Вытягивание и сдваивание прядильных материалов. — Под этим именем разумеется одна из прядильных операций, имеющая своим назначением распрямить и параллелизовать волокна в общей массе прядильного материала, поступающего с чесальных (кардных или гребенных) машин в виде рыхлых лент, по возможности уравнять последние в отношении толщины и плотности, а иногда и утонить их. Выполняется она на так назыв, ленточных, или вытяжных, машинах. Сущность собственно вытягивания заключается в следующем. Пусть а и а1, b и b1 — две пары валиков, вращающихся по направлению, указываемому стрелками (фиг. 1),
Фиг. 1. Схема вытягивания кардных лент. и вторая пара обладает большею окружною скоростью. Представим, что лента захватывается валиками а и а1 и, пройдя между ними, подвергается подобному же действию со стороны следующей пары. Так как поступательная скорость ленты почти равна окружной скорости перемещающих ее валиков, ясно, что в одно и то же время вторая пара (вращающаяся быстрее) должна выпустить большую длину, чем первая; следовательно, часть ленты, заключенная в данный момент между обеими парами, станет растягиваться, т. е. большее или меньшее количество волосков будет вытаскиваться из общей совокупности их в этом месте ленты, и, скользя один возле другого, волоски будут распрямляться и параллелизоваться. Расстояние между вытягивающими парами, или, точнее, между линиями соприкосновения валиков, определяется длиною отдельного волоска обрабатываемого материала; если оно менее этой длины, волосок, будучи защемлен одновременно обеими парами, разорвется; если же слишком превышает ее, волосок, оставаясь совсем незахваченным, не будет распрямляться; вообще это расстояние избирается несколько больше длины волокна — тем больше, чем толще обрабатываемая лента. Степень В., или вытяжка, определяется отношением длины вытянутой ленты к ее первоначальной длине. Применение валиков для В. было сделано впервые в 1738 г. англичанином Полем Люисом (Lewis Paul) и, можно сказать, стало краеугольным камнем механического пряденья, так как в настоящее время вытягивающие валики составляют существеннейшую часть всех, следующих за чесальными, прядильных машин. Для лучшего распрямления и параллелизации волокон обыкновенно производят В. не один раз, а чтобы обрабатываемые ленты не утонялись или, по крайней мере, не утонились излишне и через то не утратили своей прочности, на ленточных машинах между валиками пропускается сразу целый ряд лент, которые подвергаются совместному вытягиванию и вслед за тем соединяются в одну общую или такой же толщины, как прежние, или немного тоньше их. Подобное сдваивание лент способствует сверх того их выравниванию, так как, не говоря уже о том, что совпадение утонений одних из лент с утолщениями других должно иметь следствием получение в результате более однородной ленты, даже и при сложении или толстых, или тонких частей между собою, степень однородности новой ленты в этих местах останется — в самом неблагоприятном случае — такой же, как была в первоначальных, но уменьшиться никак не может. Чем более лент сдваивается, и чем больше число раз повторяется это действие, тем однороднее будут вновь образованные ленты. Выяснив общие основания рассматриваемой операции, опишем несколько ближе конструкцию и действие ленточной машины, употребляемой в бумагопрядильном производстве (фиг. 2 и 3), и затем укажем на отличия ленточных машин, служащих для обработки льна и шерсти. Вытягивающий ленточный аппарат для хлопка состоит из 3—6, наичаще 4-х пар; каждая пара — из металлического рифленого цилиндрика (11/8—13/8″ диам.) и свободно лежащего на нем чугунного обтянутого опойком валика. Движение через передачу получают только цилиндры, валики же, прижимаемые к ним грузами, вращаются вследствие трения. Пристающие к кожаной поверхности последних отдельные волоконца хлопка снимаются куском сукна, наклеенным на нижнюю сторону накладываемой на валики крышки, которая время от времени осматривается и очищается работницей. Ленты передаются с кардных машин на вытяжные в железных цилиндрических тазах, или бураках (род высокого ведра), устанавливаемых по длине последних машин; 4 — 8 таких лент, по числу сдваиваний, по одной из таза направляются с помощью стоечек двумя полосами к вытягивающему аппарату; по выходе из него эти полосы, представляя уже сплошную очень тонкую ватку, поступают через воронку в плющильные валики (фиг. 2),
Фиг. 2. Расположение вытягивающего и сдваивающего аппарата. превращаясь при этом в одну более или менее компактную ленту такой же толщины, как кардные, потому что в бумагопрядении не имеется в виду утонять ленты на вытяжных машинах. Обыкновенно работаются сразу 2, 3 и более лент, для чего в машине располагаются один возле другого столько же вытягивающих аппаратов с принадлежащими к ним воронками и общими плющильными парами; соответственные нижние цилиндры отдельных частей, называемых выпусками, или ходами, соединяются между собою за одно целое. Готовые ленты укладываются, как и кардные, в железные бураки, каждая в свой, с помощью особого прибора — койлера. Последний состоит из двух вращающихся тарелок: нижней, на которой устанавливается таз, и верхней, через наклонный канал которой лента направляется от плющильных валиков к тазу. Центр верхнего отверстия канала приходится как раз на оси вращения тарелки, центр же нижнего на некотором расстоянии от нее; кроме того, оси вращения тарелок не совпадают между собою. Благодаря подобной комбинации лента располагается в тазу циклоидальными витками (фигура 4),
Фиг. 3. Ленточная машина бумагопрядилен (о 6-ти ходах). чем предупреждается ее спутывание и облегчается последующий выход из таза. Во время работы рыхлые ленты хлопка часто обрываются; между тем обрыв одной из сдваиваемых лент на пути к вытяжным парам, если ее немедленно не срастить, влечет за собой неравномерность сработанной ленты; вследствие же обрыва ленты по выходе из вытягивающего аппарата нарушается ее непрерывность. Ввиду этого, у современной ленточной машины имеются особые приспособления, благодаря автоматическому действию которых движение ее органов, в обоих указанных случаях, тотчас же прекращается. Наиболее удачные из такого рода приспособлений основаны на приложении электричества.
Фиг. 4. Положение хлопчатобумажных лент в бураках или тазах. Рассматриваемая операция повторяется 2—4 раза, причем ленты, полученные из кардных на 1-й ленточной, подобным же образом сдваиваются и вытягиваются на 2-й, доставленные 2-ю пропускаются так же на 3-й и т. д. Эти отдельные машины — первая, вторая и т. д. головка — по большей части, ради сбережения места и удобства передачи, бывают соединены вместе общим главным валом и общей станиной, но могут работать или быть останавливаемы независимо одна от другой, и каждая головка располагается обратно смежной с ней, благодаря чему ленты, вышедшие с какой-либо головки, поступают в соседнюю с той же стороны, на какой они были получены. Вытяжка и число сдваиваний могут быть или одинаковые на всех головках, или различные.
Хотя сущность и значение В. и сдваиванья остаются те же и в льнопрядильном производстве, но конструкция употребляемых для этой цели машин имеет свои характерные особенности, обуславливаемые иными свойствами льняного волокна. После машинной или ручной чески лен получается в виде суженных на концах горстей, которые еще нужно соединить в ленты; ради этого у первой ленточной машины (фиг. 5)
Фиг. 5. Раскладочная ленточная машина льнопрядилен. с приемной стороны имеется так называемый раскладочный стол, составленный из нескольких натянутых на ролики и движущихся по длине машины бесконечных ремней, которыми располагаемые на них друг за другом горсти (при условии, чтобы одна перекрывала другую, насколько это нужно для образования равномерной ленты) доставляются затем к вытягивающему аппарату уже в виде непрерывных лент. Вытягивающий аппарат раскладочной машины состоит из двух пар валиков, более или менее значительно, в зависимости от длины обрабатываемого льна, удаленных одна от другой, и из так называемых падающих гребней (фиг. 6),
Фиг. 6. Падающие гребни льнопрядильной ленточной машины. помещенных на пути ленты от первой пары (гладкие чугунные) ко второй (тоже гладкие, нижний — чугунный, верхний — ольховый). Гребни эти ни что иное, как металлические брусочки, к которым прикреплены пластинки с тонкими стальными иглами. Они располагаются по одному направлению с валиками в двух параллельных плоскостях, входя концами в нарезки 4-х бесконечных винтов; два верхних винта, А и В, вращаясь, медленно перемещают поддерживаемые ими гребни от задних валиков к передним; нижние винты, C и D, имея более отлогую нарезку, быстро возвращают переводимые на них сверху (возле передней пары) особыми кулачками гребни в обратную сторону, и у задних валиков последние снова поступают, тоже с помощью кулачков, на верхние винты. Работают собственно только гребни, вверху находящиеся, а именно, их иглы поддерживают ленту и вместе с тем способствуют параллелизации и разделению волокон. Применение падающих гребней (которые находим и в последующих ровничных машинах) к льнопрядению Петром Ферберном (Peter Fairbairn) из Лидса в 1834 г. было крупным шагом к разрешению вопроса о механическом прядении льняного волокна. Вытянутые ленты, пройдя через соответственные прорезы соединяющей доски и, направляясь затем вдоль ее под прямым углом к прежнему направлению, накладываются одна на другую, и полученная таким образом одна общая — обыкновенно более тонкая, чем взятые горсти — лента, при посредстве плющильных, или отводящих, валиков поступает в бурак. В. и сдваиванье повторяется еще 2—3 раза; число сдваиваемых лент меняется между 4—8; с каждым пропуском ленты все утоняются. Следующие вытяжные машины отличаются от раскладочной отсутствием стола, большей тониной игл и заменой первой пары тремя валиками и вырабатывают обыкновенно три ленты. Далее мы встречаемся с вытягиванием и сдваиванием при обработке камвольной шерсти, а именно, оно применяется для подготовки шерсти к гребенному чесанию и затем повторяется над лентами, полученными с гребенных машин. Здесь эта операция особенно близко подходит к так назыв. грубопрядению, или приготовлению ровницы, так как вытянутой ленте перед поступлением ее в таз или навертыванием на скалку сообщается некоторое кручение с помощью вращающейся воронки или скатывающего аппарата; последний состоит из двух соприкасающихся кожаных рукавов (между ними и проходит лента), натянутых каждый на два горизонтальных валика, которые, помимо вращения около оси, имеют еще поступательное движение взад и вперед, и притом нижние в направлении противоположном верхним. Вытягивающий механизм содержит две (или три) пары металлических валиков (нижние с рифлями) и между ними (или между 2-й и 3-й парой) цилиндрический гребень, т. е. полый металлический цилиндр, снабженный на поверхности тонкими иглами, наклоненными в сторону, противоположную вращению цилиндра, а вместе с тем и движению ленты. Сдваиваемые ленты, свиваясь со скалок, на которых они переносятся с кардных машин, или выходя из тазов, в которые поступают с гребенных, идут через воронки, каждая к своему вытяжному аппарату и, оставляя его более или менее утоненными, направляются отводящими валиками к вращающейся воронке, где они соединяются в одну общую, навивающуюся вслед за тем с помощью рифленых цилиндров на горизонтально лежащую над ними скалку, причем благодаря комбинации вращательного и переменно-поступательного движения этих органов лента располагается на скалке винтообразными перекрестными рядами; подобное расположение облегчает сход ее на следующей машине. Иногда или сработанная лента не навертывается на скалку, а укладывается в таз, или сдваиваемые ленты соединяются до вступления в вытягивающий аппарат и подвергаются общему вытягиванию, или место цилиндрического гребня заступают падающие гребни, которые по устройству одинаковы с употребляемыми для льна, но прочесывают ленту с двух сторон, так как одни гребни совершают свой цикл перемещений над лентой, другие же — под нею. Назначение гребней то же, что и в льнопрядении: не говоря уже о необходимости поддержать ленту при довольно значительном иногда расстоянии между вытяжными парами, только благодаря препятствию, оказываемому иглами, упругие волоски шерсти распрямляются в момент отделения их друг от друга под действием вытягивания, а не возвращаются к первоначальной извитой форме. Перед гребенным чесаньем, В. и сдваивание применяется 2—3, иногда и более раз, при 4—6-кратном сдваивании и такой же вытяжке, так как в этот период обработки не преследуется утонения ленты; над прочесанной же шерстью рассматриваемая операция повторяется обыкновенно большее число раз, соединяется вместе лент по 4—8, и с каждым пропуском получаются более тонкие ленты. Как хлопчатобумажные, так льняные и шерстяные ленты, доставляемые вытяжными машинами, передаются затем в том виде, как получены — в тазах или на скалках — на ровничные машины.