zahntrommel des Voröffners wird die Baumwolle durch Rohrleitung in den Vertikalöffner gesogen. Die schon bei dieser ersten Bearbeitung angebrachte Selbstregulierung gibt dem Material gleiche Dichte und übt den ausgleichenden Einfluß aus auch an der Watte der Schlagmaschine, den Bändern von Karde und Strecke bis zum Gespinstfaden.

Karden. Für Baumwolle wird heute nur noch die Karde mit laufenden Deckeln gebaut, welche mit ihrem großen Arbeitsfeld das Material intensiv und schonend bearbeitet und eine größere Produktion liefert als die anderen Systeme für mittlere und seine Nummern (Bd. 1, S. 604). Es wird hier viel Staub abgesondert. Um diesen aus dem Lokal wegzubringen, wird der Karde ein Ventilator eingebaut, welcher Staub und Unreinheiten wegzieht und nach unten in einen Kanal befördert.

Kämmen der Baumwolle. Vorbereitung zum Kämmen. Die Bänder der Karde werden aus den Kannen k der Bandvereinigungsmaschine (Fig. 1) herausgezogen. Sie laufen durch die Zylinder a und von da jedes durch einen Löffel b. Bei Bandbruch arretiert dieser das Sperrad c, und die Maschine Stellt ab. Die drei Streckzylinderpaare verziehen die Bänder gemäß ihrer Anzahl. Die vier Kalanderwalzen e glätten die Bänder, welche nebeneinander auf das Wickel w geführt werden, welches unter Druck die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen i annehmen wird. Leistung 26 kg pro Stunde.[75]

Strecke mit Wickelapparat (Fig. 2). Die oben hergestellten Wickel rollen auf den Walzen a a, laufen durch die Löffel b mit Selbstabstellung c, und von da durch die vier Zylinderpaare e, wobei sie eine Streckung gleich der Bänderzahl erfahren. Das geschieht gleichzeitig in sechs Streckköpfen nebeneinander. Jede Ablieferung bekommt durch die Kurvenbleche d rechtwinklige Richtungsänderung. Alle sechs Vliese laufen parallel zu den Zylindern übereinander in ein Streckwerk mit Wickelapparat am Ende der Streckzylindersysteme. Die Streckung entspricht wieder der sechsfachen Doppelung (vgl. Schaubild Fig. 3).

Die Kämmaschine hat den Zweck, aus schmalem Vorlagewickel, welches die Bändervereinigungsmaschine liefert, die kurzen Fasern und etwaige Unreinheiten auszuscheiden, so daß im Band für die erste Vorspinnmaschine nur noch gleichlange Fasern bleiben; für Nummern 30 und höher wird also das Kämmen ein gleichmäßiges glattes Band und ein egales Gespinst ergeben. Fig. 4 zeigt den Querschnitt einer Kämmaschine System Heilmann-Nasmith. Das 250 mm breite Vorlagwickel wird über den Walzen 0 0 abgerollt. Es läuft durch den Kenel J J₁ unter den Speisezylinder D; dann durch die Zangen C C₂. Sie halten, wenn geschlossen, den Faserbart zum Kämmen durch den Rundkamm A fest. Der Vorstechkamm E₁ kämmt den Faserbart am Ende aus. Er vereinigt sich im Abzugzylinderpaar EE₁ mit dem vorher bearbeiteten Fasermaterial (Lötung) Zwischen EE₁ und E₂E₃ findet die Streckung statt. Im Trichter K entsteht ein Band. Auf dem Tisch l werden die Bänder von sechs Kämmaschinenköpfen nebeneinander parallel zur Kopfreihe nach einem Streckwerk am Ende derselben geführt, sechsfach verzogen und als Einzelband in eine Kanne gepreßt, welche der Vorspinnmaschine angestellt wird. Die vom Rundkamm A herausgekämmten kurzen Fasern (Kämmlinge) nimmt die Bürste G ab. Die gelochte Stahltrommel N saugt sie an und wickelt sie auf. Die Unreinheiten werden durch einen Ventilator am Ende der Kopfreihe aus dem Trommelinnern fortgeschafft.

Arbeitsvorgang beim Kämmen (Fig. 5). Die geschlossene Zange CC₂ drückt den Faserbart in den Rundkamm a. Er geht nach vorwärts,[76] während die letzten seinen Nadelreihen den Bart durchstreichen, also die Fasern geschont werden. – Fig. 6. Der Abzugzylinder E hat sich rückwärts bewegt und das vorher gekämmte Bartende zwischen ihn und das glatte Segment des Rundkammes gebracht. Die Zange fängt an, sich zu öffnen, der Fixkamm B flicht in den Faserbart, das Abzugzylinderpaar erfaßt die Faserspitzen und zieht die Faserenden durch den Fixkamm B. – Fig. 7. Fixkamm B und Zange C C₂ haben sich dem Abzugzylinderpaar genähert. Dieses geht einen Moment nach links, zieht den gekämmten Faserbart ab und vereinigt ihn mit dem vorher gekämmten Material (Lötung). Jetzt erhebt sich der Fixkamm, die Zange geht rückwärts und schließt sich zu neuem Kammspiel. Die Speisung erfolgt bei rückwärts gehender Zange C, welche den Speisezylinder D durch Schaltrad vorwärts treibt.

Vorspinnmaschinen. Eine wesentliche Verbesserung ist hier die seinerzeit eingeführte elektrische Selbstabstellung bei Bandbruch und bei vollgelaufenen Spulen, welche in Bd. 1, S. 609, beschrieben und dort mit Figuren versehen ist. Das Prinzip besteht darin, daß die Baumwolle, solange sie zwischen einem Metallzylinder und einem Metallfinger einläuft, zwischen diesen beiden den Strom unterbricht. Fehlt das Baumwollband, so erregt der elektrische Strom einen Magneten, der einen Hebel anzieht, welcher die Maschine abstellt. Der elektrische Hauptantrieb dieser Maschine ist unten beschrieben.[77]

Ringspinnmaschinen. – Automatische Geschwindigkeitsregler. Die Spindelumdrehungszahl beträgt 12000 pro Minute bei der Vollwindung. Es muß deshalb zur Vermeidung von Fadenbruch eine Geschwindigkeitsänderung stattfinden, welche beim Winden auf den großen und kleinen Durchmesser der konischen Lagen den gleichen Fadenzug ergibt. Dabei ist zu unterscheiden zwischen der Bildung der ersten Ansatzschichten und den konischen Schichten der Vollwindung. Die Aktien-Gesellschaft vorm. J.E. Rieter & Co. in Winterthur baut eine Vorrichtung nach dem Patent Sommerhalder, welche die veränderliche Spindelgeschwindigkeit auf mechanischem Weg erzielt. Die Antriebscheibe c der Maschine hat eine Friktionsscheibe und läuft mit ihrer Nabe lose auf der Antriebwelle. Die Gegenscheibe a sitzt fest auf der Antriebtrommelachse. Ein Hebel d (Fig. 9 und 10) verdreht seine angegossene Klauenmuffe e gegenüber einer im Lager festen Büchse mit Muffe. Dadurch wird der Reibungsdruck zwischen b und a um 12–20% geändert, je nach der Größe der Hebeldrehung, also auch die Spindelumlaufzahl. Während der Bildung des Satzes der Windung ist die Spindelumdrehungszahl am kleinsten. Sie variiert von der ersten bis zur letzten Satzschicht in zehn Stufen. Für die konischen Windungsschichten der Vollwindung nimmt die Geschwindigkeit vom größten zum kleinsten Durchmesser proportional zu diesen ab und umgekehrt. Weil auch die Läufertourenzahl entsprechend sich ändert, da die Fadenreibung in ihm beim kleinen Windungsdurchmesser analog größer ist, wird mit der variabeln Spindelumlaufzahl ein gleichmäßiger Fadenzug, also weniger Fadenbruch erreicht. Die Produktion wird größer, weil nun auch die Spindelgeschwindigkeit höher sein kann. Die Konstruktion ist nach Fig. 8, 9 und 10 folgende: Steht die Ringrahme k in unterster Lage, so liegt die Klinke u in der untersten Stufe der Schiene 5. Bei steigender Ringrahme r hebt sich die Klinke bei jedem Hub der ersten in eine höhere Stufe. Die Schiene s geht entsprechend nach rechts. Die Kette q (Fig. 10) läßt nach, und die Feder f drückt den Hebel l nach links, die Rolle n ebenso auf der Kulisse o. Diese drückt den Hebel d abwärts, welcher deshalb die Klauenmuffe e (Fig. 9) so verdreht, daß für jede der zehn Stufen ein vermehrter Reibungsdruck in der Friktion b a entsteht. Also wird mit wachsendem Satzdurchmesser die Spindelgeschwindigkeit entsprechend größer. Beim Anfang der Windung steht die Rolle n (Fig. 10) über dem Kulissendrehpunkt p, also ist der Druck auf d minimal und ebenso die Reibung zwischen b und a, entsprechend der kleinsten Geschwindigkeit. Damit diese nicht unter 12–20% heruntergeht, wird bei dieser Grenze die Klinke k (Fig. 9 und 10) durch die Klemmsender in das Sperrad i eingerückt und treibt jetzt das Stirnrad g auf der Nabe der Vollscheibe das Rad A auf der zweiten Trommelachse mit einer Rückwärtsübersetzung von 12–20%; Die zweite Trommel treibt die erste durch die Spindelsaiten. Ist der Windungssatz vollendet, so liegt die Klinke u frei (Fig. 8). Mit Beginn der Vollwindung[78] betätigt die Hubscheibe z an der Exzenterachse des Windungslineals (Fig. 10) den Hebel w, welcher mit der Kette v die Rolle n bei jedem Wagenspiel auf der Kulisse o hin und her zieht. Die dadurch veränderten Hebelarmlängen o von p bis n verdrehen den Hebel d periodisch mit der Klauenmuffe e für den großen und kleinen Friktionsdruck beim großen und kleinen Durchmesser einer konischen Windungsschicht. Entsprechend ändert sich die Spindelumlaufzahl für jede konische Schicht der Vollwindung.

Streckwerk an Ringspinnmaschinen, System Jannink. Wenn der Abstand zwischen Vorderzylinder und Mittelzylinder dem größten Stapel der durchgehenden Fasern entspricht, so sind alle mittleren und kurzen Fasern unsicher geführt, sie schwimmen im Faserfeld zwischen beiden Vorderzylinderpaaren. Man suchte das zu verhindern durch Erzeugung gleicher Faserlänge im Kämmprozeß. Man konnte aber nicht über zehnfachen Verzug gehen, ohne Ueberlastung der Fasern bei Zylinderdurchmessern von 25 und 22 mm bei langfaserigem Stoff und absoluter Belastung von 250–350 g. Jannink gibt nun dem Mittelzylinderpaar b (Fig. 10a) einen kleinen Durchmesser von 10–15 mm und erreicht damit einen Zylinderabstand, der 10 mm kleiner ist als der Durchschnittstapel. Der Druckzylinder über dem Mittelzylinder wiegt nur 60–80 g. Dem ersten Umstand ist zuzuschreiben, daß nun keine Fasern mehr freiliegen. Dem zweiten, daß die Fasern im Mittelzylinderpaar keine absolute Pressung mehr erfahren und schlüpfen können. Ohne dem Fasermaterial zu schaden, kann man so auf einen 25–30 fachen Verzug gehen. Sobald nämlich die Faserspitzen im Vorderzylinderpaar angekommen sind, nehmen sie seine Umfangsgeschwindigkeit an, da der Druck hier ein absoluter ist; also kommen sie mit 25- bis 30facher Geschwindigkeit heraus, wobei die Gleitwirkung streckend und parallelisierend wirkt, ohne daß Fasern beschädigt werden. Während bei den früheren Normen für Zylinderdurchmesser und Belastung zwischen Zylinderpaar I und II nur 16% der Fasern sicher geführt und 84% frei bewegt werden, ist das Verhältnis bei Jannink so ziemlich umgekehrt: 14% frei, 84% sicher geführt. Der dadurch ermöglichte hohe Verzug bedingt das Ausschalten einer Vorspinnmaschine. Wenn z.B. die zweite Vorgarn Nr. 1 liefert, so kann die Ringspinnmaschine daraus die Feingarn-Nr. 30 erstellen. Beim alten Streckwerk mit zehnfachem Verzug müßte noch eine Feinbank die Nr. 3 Vorgarn liefern. Auch wird Nr. 120 Feingarn aus Nr. 4 Vorgarn mit zwei Vorgarndurchgängen gesponnen, wo man vorher vier Vorspinnmaschinen brauchte. Es wird also mindestens eine Vorspinnmaschine wegfallen. Das macht eine hohe Ersparnis an Löhnen, Kraft, Utensilien, Belederung u.s.w. Dennoch wird das Ringgarn besser, weil jeder Einzelverzug Fehler im Vorgarn gibt.[79] Aus den angeführten Gründen ist es klar, daß bei Neuanlagen die Ringspinnmaschine heute mit dem Janninkschen Streckwerk versehen wird.

Elektrischer Antrieb an Spinnereimaschinen. Die Hauptvorteile sind das Wegfallen der Deckentransmission und der Treibriemen von ihr zu den Maschinen. Also mehr Licht und weniger Reibungswiderstand. Bei Aufstellen des Motors wird immer darauf gesehen, daß er auf der Antriebseite der Maschine so plaziert wird, daß er im Grundriß derselben verschwindet oder auf den Triebschild kommt und die Passage für den Materialverkehr freibleibt.

Speiseapparat mit Voröffner (Fig. 11). Der Motor M steht unter dem Zufuhrtisch des Voröffners und treibt nach vorwärts die Zahntrommel b und nach rückwärts die Antriebscheibe des Speiseapparats a.

Oeffner mit Vertikaltrommel, kombiniert mit Schlagmaschine (Fig. 12). Der Motor M ist auf einem Gabelsupport über der ersten Siebtrommel montiert und treibt mit geschränktem Riemen die Messerwelle a. Nach abwärts wird links die Achse des Exhaustöffners b, rechts am Boden ein Vorgelege für den Wickelapparat einerseits, Schläger und Ventilator anderseits getrieben. Der Motor kann auch oben auf die vertikale Trommelachse a gesetzt und die anderen Teile von hier aus angetrieben werden.[80]

Schlagmaschine (Fig. 13). Der Motor M steht unter dem Einlauftisch. Er treibt den Schläger S, und dieser durch das Vorgelege C den Wickelantrieb d. S treibt auch den Ventilator c. Der Motor kann auch auf der Schlägerachse sitzen.

Karden (Krempeln). Unter dem Einlauf e (Fig. 14) steht der Motor M. Er treibt das Vorgelege a. Dieses treibt die Trommelachse b, welche Ein- und Auslauf antreibt (mit Riemen).

Strecken (Fig. 15). Der Motor ist innerhalb des Endschildes der Maschine versteckt montiert. Hier muß wegen der kleinen Distanz mit Radübersetzung 18 auf 74 rückwärts auf die Antriebwelle a der Streckköpfe getrieben werden.

Vorspinnmaschinen (Fig. 16). Hier befinden sich die Mechanismen für Spulen-, Spindel- und Wagenantrieb direkt innerhalb und teilweise im Antriebschild. Daher muß der Motor M nach außen angebracht werden, so daß die Riemenscheibe desselben unter die Antriebscheibe der Maschine kommt. Auch kann der Motor auf dem Triebschild sitzen, was Platz erspart.

Ringspinnmaschinen und Zwirnmaschinen (Fig. 17). Der Motor M kann auf der Trommelachse der Maschine sitzen und durch Ein- und Ausschalten von Widerständen vom Windungsmechanismus aus den Spindeln variable Tourenzahl erteilen zur Erreichung gleichmäßigen Fadenzuges [2]. – Bei Seilantrieb für Ringspinnmaschinen mit einer Trommel (Fig. 17) liegt der Motor M zwischen den Triebschilden. Jener kann auch auf den Antriebschild gestellt werden und die Trommelachse mit Riemen und Spannrolle treiben. Durch verschiedene Pressung der letzteren vom Windungslineal aus hat man selbsttätige variable Spindelgeschwindigkeit (Fig. 18).

Selfaktor. Der Motor wird hinter den Triebkopf gestellt. Er treibt ein Vorgelege auf einem Gestell über dem Hauptantrieb. Die Deckentransmission und das Deckenvorgelege fallen weg. Allein der Platzbedarf für diese Anordnung ist hier zu groß, als daß ein Vorteil gegenüber Transmissionantrieb resultiert. Darum ist es richtiger, hier Gruppenantrieb anzuordnen. Der Motor liegt an der Decke und treibt je zwei Vorgelege für zwei Maschinen. Man hat nun Querwellen im Spinnsaal. Der Vorteil beim Gruppenantrieb liegt auch darin, weil beim Selfaktorantrieb mit jedem Arbeitsvorgang Kraftspitzen in periodischer Folge vorkommen, was bei Einzelantrieb einen verhältnismäßig großen Motor bedingt. Bei Gruppenantrieb gleicht sich das aus, da bei den Maschinen im gleichen Saal die hohen Anfangsdrehmomente der einzelnen Wagenspiele nicht zusammenfallen.

Man verwendet für Textilmaschinen mit Vorteil Drehstrommotoren wegen ihrer einfachen Konstruktion und Handhabung. Zur Vermeidung von Staubablagerung im Innern müssen die Motoren staubdicht verschalt sein.

Literatur: [1] Leipz. Monatschr. s. Textilind. 1910, Nr. 3. – [2] Ebend. 1907, Nr. 1.

Boßhard.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5., Fig. 6., Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10.

Fig. 10a.

Fig. 11.

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14., Fig. 15.

Fig. 16.

Fig. 17.

Fig. 18.