XV. Verbesserungen an den Maschinen, womit aus Baumwolle, Flachs, Seide, Wolle und anderen Faserstoffen gedrehtes Vorgespinnst und Garn verfertigt werden kann, worauf sich William Higgins, Maschinenbauer von Manchester, in der Grafschaft Lancaster, am 7. Julius 1834 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Junius 1835, S. 341. Mit Abbildungen auf Tab. II. Higgin's Vorspinnmaschine fuͤr Baumwolle, Flachs, Seide etc. Die Erfindungen, welche dem Patenttraͤger von einem im Auslande wohnenden Fremden mitgetheilt wurden, bestehen: 1) in einer zusammengesezten Spindel und Fliege, wodurch an den Vorspinn- und Spinnmaschinen der Oberflaͤche der Spulen oder Roͤhren zum Behufe des Aufwindens die erforderliche verschiedene Aufnahmbewegung mitgetheilt werden kann, damit der an den gewoͤhnlichen Maschinen hiezu bestimmte Apparat entbehrlich werde; 2) in einem Apparate, wodurch die noͤthige Verkuͤrzung der Traversirbewegung (copping motion), gemaͤß welcher die Gespinnste auf den Spulen oder Roͤhren in Form eines Cylinders mit kegelfoͤrmigen Enden aufgewunden werden, hervorgebracht wird. Ich beginne mit der Beschreibung der ersteren dieser Erfindungen, die man aus Fig. 1 und 4 und aus der in Fig. 5 einzeln fuͤr sich gegebenen Abbildung der Spindel ersieht, und wobei an saͤmmtlichen Abbildungen gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet sind. Die Spindel D hat an ihrem unteren Ende einen Fuß, mit welchem sie sich in einer Pfanne bewegt, und einen halben Zoll unter ihrem oberen Ende einen Hals, der sich in einem Drehringe bewegt, welcher spaͤter beschrieben werden soll. Dieser Hals ist um einen halben Zoll laͤnger, als der Drehring Y, damit die Spindel in einer eben solchen Streke senkrecht durch diesen emporgehoben werden kann. Beilaͤufig einen Zoll unter diesem Halse ist eine Rolle E, die zur Aufnahme eines Laufbandes ausgekehlt ist, angebracht; und durch diese Rolle sind an den entgegengesezten Seiten des Mittelpunktes Zapfenloͤcher geschnitten, durch welche senkrecht die beiden Arme F und e gehen, von denen der eine an der unteren Flaͤche der Rolle mit einer kleinen Gabel f, und der andere auf dem Scheitel der Rolle mit einer aͤhnlichen kleinen Gabel g in Verbindung steht. Diese Gefuͤge gestatten, daß die Arme gegen die Achse der Spindel hin und von derselben weg, aber in keiner anderen Richtung bewegt werden koͤnnen. Der obere Theil des Armes e sammt dem Gefuͤge und dem durch die Rolle hindurchragenden Theile besteht aus Metall, waͤhrend der untere Theil aus dem sogenannten Lanzenholze oder aus irgend einem anderen leichten und geeigneten Materiale verfertigt ist; die beiden Enden sollen einander beinahe das Gleichgewicht halten, doch soll das obere Ende bei f' etwas schwerer gemacht seyn, damit das untere Ende des Armes dadurch mehr in Beruͤhrung erhalten wird. Der gegliederte Theil des anderen Armes besteht aus einer langen metallenen Scheide oder Roͤhre, durch welche eine staͤhlerne Spindel F geht, die an ihrem oberen Ende mit einem Getriebe h, und an ihrem unteren Ende mit einem kleinen, hoͤlzernen, gerieften Cylinder I ausgestattet ist. Die Spindel F paßt so in diese Scheide oder Roͤhre, daß sie sich frei um ihre Achse drehen kann, und ihre beiden Enden halten sich ebenfalls das Gleichgewicht, wie dieß an dem Arme e der Fall ist. Unter der Rolle E sieht man eine kleine Spiralfeder angebracht, die mit dem einen Ende an der Spindel und mit dem anderen an dem unteren Ende der gegliederten Scheide befestigt ist, damit auf diese Weise der Arm oder die Spindel F gegen die Hauptspindel D hin gezogen wird. Da die zulezt beschriebene, kreisende Spindel F mit den dazu gehoͤrigen Theilen um Vieles schwerer ist, als der Arm e, so muß zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes der Hauptspindel D ein Gegengewicht angebracht werden, und dieß kann am besten geschehen, indem man die untere Seite der Treibrolle E einer jeden Spindel mit einem entsprechenden Gegengewichte versieht. Die Spindel D ist von ihrem Scheitel bis zu der unteren Flaͤche der Rolle E hohl, indem in dieser Ausdehnung ein Loch durch deren Achse gebohrt ist, welches dann auch noch durch eine Seite der Spindel geht. Die Muͤndung des Loches, welches sich am Scheitel der Spindel D befindet, ist versenkt, wie dieß an den Fliegen der Vorspinnmaschinen gewoͤhnlich der Fall zu seyn pflegt; auch ist sie mit seichten, strahlenfoͤrmig vom Mittelpunkte ausgehenden Furchen versehen, die man in Fig. 7 sieht, und deren Zwek sich spaͤter ergeben wird. Diese zusammengesezte Spindel wird nun auf folgende Weise in der Maschine angebracht. Fig. 1 zeigt die Maschine von der Fronte; Fig. 2 gibt eine Endansicht davon; Fig. 3 ist ein Grundriß, und Fig. 4 ein Querdurchschnitt. In Fig. 1 und 4 stellen C hinten grobe Vorgespinnstspulen in einem Haspel und vorne Walzen wie gewoͤhnlich vor. Statt der gewoͤhnlichen Spindel und Fliege sieht man aber hier die zusammengesezte Spindel angebracht. Der Fuß einer jeden Spindel bewegt sich in einer Pfanne, gleichwie dieß an den gewoͤhnlichen Spindeln der Fall ist; ihr oberes Ende oder der Hals hingegen bewegt sich in einem Drehringe y, der in einer aus dem Walzenbaume hervorragenden Gabel aufgezogen ist. Jeder dieser Drehringe y ist außen an seinem unteren Ende gezaͤhnt, und bildet auf diese Weise ein kleines Getrieb, welches in das an dem Ende der Spindel F befindliche Getrieb h einzugreifen hat. Die Drehringe sind ferner in einer solchen Hoͤhe uͤber dem Riegel, der die Spindeln traͤgt, befestigt, daß die Spindeln senkrecht aus ihren Pfannen emporgehoben werden koͤnnen, und da die Zapfen der einzelnen Drehringe parallel mit dem eben erwaͤhnten Riegel aufgehaͤngt sind, so kann, nachdem eine Spindel aus der Pfanne emporgehoben worden ist, deren Fuß D so nach Außen bewegt werden, daß man an die Spindel D eine Spule oder Roͤhre ansteken oder davon abnehmen kann. Um jede der Rollen E laͤuft von einer an der Hauptwelle a befindlichen Trommel her ein Laufband, und dadurch werden die Spindeln D in Bewegung gesezt. Zwischen dem Pfannenriegel und dem Walzenbaume und parallel mit ihnen ist die Dokenlatte E' wie gewoͤhnlich so angebracht, daß sie sich mir den Spulen auf und nieder bewegen kann. Die Spindeln gehen jedoch nicht, wie dieß gewoͤhnlich der Fall zu seyn pflegt, durch Loͤcher, die in die Dokenlatte gebohrt sind; sondern durch Laͤngenspalten, welche vorne offen sind; man kann daher die Spindeln an ihrem unteren Ende nach Auswaͤrts bewegen, um die Spulen einsezen und abnehmen zu koͤnnen. Dabei darf jedoch nicht aus den Augen verloren werden, daß das an dem oberen Ende der Spindel F befindliche Getrieb h von solcher Groͤße ist, daß es in das stationaͤre Getrieb an dem Drehringe y eingreift. Es erhellt demnach offenbar, daß, wenn die Hauptspindel D umgetrieben wird, die Spindel F sich nicht nur mit ihr um die Achse der Spindel D umdrehen wird, sondern daß sie durch das Getrieb h, welches sich um das stationaͤre Getrieb an dem Drehringe y dreht, auch noch eine Umdrehung um ihre eigene Achse erhalten wird; und daß diese leztere Bewegung von der verhaͤltnißmaͤßigen Groͤße des stationaͤren zu der Groͤße des kreisenden Getriebes h abhaͤngen wird. Gesezt nun, es sey an die Spindel D eine Spule oder eine Roͤhre gebracht, die mit ihrem unteren Ende auf der Dokenlatte E' ruht, so wird der kleine geriefte Cylinder I, der sich an dem Ende der Spindel F befindet, durch die Spiralfeder in inniger Beruͤhrung mit der Oberflaͤche der Roͤhre oder Spule erhalten werden, und wenn sich daher die Hauptspindel D umdreht, so wird auch die Roͤhre in Folge der Beruͤhrung, in der sie mit dem gerieften Cylinder I steht, mit herumgetrieben werden. Wuͤrden sich die gerieften Cylinder und Spindeln F nicht um ihre eigenen Achsen drehen, so wuͤrden sich die Roͤhre und die Spindel D gemeinschaftlich, gleichsam als bestaͤnden sie aus einem Stuͤke, umdrehen, waͤhrend, wie bereits gezeigt worden ist, sowohl die Spindel F, als der geriefte Cylinder I ihre eigenthuͤmliche und von der Hauptspindel D unabhaͤngige Bewegung haben. Diese Bewegung theilen sie nun aber der Oberflaͤche der Roͤhre oder der Spule mit, und daher bewirken sie, daß die Bewegung dieser lezteren von jener der Hauptspindel D verschieden ist: und zwar so, daß diese Verschiedenheit von dem Verhaͤltnisse der Groͤße des stationaͤren Getriebes und des Getriebes und dem Durchmesser des Cylinders I abhaͤngt. Wenn hienach die Durchmesser des Getriebes h und des stationaͤren Getriebes, in welches ersteres eingreift, so wie der Durchmesser des gerieften Cylinders I so berechnet sind, daß die Oberflaͤche der Spule d dieselbe Geschwindigkeit mitgetheilt erhaͤlt, wie sie die Oberflaͤche der vorderen Walze besizt, so wird die Spule die zum Aufwinden des gesponnenen Garnes erforderliche Bewegung bekommen. Ich habe nun zu zeigen, auf welche Weise das Vorgespinnst an die Spule geleitet und auf dieselbe aufgewunden wird. Das von der vorderen Walze herabgelangende Vorgespinnst wird mittelst eines langen Hakens, den man in Fig. 1 bei a' sieht, durch das in der Achse der Spindel D befindliche Loch herab-, und bei dem oben erwaͤhnten seitlichen Loche dieser Spindel ausgefuͤhrt; dann wird es spiralfoͤrmig zwei oder drei Mal um den Arm e gewunden, der gegen das untere Ende hin spiralfoͤrmig ausgefurcht ist, damit die Fadenwindungen in gehoͤriger Stellung erhalten werden. Hierauf wird das Vorgespinnst um die an der Spindel befindliche Roͤhre oder Spule geschlungen, und, nachdem die Roͤhre so lange mit der Hand umgedreht worden ist, bis das Ende dadurch befestigt wurde, wird der Arm e dicht an die Oberflaͤche der Spule d angezogen. Diese Stellung muß der Arm haben, wenn er sich in Thaͤtigkeit befindet, und auf diese Weise leitet er das Vorgespinnst so genau an den Punkt, auf welchen es aufgewunden werden soll, daß es mit einem hohen Grade von Spannung und ohne dadurch im Geringsten Schaden zu leiden, aufgewunden werden kann. Ich will nun zeigen, wie die Bewegung der Oberflaͤche des gerieften Cylinders so regulirt werden kann, daß die Spulen das Vorgespinnst mit gehoͤriger Geschwindigkeit aufwinden. Es erhellt offenbar, daß die Umdrehungen der Spindel F im Verhaͤltnisse zu jenen der vorderen Walze nicht weniger von den Umdrehungen der Hauptspindel D, als von der relativen Groͤße des Getriebes h und des stationaͤren Getriebes abhaͤngen: so daß also jede Veraͤnderung in der Drehung des Garnes auch eine Veraͤnderung in der Aufwindbewegung bewirken wird. Wenn nun eine Veraͤnderung in der Drehung gemacht wird, so finde ich es am geeignetsten, die Aufwindbewegung dadurch auf entsprechende Weise zu reguliren, daß man die kleinen gerieften Cylinder I, welche zu diesem Behufe nicht auf bleibende Weise an der Spindel F befestigt, sondern nur angeschraubt sind, durch andere von kleinerem oder groͤßerem Durchmesser ersezt: und zwar je nach der in der Drehung vorgegangenen Veraͤnderung. An der Maschine, deren Beschreibung ich hier gebe, kommen 6 1/2 Umdrehungen der Spindel auf eine Umdrehung der vorderen Walze, die einen Zoll im Durchmesser hat; von dem Vorgespinnste gehen 4 Straͤhne auf das Pfund; das stationaͤre Getrieb hat 10, und das an der Spindel F befindliche Rad h 29 Zaͤhne, waͤhrend der geriefte Cylinder einen halben Zoll im Durchmesser hat: diese Verhaͤltnisse muͤssen uͤbrigens abgeaͤndert werden, je nachdem es der Grad der Drehung erfordert. Bei sehr großen Veraͤnderungen der Drehung duͤrfte es noͤthig seyn, auch die relative Groͤße des Getriebes h und des stationaͤren Getriebes abzuaͤndern; bei kleinen Veraͤnderungen jedoch, wie z.B. bei solchen, die nur 1/8 oder 1/10 betragen, ist meiner Erfahrung gemaͤß, bei gewoͤhnlicher Arbeit keine Aenderung in der Aufwindbewegung noͤthig. Fig. 7 zeigt das obere Ende einer der Spindeln D im Grundrisse oder im Vogelperspective, und in natuͤrlicher Groͤße, damit man den eigenthuͤmlichen Bau des Inneren der Roͤhre, durch welche das Vorgespinnst bei seinem Uebergange von der vorderen Walze der Maschine an den Arm e laͤuft, deutlicher daraus ersehe. Die Muͤndung dieser Roͤhre ist gerieft oder mit strahlenfoͤrmigen Furchen versehen, indem ich fand, daß bei dieser Einrichtung die Drehung des Vorgespinnstes mehr auf die vordere Walze beschraͤnkt und nicht so sehr auf den Arm e ausgedehnt wird, wie dieß ohne diese Vorsichtsmaßregel der Fall ist. Die zweite Erfindung, zu deren Beschreibung ich nun uͤbergehen will, betrifft einen Apparat, der eine sogenannte kuͤrzer werdende Traversirbewegung (shortening copping motion) erzeugt, wie sie erforderlich ist, damit das Garn oder Vorgespinnst in regelmaͤßigen Spiralwindungen auf die Oberflaͤche der Spule aufgewunden werde, und zwar in der Form eines Cylinders mit kegelfoͤrmigen Enden. Aus einem Blike auf Fig. 2 und 4 wird man ersehen, daß mittelst Laufriemen von der Treibwelle a her durch die Rollen K und L, von denen leztere an der in Fig. 3 ersichtlichen horizontalen Welle I befestigt ist, eine Bewegung von verminderter Geschwindigkeit mitgetheilt wird. An dem entgegengesezten Ende dieser Welle l ist ein kleines Winkelrad z angebracht, welches abwechselnd in das eine oder andere der Winkelraͤder M und N, die man am deutlichsten in Fig. 2, 3 und 4 sieht, eingreift. Diese beiden lezteren Winkelraͤder sind an einer und derselben Welle befestigt, an deren Ende sich auch das kleine Winkelrad n befindet, welches ein anderes an der Welle o aufgezogenes Winkelrad m in Bewegung sezt, wie dieß Fig. 3 zeigt. Diese leztere Welle o laͤuft der ganzen Laͤnge nach durch die Maschine, und ist, wie man in Fig. 1 und noch deutlicher in Fig. 4 sieht, mit zwei stirnzahnigen Getrieben p und q versehen, welche in Zahnstangen eingreifen, die an der Dokenlatte E', von der die Spulen d getragen werden, befestigt sind, so daß also die Auf- und Niederbewegung dieser Dokenlatte E' nothwendig von der Richtung der Umdrehung dieser Getriebe p und q abhaͤngt. Die fortwaͤhrende Umdrehung des kleinen Winkelrades z, welches abwechselnd die Raͤder M und N in Bewegung sezt, wird aber die Welle, an der sich diese Raͤder befinden, in entgegengesezte kreisende Bewegung versezen, je nachdem das Winkelrad in das Rad M oder N eingreift; und dieses abwechselnde Eingreifen des kleinen Winkelrades z in das eine oder das andere der beiden lezteren Raͤder haͤngt, wie ich sogleich zeigen werde, von der Traversirbewegung der Dokenlatte ab. In Fig. 4 sind R, R, R die drei Arme eines Hebels, der sich um den Mittelpunkt r schwingt. S, S sind die beiden Arme eines anderen Hebels, der den Mittelpunkt seiner Bewegung in s hat. An dem Ende des oberen Armes S ist die Pfanne oder Unterlage, welche die Welle l traͤgt, angebracht, waͤhrend sich an dem Ende des unteren Armes S ein Zapfen r' befindet, der in eine in das Ende des Armes R geschnittene Fuge eingreift, wie man dieß in Fig. 4, und in Fig. 6 noch deutlicher mit weggenommenem Zapfen r' sieht. Unmittelbar unter dem Mittelpunkte s und in der Naͤhe des mit den beiden Armen S, S verbundenen Stuͤzpunktes ist eine gerade Metallfeder T angeschraubt oder angenietet, deren unteres Ende durch eine Fuge oder Spalte mit einem der Arme R in Verbindung steht. Wenn sich daher die Arme in der aus Fig. 4 ersichtlichen Stellung befinden, so trachtet die Feder T das kleine, an der Welle I befindliche Winkelrad z mit dem Rade N in Beruͤhrung zu bringen; so wie aber der Hebel R, R, R durch die Erhebung der Dokenlatte in jene Stellung geraͤth, die in Fig. 4 durch punktirte Linien angedeutet ist, so trachtet die Feder T das kleine Winkelrad z in das Rad M eingreifen zu machen, so daß also auf diese Weise die Umdrehung des Rades M, so wie auch die Traversirbewegung in umgekehrter Richtung Statt findet. Die Zeit, zu welcher das an der Welle l befindliche Winkelrad z von dem Eingreifen in M zum Eingreifen in N kommt, oder umgekehrt, haͤngt von der Stellung der gebogenen Furche des Armes R ab, die man in Fig. 6 sieht; laͤuft naͤmlich der Zapfen r' in der aͤußeren, mit t bezeichneten Furche des Armes S, so greift das Winkelrad in das Rad N, und laͤuft er in der inneren mit u bezeichneten Furche, so greift es in das Rad M. Dieser Wechsel des Eingreifens des Winkelrades z in das eine oder andere der beiden Raͤder M und N tritt nur dann ein, wenn der Zapfen r' in Folge der Bewegung der Dokenlatte und deren Einwirkung auf das lange Ende des Hebels R und in Folge der Thaͤtigkeit der Feder T an dem einen oder anderen Ende der kleinen, zwischen den beiden Furchen t und u befindlichen Rippe zu entweichen trachtet. Aus Fig. 3 und 4 ersieht man bei v eine horizontale Schraube, die sich in einem kleinen, fest mit der Dokenlatte verbundenen Wagen frei umdreht, und die an dem einen Ende mit einem Sperrrade W ausgestattet ist. Der laͤngste der Hebelarme R geht durch eine an der Schraube v angebrachte Schraubenmutter, und wird hiedurch der Bewegung der Dokenlatte theilhaftig. Gesezt nun, die Schraubenmutter werde an jenes Ende der Schraube gebracht, an welchem sich das Sperrrad W befindet, so wird ein gewisser Grad der Traversirbewegung der Dokenlatte erforderlich seyn, um die Rippe so in Schwingung zu versezen, daß der Zapfen r' abwechselnd an dem einen oder an dem anderen Ende dieser Rippe entweichen kann; so wie aber die Schraubenmutter in entgegengesezter Richtung vorwaͤrts geschraubt, und dadurch die Entfernung der Schraubenmutter von dem Mittelpunkte r vermindert wird, wird zur Erreichung desselben Zwekes ein geringerer Grad von Traversirbewegung erforderlich seyn. In Fig. 1, 3 und 4 bezeichnet x einen beweglichen Faͤnger, der bei jeder Bewegung der Dokenlatte nach Aufwaͤrts einen Zahn des Sperrrades W ergreift, waͤhrend er demselben nach entgegengesezter Richtung eine freie Bewegung gestattet. Durch diese Vorrichtung wird die Schraubenmutter allmaͤhlich immer mehr dem Mittelpunkte r des Hebels R angenaͤhert, und die Ausdehnung der Traversirbewegung folglich so beschraͤnkt, wie es zur Erzeugung der kegelfoͤrmigen Enden der Spulen erforderlich ist. Ich muß hier bemerken, daß die Maschine, welche ich hier zur Erlaͤuterung der Anwendung meiner Verbesserungen an den Vorspinn- und Spinnmaschinen beschrieben und abgebildet habe, wirklich bei mir arbeitet. Allein ich sehe sehr wohl ein, daß in dem Baue dieser Art von Maschinen noch mannigfache Verbesserungen angebracht werden koͤnnen, indem sich die verschiedenen Laufbaͤnder und Laufriemen, womit die verschiedenen Theile mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Bewegung gesezt werden, sehr gut auch durch Zahnraͤder und Getriebe ersezen lassen. Um die Spindeln auf solche Weise umzutreiben, kann man nach meinem Vorschlage unter jeder Spindelreihe eine liegende Welle anbringen, von der dann die Bewegung durch Winkelraͤder an die entsprechenden Spindeln fortgepflanzt wuͤrde, gleichwie dieß an den gewoͤhnlichen Spulen- und Fliegengestellen der Fall ist. Nur muß sich das Winkelgetrieb, welches in den gewoͤhnlichen Maschinen an der Spindel befestigt ist, hier in diesem Falle in Zapfenlagern umdrehen, und an seinem oberen Ende mit einem laͤnglichen Loche versehen seyn, in welches das untere Ende oder der Fuß der Spindel einpaßt. Auf diese Weise wuͤrde die Spindel von den Winkelraͤdern die drehende Bewegung mitgetheilt erhalten, waͤhrend die Spindeln zugleich auch auf die oben beschriebene Weise ausgehoben werden koͤnnten, ohne daß deßhalb die Getriebe in Unordnung geriethen. Nachdem ich nun meine verschiedenen Erfindungen, die mir von einem Fremden mitgetheilt wurden, beschrieben habe, erklaͤre ich, daß das Eigenthuͤmliche der Erfindung darin besteht, daß ich Spulen oder Roͤhren, die sich um die Achse der Drehespindeln umdrehen, die Aufnahmbewegung oder die zum Aufwinden noͤthige Bewegung mittheile, indem ich die Bewegung auf die Oberflaͤche dieser Spulen oder Roͤhren wirken lasse. Ich erklaͤre ferner, daß ich einzeln fuͤr sich weder den gegliederten Arm e, der das Vorgespinnst von dem Halse der Spindeln an die Spule fuͤhrt, noch die Spindel D, noch die Rolle, noch den Drehering als meine Erfindung in Anspruch nehme; wohl aber den gegliederten Arm in Verbindung mit der Scheide und der Spindel F, mit dem Getriebe und dem Cylinder I und mit der Feder; ferner die Verbindung der verschiedenen Theile der zusammengesezten Spindel und Fliege, die geriefte Muͤndung der Spindel oder Fliege, welche auf die Spindel und Fliege der Vorspinnmaschine im Allgemeinen anwendbar ist; den Apparat, womit die abnehmende oder abwechselnde Traversirbewegung hervorgebracht wird; und endlich auch die Anwendung aller dieser Erfindungen oder Verbesserungen an den Maschinen, in welchen Baumwoll-, Flachs-, Seiden-, Wollen- oder anderes Garn gesponnen wird. Es versteht sich uͤbrigens von selbst, daß die einzelnen Theile dieser Maschinen verschiedene Modificationen zulassen.