Ткань и текстильРазвитие кольцевого ватера и Сельфактора
С середины XIX в. кольцевой ватер получает все большее и большее применение, становясь к концу столетия важнейшей машиной для прядения хлопка. Так как основные элементы кольцевого ватера были выработаны в 40-х гг. американскими конструкторами, то дальнейшая изобретательская мысль была сосредоточена на проблеме улучшения конструкции веретена, в котором необходимо было сделать ряд изменений, связанных с значительно возросшей скоростью вращения кольцевых веретен.
Веретено. Существенными частями веретена кольцевого ватера были с самого начала длинная втулка, в которой веретено вращается, и подпятник, являющийся точкой опоры нижнего конца веретена. Другими элементами веретена являются шейка и блочок. В 1845 г. американская компания Фейлс и Дженкс, впервые наладившая производство кольцевых ватеров, устраивала веретена с отдельной втулкой и шейкой. В 1860 г. американец Стир соединил шейку с подпятником и поместил блочок над шейкой. Следующий важный шаг в развитии конструкции веретена был сделан через несколько лет после этого американским инженером Атвудом, который изобрел так называемый колпачковый блочок, обеспечивший более равномерное натяжение приводного шнура на подшипнике.
Недостатком этого веретена, как и предыдущих, было, однако, разбрызгивание масла (вследствие развития значительной центробежной силы), которым смазывалось веретено. Ввиду этого происходило быстрое нагревание веретена, препятствовавшее слишком большим скоростям вращения. В 1869 г. Раббет (Rabbeth); использовав наиболее важные моменты в приобретенных им патентах Стира и Атвуда, ввел весьма важное усовершенствование: он поместил втулку и пяточку в общий футляр, и веретено, «купаясь» в масле, стало развивать скорость до 5000 об/мин. При попытках, однако, получить скорость свыше 7000 об/мин. было обнаружено, что веретено начинает накаливаться и дрожать. В 1880 г. было сделано новое улучшение конструкции, заключавшееся в скреплении вместе подпятника и втулки, что превратило веретено из неподвижного в подвижное.
Баллон. Так как параллельно с ростом скоростей вращения веретен (до ю_ 12 ООО об/мин.) кольцевого ватера шло увеличение их веса, — вопросы трения подшипника и рациональной смазки продолжали и в даль, нейшем оставаться наиболее важными для конструкторов этих веретен.
В кольцевом ватере для правильности процесса прядения большое значение имеет форма баллона, т. е. части нити между водком и бегунком. При выпуклой форме баллона натяжение нити наименьшее, при плоской — наибольшее. Кроме того различными исследованиями было установлено, что натяжение нити между бегунком и катушкой зависит от трения бегунка в кольце и от центробежной силы бегунка. Последний недостаток пытались устранить устройством так называемых булавочных или пруточных бегунков, при которых достигались наименьшие величины центробежной силы и трения бегунка, а также введением переменной скорости вращения веретен и устройством конического барабана для ременной передачи. Такой барабан для кольцевого ватера был сконструирован впервые Гримом в Мюльгаузене в 1881 г. и должен был обеспечить изменение скорости веретена при изменении формы баллона. Число оборотов главного вала все' время менялось, увеличиваясь при движений каретки вниз и уменьшаясь при ее движении вверх. В результате ослаблялось натяжение нити на вершине конуса, где оно угрожает разрыву нити. Добиться вполне удовлетворительных результатов не удалось, однако, ни Гриму, ни последующим конструкторам конических передач, хотя фирма Брукс и Доксеи в конце XIX в. и начала выпускать ватера с новым приспособлением.
Кольцо. Специфическая деталь кольцевого ватера — кольцо подвергалось с течением времени ряду улучшений, имевших целые уменьшить изнашиваемость колец. В 1863 г. Дженкс из Манчестера предложил прилаживать кольца к планке тремя винтами с целью регулировать их положение по отношению к оси веретена. В 1869 г. Каролл (Carroll) получил патент на кольцо, имеющее в сечении форму двойного Т и переворачивающееся после изнашивания в другую сторону. Эта конструкция сохранилась и в современной прядильной практике.
В дальнейшем конструкторская мысль была направлена к устройству колец с возможно большим поперечником, соответствующим тяжелым початкам, которые стремились устанавливать нз веретене, чтобы уменьшить время остановок машины для снятия готовой пряжи и тем самым увеличить производительность кольцевого ватера.
Наматывающий аппарат и веретено с переменным движением. Развитие наматывающего аппарата кольцевого ватера представляется в следующем виде.
Первоначально намотка пряжи производилась на двухфланцевые Катушки. Вскоре, однако Бус и Сайер (Booth and Sayer) ввели намотку на початки, аналогичные мюльным, дающие возможность производить спуск нитей по направлению оси веретена. Этот принцип сохраняется в кольцевых ватерах до настоящего времени.
