|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Spinnmaschine. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Das XNUMX. und XNUMX. Jahrhundert waren geprägt von einem beispiellosen technologischen Aufschwung. Im Laufe von hundertfünfzig Jahren wurden viele geniale Erfindungen gemacht, neue Motorentypen geschaffen, neue Kommunikations- und Transportmittel erschlossen, verschiedenste Werkzeugmaschinen und Maschinen erfunden. In den meisten Produktionszweigen wurde Handarbeit fast vollständig durch Maschinenarbeit ersetzt. Die Geschwindigkeit, Verarbeitungsqualität und Arbeitsproduktivität sind um ein Dutzend Mal gestiegen. Tausende große Industrieunternehmen entstanden in den entwickelten europäischen Ländern, neue soziale Klassen wurden gebildet - die Bourgeoisie und das Proletariat.
Der industrielle Aufstieg wurde von großen gesellschaftlichen Veränderungen begleitet. Infolgedessen hatte sich Europa, ja die ganze Welt bis zum Ende des XNUMX. Jahrhunderts bis zur Unkenntlichkeit verändert; das Leben der Menschen war überhaupt nicht mehr wie zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts. Vielleicht zum ersten Mal in der Geschichte hat eine technologische Revolution alle Aspekte des menschlichen Lebens so sichtbar und deutlich beeinflusst. Inzwischen ist der Beginn dieser großen Maschinenrevolution mit der Schaffung einer automatischen Spinnmaschine verbunden – der allerersten Maschine, die in der Produktion weit verbreitet war. Man kann sagen, dass sich die Spinnmaschine als Prototyp aller nachfolgenden Werkzeugmaschinen und Mechanismen herausstellte und ihre Erfindung daher in ihrer Bedeutung weit über den engen Rahmen von Textil und Spinnerei hinausging. In gewisser Weise symbolisierte ihr Erscheinen die Geburt der modernen Welt.
Das Spinnen in der oben beschriebenen Form - mit Hilfe einer Handspindel und eines Spinnrades - existierte mehrere Jahrtausende und blieb während all dieser Zeit eine ziemlich komplizierte und zeitaufwändige Aufgabe. Die Hand des Spinners wurde bei monotonen Bewegungen des Ziehens, Verdrehens und Aufwickelns des Fadens schnell müde, die Arbeitsproduktivität war gering. Ein bedeutender Schritt in der Entwicklung des Spinnens erfolgte daher mit der Erfindung eines Handspinnrads, das erstmals im alten Rom auftauchte. Bei dieser unkomplizierten Vorrichtung drehte Rad a bei seiner Drehung mit Hilfe einer Endlosschnur ein Rad kleinerer Abmessungen d, auf dessen Achse eine Spindel b aufgesteckt war. Der Vorgang des Spinnens an einem Handspinnrad war wie folgt: Die rechte Hand drehte mit Hilfe eines Griffs das große Rad a, während die linke Hand, die einen Strang aus einem Faserbündel zog, den Faden entweder leitete schräg zur Spindel (dann verdreht und verdreht) oder unter einer geraden Linie Winkel (dann selbst, fertig, auf eine Spindel gewickelt).
Das nächste große Ereignis in der Geschichte des Spinnens war das Erscheinen des selbstspinnenden Rades (um 1530), dessen Erfinder der Braunschweiger Steinmetz Jürgens heißt. Sein Spinnrad wurde durch die Beine in Bewegung gesetzt und befreite beide Hände des Arbeiters für die Arbeit. Die Arbeit an einem selbstdrehenden Rad war wie folgt. Die Spindel 1 war fest mit dem Flügel 2 verbunden und erhielt Bewegung von dem unteren großen Rad 4. Letzteres war mit einem Block verbunden, der fest auf der Spindel montiert war. Spule 3, an deren einem Ende ein Block mit kleinerem Durchmesser befestigt war, wurde frei auf die Spindel aufgesetzt. Beide Blöcke wurden von demselben Rad 4 angetrieben, aber die mit dem größeren Block verbundene Spindel und der Flyer drehten sich langsamer als die mit dem kleineren Block verbundene Spule. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Spule schneller drehte, wurde der Faden darauf gewickelt, und die Geschwindigkeit des gewickelten Fadens war gleich der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Spindel und der Spule. Die Spinnerin zog mit der Hand die Fasern aus dem Wirtel und drehte sie teilweise mit den Fingern. Der Faden bewegt sich vor dem Eintritt in den Flyer entlang der Achse der Spindel. Gleichzeitig drehte sie sich, das heißt, sie verdrehte sich und machte genau die gleiche Anzahl von Umdrehungen wie die Spindel. Nach Durchlaufen des Flyers 2 änderte der Faden die Richtung und ging bereits rechtwinklig zur Spindelachse auf die Spule. So ermöglichte ein selbstspinnendes Rad im Vergleich zu einem herkömmlichen Spinnrad das gleichzeitige Ziehen, Verdrillen und Aufwickeln des Fadens.
Aus dem Spinnprozess wurden hier bereits zwei Arbeitsgänge mechanisiert: das Zwirnen des Fadens und das Aufwickeln auf eine Spule, aber das Abziehen der Fasern vom Wirtel und deren teilweises Zwirnen erfolgte manuell. Das hat die ganze Arbeit stark verlangsamt. Inzwischen wurde im ersten Drittel des XNUMX. Jahrhunderts ein verbesserter Kay-Webstuhl geschaffen, der es ermöglichte, die Webgeschwindigkeit deutlich zu erhöhen. Auf dem neuen Webstuhl konnte der flinke Weber so viel Garn weben, wie sechs erfahrene Spinner lieferten. Dadurch entstand ein Missverhältnis zwischen Spinnen und Weben. Die Weber begannen einen Mangel an Garn zu spüren, da die Spinner keine Zeit hatten, es in der richtigen Menge vorzubereiten. Garn wurde nicht nur sehr teuer, sondern es war oft unmöglich, es um jeden Preis überhaupt zu bekommen. Und die Märkte verlangten immer mehr Stoffe. Mehrere Generationen von Mechanikern tüftelten vergebens darüber, wie man das Spinnrad verbessern könnte. Während des XNUMX. und der ersten Hälfte des XNUMX. Jahrhunderts wurden mehrere Versuche unternommen, das selbstdrehende Rad mit zwei Spindeln auszustatten, um seine Effizienz zu steigern. Aber es war zu schwierig, an einem solchen Spinnrad zu arbeiten, sodass diese Idee nicht an Popularität gewann. Es war klar, dass das Spinnen auf mehreren Spindeln gleichzeitig nur möglich sein würde, wenn das eigentliche Verfahren des Ziehens der Fasern mechanisiert würde. Teilweise löste diese schwierige Aufgabe der englische Mechaniker John White, der 1735 eine spezielle Absaugvorrichtung erfand. Laut Marx war es dieser Teil der Maschine, der den Beginn der industriellen Revolution bestimmte. Aus Geldmangel verkaufte White die Rechte an seiner bemerkenswerten Erfindung an den Unternehmer Lewis Paul, der sie 1738 zum Patent anmeldete. In der Maschine von Paul und White wurden menschliche Finger zuerst durch ein Paar "Zug"-Walzen ersetzt, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehten. Eine Walze hatte eine glatte Oberfläche, während die andere rau mit einer geriffelten Oberfläche oder mit Schlepptau gepolstert war. Bevor die Baumwollfasern jedoch in die Walzen der Maschine gelangen, mussten sie einer Vorbehandlung unterzogen werden – sie mussten parallel zueinander gelegt und herausgezogen werden. (Dies wurde als "Kämmen" der Baumwolle oder Kardieren bezeichnet.)
Paul und White versuchten, diesen Prozess zu mechanisieren und entwickelten eine spezielle Karde. Das Funktionsprinzip war wie folgt. Der Zylinder, der auf seiner gesamten Oberfläche mit Haken ausgestattet war, drehte sich in einer Nut, die an ihrer Innenseite mit Zähnen ausgestattet war. Die Baumwollfasern wurden zwischen dem Zylinder und dem Trog hindurchgeführt und so gekämmt.
Danach wurde das Garn in Form eines dünnen Bandes in die Spinnmaschine eingeführt und hier zunächst in die Streckwalzen gezogen, dann in die Spindel, die sich schneller als die Walzen drehte, eingetragen und zu einem Faden verzwirnt. Das erste derartige Spinnrad wurde 1741 von Paul gebaut. Es war die erste Spinnmaschine der Geschichte. Paul und White verbesserten ihre Maschine und begannen, das Garn durch mehrere Rollen zu führen. Sie drehten sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und zogen es zu einem dünneren Faden. Vom letzten Rollenpaar trat der Faden in die Spindel ein. 1742 baute White eine Maschine, die sich auf 50 Spindeln gleichzeitig drehte und von zwei Eseln angetrieben wurde. Wie die späteren Ereignisse zeigten, entpuppten sich die von ihm erfundenen Streckwalzen als äußerst erfolgreiche Innovation. Aber im Allgemeinen war sein Auto nicht weit verbreitet. Es war zu teuer und umständlich für einen einzelnen Handwerker. Auch in den Folgejahren war ein akuter Garnmangel zu spüren. Dieses Problem wurde teilweise erst nach der Entwicklung der Hargreaves-Spinnmaschine gelöst. Hargreaves war Weber. Seine Frau machte Garn für ihn, und was sie an einem Tag spinnen konnte, war ihm nicht genug. Deshalb machte er sich viele Gedanken darüber, wie die Arbeit der Spinner beschleunigt werden könnte. Der Zufall kam ihm zu Hilfe. Eines Tages warf Jenny, die Tochter von Hargreaves, versehentlich ein Spinnrad um, aber ihr Rad drehte sich weiter und die Spindel spinnte weiter Garn, obwohl sie sich in einer vertikalen und nicht in einer horizontalen Position befand. Hargreaves machte sich diese Beobachtung sofort zunutze und baute 1764 eine Maschine mit acht vertikalen Spindeln und einem Rad. Er nannte das Auto „Jenny“ nach seiner Tochter. Sie brachte ihrem Schöpfer weder Geld noch Glück. Im Gegenteil, die Erfindung von Hargreaves sorgte für Aufruhr unter den Spinnern - sie sahen voraus, dass die Maschine sie arbeitslos machen würde. Eines Tages brach eine Bande aufgeregter Leute in Hargreaves Haus ein und zerstörte das Auto. Der Erfinder selbst und seine Frau entgingen nur knapp Repressalien. Aber das konnte die Verbreitung des Maschinenspinnens natürlich nicht aufhalten – nur wenige Jahre später wurde „Jenny“ von tausenden Handwerkern verwendet.
Wie die Maschine von White erforderte "Jenny" eine Vorbehandlung der Baumwollfasern. Die Zurichtung des Fadens erfolgte hier aus einem Band aus gekämmter Baumwolle. Die Kolben mit dem Roving wurden auf einen geneigten Rahmen gelegt (die Neigung diente dazu, das Aufwickeln des Rovings zu erleichtern). Anstelle der Streckwalzen von White verwendete Hargreaves eine spezielle Presse, die aus zwei Holzblöcken bestand. Die Fäden des Vorgarns von den Kolben passierten eine Zugpresse und wurden an den Spindeln befestigt. Die Spindeln, auf die das fertige Garn gewickelt wurde, befanden sich auf einem festen Rahmen auf der linken Seite der Maschine. Am unteren Ende jeder Spindel befand sich ein Block, um den herum eine Antriebsschnur über die Trommel geworfen wurde. Diese Trommel befand sich vor allen Blöcken und Spindeln und wurde von einem großen Rad angetrieben, das von Hand gedreht wurde. So drehte das große Rad alle Spindeln. Der Spinner bewegte mit einer Hand den Wagen der Ziehpresse und drehte mit der anderen das Rad, das die Spindeln in Bewegung setzte. Der Betrieb der Maschine bestand aus folgenden Vorgängen: Die Presse wurde geschlossen und von den Spindeln zurückgezogen - dadurch wurde der Faden herausgezogen. Gleichzeitig drehte der Spinner das Rad, es setzte die Spindeln in Bewegung und sie drehten den Faden. Am Ende des Rückzugs hielt der Schlitten an und die Spindeln drehten sich weiter, wodurch eine zusätzliche Verdrehung erfolgte. Danach wurde der Schlitten zu den Spindeln zurückgeführt, alle Fäden wurden mit einem speziellen Draht leicht gebogen, damit sie in die Wickelposition kamen. Beim Rückhub des Schlittens bei offener Presse wurden die Fäden durch deren Drehung um die Spindeln gewickelt. Die Ziehpresse von Hargreaves ersetzte im Wesentlichen die Hand des Arbeiters. Die ganze Arbeit reduzierte sich im Wesentlichen auf drei Bewegungen: auf die Drehung des Antriebsrades, auf die geradlinige Hin- und Herbewegung des Wagens und auf das Biegen des Drahtes. Mit anderen Worten, der Mensch spielte nur die Rolle einer treibenden Kraft, und daher wurde es in Zukunft möglich, den Arbeiter durch andere, dauerhaftere und leistungsfähigere Energiequellen zu ersetzen. Die bemerkenswerte Bedeutung der Erfindung von Hargreaves bestand darin, dass sie die Wartung mehrerer Spindeln durch einen Arbeiter ermöglichte. Seine allererste Maschine hatte nur acht Spindeln. Dann erhöhte er ihre Zahl auf 16. Aber schon zu Lebzeiten von Hargreaves tauchten „Jenny“-Maschinen mit 80 Spindeln auf. Diese Maschinen konnten nicht mehr von einem Arbeiter angetrieben werden und wurden an einen Wassermotor angeschlossen. Aufgrund der Einfachheit des Designs und der geringen Kosten sowie der Möglichkeit, einen manuellen Antrieb zu verwenden, ist "Jenny" weit verbreitet. In den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts gab es in England bereits mehr als XNUMX „Jenny“-Spinnräder. Die meisten von ihnen gehörten einzelnen Webern. Der kleinste von ihnen erledigte die Arbeit von sechs oder acht Arbeitern. Es war die erste Maschine in der Geschichte, die in Massenproduktion hergestellt wurde. Die Hargreaves-Maschine half einigermaßen, die Spinnerei zu überwinden und trug zu einem kräftigen Produktionsanstieg in England bei, aber sie war immer noch nicht ganz das, was benötigt wurde. Die Abgasanlage „Jenny“ erwies sich als unvollkommen. Aufgrund unzureichender Verstreckung erwies sich das Garn als dünn, aber schwach. Für eine größere Festigkeit des Gewebes mussten Weber dem Garn Leinenfäden hinzufügen. Eine erfolgreichere Maschine wurde bald von Arkwright entwickelt. Es war eine Kombination von Whites Auspuffmechanismus mit dem Dreh- und Wickelapparat von Jürgens' selbstdrehendem Rad. Von Beruf war Arkwright Friseur in Bolton, England. Die meisten seiner Kunden waren kleine Spinner und Weber. Eines Tages wurde Arkwright Zeuge eines Gesprächs zwischen Webern, die sagten, dass das Leinen aus Leinenfäden gewebt wurde, die mit Baumwollfäden durchsetzt waren, da die Maschine von Hargreaves nicht viel Garn liefern konnte und ihre Fäden nicht ausreichend stark waren. Kurz darauf besorgte sich Arkwright eine Jenny-Maschine, studierte sie und war überzeugt, dass er eine weitere bauen könnte, die sich schneller und feiner drehen würde. Er machte sich an die Arbeit, und tatsächlich gelang es ihm, ein Spinnrad zu bauen, das alle Vorgänge vollautomatisch durchführte. Der Spinner musste nur dafür sorgen, dass genug Material in die Maschine kam und die gerissenen Fäden verbinden.
Die Arbeit an der Arkwright-Maschine verlief wie folgt: Das Antriebsrad drehte die Spindeln mit Flyern. Das aus Baumwolle vorgefertigte Roving wurde auf Kolben gelegt, die auf einer horizontalen Welle an der Spitze des Webstuhls platziert wurden. Das Rovingband aus Baumwollfasern trat in die Streckwalzen ein, die sich vor den Kolben befanden. Bei jedem Paar war die untere Walze aus Holz, gewellt und die obere mit Leder überzogen. Jedes nachfolgende Walzenpaar drehte sich schneller als das vorherige. Die oberen Walzen wurden durch Gewichte gegen die unteren gedrückt. Der längliche Faden kam aus dem letzten Rollenpaar, wurde durch die Haken des Flyers geführt und um die Spindel gewickelt. Um eine Verzögerung der auf den Spindeln sitzenden Spulen von den Flyern zu erhalten, wurden die Spulen etwas verzögert, indem eine Schnur durch die Rillen der Riemenscheiben an der Unterseite jeder Spule geführt wurde. Als Ergebnis wurden Fäden von einer solchen Stärke erhalten, dass es von nun an möglich war, Stoffe aus reiner Baumwolle ohne Beimischung von Leinen herzustellen. Bei der beschriebenen Maschine wurde das Prinzip der Arbeitskontinuität vollständig umgesetzt, daher wurde sie als Wassermaschine bezeichnet. Arkwright entpuppte sich nicht nur als erfolgreicher Erfinder, sondern auch als cleverer Geschäftsmann. In einer Gemeinschaft mit zwei Kaufleuten baute er eine eigene Spinnerei und eröffnete 1771 eine zweite Fabrik in Cromford, in der alle Maschinen von einem Wasserrad angetrieben wurden. Bald wuchs die Fabrik auf die Größe eines großen Unternehmens an. 1779 hatte es mehrere tausend Spindeln und beschäftigte 300 Arbeiter. Ohne hier anzuhalten, gründete Arkwright mehrere weitere Fabriken in verschiedenen Teilen Englands. 1782 beschäftigte er bereits 5000 Arbeiter und sein Kapital wurde auf 200 Pfund Sterling geschätzt. Arkwright arbeitete weiterhin an neuen Maschinen, die den gesamten Garnverarbeitungsprozess mechanisieren würden. 1775 erhielt er ein Patent für mehrere Hilfsmechanismen auf einmal. Die wichtigsten waren: eine Karde, ein beweglicher Kamm, eine Vorspinnmaschine und eine Zuführvorrichtung. Die Karde bestand aus drei Trommeln und diente zum Kämmen von Baumwolle. (Dies war eine Verbesserung gegenüber der Maschine von White.) Der bewegliche Kamm wurde als Zusatz zur Karde verwendet - er wurde verwendet, um die kardierte Baumwolle von den Trommeln zu entfernen. Die Vorgarnmaschine verwandelte die gekämmte Baumwolle in ein zylindrisches Vorgarn, das für die Verarbeitung auf der Spinnmaschine bereit war. Der Feeder war eine bewegliche Bahn, die Baumwolle zur Verarbeitung an die Karde lieferte. In den folgenden Jahren wurde Arkwrights Ruhm von Vorwürfen überschattet, die Erfindungen anderer Leute gestohlen zu haben. Eine Reihe von Gerichtsverfahren hat gezeigt, dass alle von ihm patentierten Maschinen nicht wirklich von ihm erfunden wurden. Es stellte sich also heraus, dass die Wasserspinnmaschine von dem Uhrmacher John Kay erfunden wurde, die Kartenmaschine von Daniel Born erfunden wurde, das Kraftgerät von John Lees erfunden wurde. 1785 wurden alle Patente von Arkwright annulliert, aber zu diesem Zeitpunkt war er bereits einer der reichsten englischen Hersteller geworden. Im Jahr 1772 schuf der Mechaniker Wood eine Maschine, bei der die Absaugvorrichtung stationär war und die Spindeln sich bewegten, d. h. der entgegengesetzte Prozess fand zu dem statt, der bei Hargreaves‘ Maschine stattfand. Dabei nimmt das Arbeitsband eine passive Position ein und die Spindel (Arbeitswerkzeug) wird deutlich aktiviert. Die stationär bleibende Zugpresse schließt und öffnet sich, und die Spindeln drehen sich nicht nur, sondern bewegen sich auch.
Der letzte Punkt bei der Schaffung einer universellen Spinnmaschine wurde von dem Weber Samuel Crompton gesetzt, der die sogenannten Maultiere erschuf. Es kombinierte die Prinzipien der "Jenny" und der Wassermaschine von Arkwright.
Anstelle der Hargreaves-Presse verwendete Crompton Zugwalzen. Außerdem wurde eine Kutsche eingeführt, die sich hin und her bewegte. Spindeln wurden auf dem Schlitten platziert. Als sich der Schlitten mit den Spindeln von den Rollen wegbewegte, zogen die Spindeln noch mehr heraus und verdrehten den Faden. Als sich der Schlitten den Rollen näherte, drehte sich der Faden und wickelte sich um die Spindel. Während die Wassermaschine starkes, aber grobes Garn und die Jenny feines, aber schwaches Garn produzierte, produzierten Cromptons Maultiere starkes, aber feines Garn. Autor: Ryzhov K.V.
Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
▪ Kritische Schwachstelle von SIM-Karten aller Betreiber ▪ Unsichtbarkeitsfolie zur Übermittlung geheimer Botschaften ▪ Die älteste magnetische Aufzeichnung, die in einem Meteoriten gefunden wurde ▪ Fotos statt Satelliten für das neue Navigationssystem
▪ Standortabschnitt Dosimeter. Artikelauswahl ▪ Artikel Anmutiges und schnelles Boot. Tipps für einen Modellbauer ▪ Artikel Warum hat ein Raumschiff Wucherungen an der Nase? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Entlader-LKW-Fahrer. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Bewegungssensor - Autoschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Die Münze fällt nicht vom Blatt. Fokusgeheimnis
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Wir empfehlen interessante Artikel Abschnitt 
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite