Titel: | Verbesserungen an Maschinen zur Fabrication von Kautschukartikeln, worauf sich Alfred Newton zu London, einer Mittheilung zufolge, am 28. Aug. 1845 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 104, Jahrgang 1847, Nr. LIV., S. 253 |
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LIV.
Verbesserungen an Maschinen zur Fabrication von
Kautschukartikeln, worauf sich Alfred Newton zu London, einer Mittheilung zufolge, am 28. Aug. 1845 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem London Journal of arts, Dec. 1846, S.
325
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Newton's Fabrication von Kautschukartikeln.
Diese Erfindung bezieht sich 1) auf die Einrichtung einer Maschine zur Zubereitung
von Kautschuk, um ihn zur Verarbeitung für Fabricate mit wellenförmiger oder
geriefter Oberfläche geeignet zu machen; 2) auf eine Maschine zur wirklichen
Fabrication von solchen Kautschukwaaren.
Die Fig. 16,
17 und
18
stellen die zum ersten Theil der Erfindung gehörige Maschine dar, deren Aufgabe es
ist Kautschukblätter in Fäden zu zertheilen. Fig. 16 ist eine
Seitenansicht, Fig.
17 ein Grundriß und Fig. 18 eine Endansicht
der Maschine. a, a bezeichnet das Gestell auf welchem
die verschiedenen Theile der Maschine gelagert sind, b
ist ein in der Mitte der Maschine befindlicher Wasser enthaltender Trog. Am linken
Ende des Gestells ist eine belastete Walze gelagert, auf welche das in Fäden zu
zerschneidende Kautschukband gewunden ist. Unmittelbar über dem Trog b befindet sich eine mit kreisförmigen Messern besetzte
Walze d, deren Achse in Trägern des Gestells läuft und
am einen Ende mit einer Schraube e versehen ist, um eine
nun zu beschreibende Maschine in Thätigkeit zu setzen.
f, f sind auf dem Gestell a
befestigte Pfosten zur Führung und Unterstützung der adjustirbaren Walzen g und h, deren Achsen sich
in ihren respectiven Lagern 1 und 2 zwischen den Führungen der Träger f drehen. Die Walze g ist
von Metall und hat Einschnitte zur Aufnahme der Schneiden der an der untern Walze
d befindlichen Messer; diese Walze dreht sich in
gleicher Richtung mit den Messern, aber mit einer Rotationsgeschwindigkeit wie 1 :
100 der letztern. h ist eine glatte Metallwalze, welche
auf g drückt; über sie geht das von der Walze c herkommende Kautschukband, wie es am deutlichsten Fig. 19
darstellt, wo man den Lauf des Kautschuks durch die Maschine sehen kann. Durch diese
Einrichtung wird das Kautschukband den rotirenden Messern auf eine gleichförmige
Weise übergeben. Die Art wie die Stellung der Walzen g und h regulirt wird, läßt sich aus Fig. 16 entnehmen, wo das
Lager 1 der Walze g durch die Schraube 3, das Lager 2
der Walze h aber durch die Schraube 4 gehalten
dargestellt ist.
Außerdem ist noch eine rechts und links gewundene Schraube 5 vorhanden, deren Enden
in die respectiven Lager 1 und 2 greifen, um, wenn sie umgedreht werden, diese Lager
einander zu nähern oder von einander zu entfernen, wodurch eine genaue Adjustirung
der Walzen erzielt wird. Es sind demnach beide Enden der Walzen auf gleiche Weise
mit Mitteln zur genauen Adjustirung versehen. An dem rechten Ende des Gestells sind
Träger i, i angebracht, worin die Walze k und die Spule l gelagert
sind. Letztere nimmt den in Streifen oder Fäden geschnittenen Kautschuk auf. An der
Achse der Walze k befindet sich ein Winkelrad m, welches wieder in ein anderes n greift. Letzteres bildet das eine Ende einer auf den Trägern i und f gelagerten Achse,
deren anderes Ende mit einem Schraubenrad p versehen
ist. Dieses greift in die Schraube p, deren senkrechte
Spindel r in dem Träger f
und dem Gestell a ihr Lager hat. Am untern Ende dieser
Spindel befindet sich ein Schraubenrad s, welches in die
an der Achse der Schneidwalze d sitzende Schraube e eingreift. An das andere Achsenende der Walze d ist eine Treibrolle festgekeilt, welche die ganze
Maschine auf die nun zu beschreibende Weise in Thätigkeit setzt.
Nachdem man eine gewisse Quantität von Kautschuk auf die Walze c gebracht und den Trog b unter der Walze d mit Wasser gefüllt hat, um die Messer während der
Umdrehung feucht zu erhalten, wird das Kautschukband über die glatte Walze h (Fig. 19) und um die
eingeschnittene Walze g gezogen, von da zu der mit
Kautschuk überzogenen Walze k geführt, welche die Fäden
in leichter Spannung zu erhalten hat, bis dieselben auf die zur Verhütung des
Abrutschens jederseits mit einer Flansche oder Scheibe versehene Spule l gewunden sind. Jetzt ist es Zeit die Maschine in Gang
zu setzen, was durch irgend eine Triebkraft mittelst der Rolle t geschieht, welche die Schneidwalze mit großer
Geschwindigkeit umtreibt, und vermittelst der Schraube e, welche in das Rad s eingreift, ihre
Bewegung der senkrechten Welle und somit auch der Schraube, dem Getriebe q, p, und den Winkelrädern n
und m mittheilt. Auf diese Art muß die Walze k das Kautschukband zwischen die kreisförmigen Messer
der Walze d und die eingeschnittene Walze g ziehen und sie in dem Augenblick wo sie in Streifen
oder Fäden zerschnitten sind, aufwinden. Die langsame Rotation der Walze g, wie sie für die geeignete Schneidoperation
erforderlich ist, wird derselben durch ein schiefes Getrieb u an der Achse dieser Walze, welches in die Schraube q der Achse r eingreift, mitgetheilt. Am
andern Achsenende der Walze g befindet sich ein Zahnrad
v, welches in das an der Achse der Walze h befestigte Rad w greift,
um dieses in einer für das Vorrücken des Kautschukbandes über diese Walze g passenden Geschwindigkeit umzudrehen.
Es ist hiedurch klar daß das Kautschukband in Streifen oder Fäden zerschnitten wird,
so wie es zwischen den rotirenden Messern und der gekerbten Walze durchläuft. (Die
Messer müssen aber hiebei immer naß seyn, damit sie nicht ankleben.) Die Walze g kann aus beliebigem Metall angefertigt werden, ihre
Einschnitte aber müssen ganz rein gedreht und von solcher Weite seyn, daß der Rand
der Schneidmesser gerade hineinpaßt, und zwar mit hinlänglichem Spielraum, um eine
von der Schwingung der Messer etwa herrührende Reibung zu verhindern.
Der zweite Haupttheil der Erfindung, nämlich die Maschine um mit Benutzung dieser
Kautschukfäden wellenförmige oder geköperte Fabricate anzufertigen, erklärt sich aus
den Fig. 20
und 21. Die
Aufgabe dieses Theils der Erfindung ist, die Kautschukfäden zu irgend einer
verlangten Länge auszuziehen und sie auf beiden Seiten mit Tuch zu bedecken. Fig. 20 zeigt
eine Seitenansicht, Fig. 21 einen theilweisen Durchschnitt einer solchen Maschine. a, a ist das Gestell; b und
c sind hölzerne oder eiserne, in passenden Lagern
ruhende Walzen. Die Walze b ist fest; die Walze c kann vermittelst der Schrauben 1, 2, am Seitengestell
adjustirt werden. Diese Walzen werden zuerst mit einer Auflösung von Kautschuk, dann
mit einer dünnen Lage desselben Stoffes bedeckt. Darüber wird ein mehr oder weniger
dickes Tuch oder Filz, oder eine andere nachgiebige Fasersubstanz gerollt. Die Dicke
des Ganzen darf zwischen 1/8 und 1/2 Zoll betragen, und da es festgekittet wird,
ertheilt es den Walzen eine elastische Kruste oder Ueberzug. Diese Walzen heißen die
Compressionswalzen. d ist eine am obern Ende des
Gestells angeordnete Trommel, deren Lager im Seitengestell liegen. Diese Trommel ist
von gleichem Durchmesser wie die Druckwalzen b und c mit ihrem elastischen Ueberzug; sie muß mit einer
dünnen Lage Kautschuks bedeckt seyn, um das Abglitschen der darüber hinweggehenden
Fäden zu verhüten. Die Trommel bewirkt in Verbindung mit der Spule e eine Spannung der Fäden während ihres Abrollens von
der Spule, indem die Fäden rund um die Trommel laufen und flach auf ihrer Oberfläche
aufliegen. Am einen Achsenende der Trommel ist ein Winkelrad f befindlich, dessen Größe sich nach dem erforderlichen Grade von Spannung
der Fäden richten muß. Dieses Winkelrad greift in ein anderes g, dessen Achse i mit dem Mittelpunkt der
Walze b und des Rades f in einer Linie
gelagert ist und in diagonaler Richtung sich abwärts erstreckt. Am untern Ende
befindet sich wieder ein Winkelrad h, welches in ein
eben solches kleineres fest an der Achse der Walze b
befestigtes greift.
Auf diese Weise darf sich die Trommel d bloß 1/2 oder 1/3
so schnell umdrehen als die Walzen b und c, wodurch die Kautschukfäden in gleichförmiger Spannung
erhalten werden. Die Spule e ist gleich der Spule l in der vorigen Figur mit Flanschen an beiden Enden
versehen; da sie auf der Trommel d aufliegt, so werden
ihre Flanschen eine unpassende seitliche Bewegung verhindern; die Spule selbst aber
wird, je nachdem die Fäden ablaufen und ihr Durchmesser sich vermindert, sich
herabsenken. Solcher Spulen muß man mehrere haben, um, sobald der Kautschuk
abgelaufen ist, die Maschine gleich mit frischen Fäden versehen zu können. Jede
dieser Spulen ist mit einem elastischen Tuch versehen (s. Fig. 22). Dieses muß eine
solche Länge haben, daß es ausgespannt von dem obern Theil der Maschine bis zu den
Druckwalzen reicht. Es hat den Zweck die Fäden bis zu ihren Enden nach den
Druckwalzen herabzuziehen. Am Ende dieses Tuchs befindet sich eine Platte w, an welcher mittelst einer langen Spindel oder eines
Drahts ein Fadenhalter befestigt wird (s. Fig. 22), so daß er eine
Art Scharnier bildet. Kleine in Lagern des Gestells ruhende Walzen l, l nehmen das cementirte Tuch, welches bei der Bildung
der geköperten Waaren benützt wurde, ab.
Bei Betrachtung der Fig. 21 wird man sich die Stellung der Druckwalzen und der andern Theile
der Maschine leichter erklären können, m stellt einen
metallenen Kamm vor, dessen Zähne in gleichen Zwischenräumen von einander gestellt
sind; dieser Kamm ist an das Gestell befestigt und hat den Zweck die von der
Reibungstrommel d herkommenden Fäden zu leiten. n ist ein Leitkamm, auf dessen einem Rande in gleichen
Zwischenräumen sich Kerben befinden, um die Fäden gleichmäßig und sorgfältig ohne
Drehung von der Frictionswalze d zu den Druckwalzen zu
leiten. o, o sind ein Paar lose Walzen, über welche die
Fäden hingehen; sie sollen einen zu großen Druck auf die Kämme verhüten und in
Gemeinschaft mit diesen die Drehung der Fäden auf ihrem Wege nach den Druckwalzen
verhüten. p ist eine große im Gestell gelagerte Trommel,
welche durch einen Riemen, der um eine kleine Rolle q
(an der Achse der Druckwalze b) und um eine andere an
der eigenen Achse angebrachte Rolle r läuft, in Bewegung
gesetzt wird. Der Durchmesser dieser Trommel muß auf die Länge der Fäden berechnet
seyn und hat den Zweck, die gebildeten Artikel unter nahezu vollkommener Ausdehnung aufzuwinden, bis eine
zweite Pressung zwischen den elastischen Walzen bewirkt werden kann, welche den
Waaren eine vollkommenere Vollendung gibt. Diese zweite Pressung wird durch eine
einfache Umkehrung des Ganges der Bewegung erzielt, nachdem das Stück Waare gebildet
und ehe es zwischen den elastischen Walzen herausgenommen wird. s ist eine Spule welche auf der Trommel p aufliegt und das Fabricat, so wie es durch die Trommel
herabgezogen wird, aufzunehmen hat. An der Spule s ist
ein Tuch aus passendem Gewebe befestigt, welches so lang ist daß es bis zu der
Berührungslinie der Druckwalzen hinaufreicht. Auch am Ende dieses Tuchs ist eine
metallene Platte u befestigt (s. Fig. 22), an welche einer
der Fadenhalter v angehängt wird. Diese Fadenhalter sind
den Platten w und u ähnlich;
sie besitzen jedoch eine Reihe von etwa 1/8 Zoll von einander entfernten Löchern.
Die Fäden werden, ehe sie auf die Spule gewickelt werden, an den Halter v befestigt, indem man dieselben durch die kleinen
Löcher zieht und an ihre Enden einen Knoten macht. Durch diese Methode die
Kautschukfäden auf die Maschine zu ziehen, kann die gebildete und vollendete Waare
durch einfaches Ausheben der Platten und Abschneiden der Fäden, genau an ihrer
Verbindungsstelle mit der Platte von der Maschine abgenommen werden.
Nach dieser Darstellung der zur Fabrication von wellenförmigen Waaren mitwirkenden
Theile der Maschine kann zur Beschreibung der Art dieser Wirkung selbst geschritten
werden. Nachdem man die Fadenhalter v und w mit Kautschukfäden versehen hat, wird das Ende v' an das Tuch der Spule e
angehängt und die Fäden auf diese Spule gewunden, wobei man nur so viel
unaufgewickelt läßt, daß sie um die Frictionstrommel d
herum auf die losen Walzen o, o und über diese hin bis
zu den Druckwalzen b, c reichen, wo die Vereinigung mit
dem Fadenhalter v, der Platte und dem Spulentuch statt
findet. Nun setzt man die mit dem cementirten Fabricat, welches zur Bedeckung der
Kautschukfäden dient, versehenen Walzen l, l in die
Maschine (s. Fig.
21) und zieht die Enden dieses cementirten Fabricats vorwärts bis zu der
Berührungsstelle der Druckwalzen. Hierauf wird die Maschine mittelst einer Kurbel
x, welche in einem am Gestell gelagerten Zapfen
befestigt ist, in Bewegung gesetzt. Das Getriebe y
dieser Kurbel greift in das an der Achse der Druckwalze c sitzende Rad z und theilt diesem seine
Bewegung mit; das Rad z greift ebenso in ein gleich
großes Rad z', an der Achse der Walze b, wodurch beide Druckwalzen in gleicher Schnelligkeit
umgetrieben werden. Diese Bewegung pflanzt sich durch die Winkelräder h, g, f, auf die Trommel d
und von dieser auf die Spule e fort und veranlaßt diese die Fäden
abzuwinden und dieselben zwischen die Preßwalzen zu bringen. Während nun die
letztern rotiren, laufen die Kautschukfäden von der Spule e hinab, und der von den Walzen l, l kommende
Zeug schließt sich dicht an dieselben an, wodurch ein festes und compactes Fabricat
entsteht, welches so wie es zwischen den Walzen b und
c durch die Trommel p
hervorkommt, unter fast vollkommner Spannung aufgenommen und auf die Spule s aufgewunden wird.
Da der Grundsatz, nach welchem bei meinem Verfahren die Kautschukfäden gedehnt oder
verlängert werden, in der Verbindung von Walzen oder Trommeln besteht, so braucht
man den Frictionswalzen nicht gleichen Durchmesser mit den Preßwalzen zu geben, und
sie mit gleicher Geschwindigkeit sich drehen zu lassen; denn es kommt ganz auf
dasselbe heraus, wenn man den Frictionswalzen einen kleinern Durchmesser als den
Druckwalzen gibt. In diesem Fall müssen die Getriebe so eingerichtet werden daß
beiderlei Walzen sich mit gleicher Geschwindigkeit um ihre Achsen drehen. Die zur
hinreichenden Dehnung der Fäden erforderliche Friction kann ebenso durch zwei
beinahe in Berührung gestellte und wie oben rotirende Walzen bewirkt werden, welche
durch festes Pressen die elastischen Fäden am Abgleiten hindern.