Prstencový dopřádací stroj
Prstencový dopřádací stroj je v posledních asi 100 letech nejpoužívanější zařízení k výrobě staplových přízí.[1]
Z historie editovat
V roce 1828 podal Američan Thorp patent na dopřádací stroj, který se lišil od Arkwrightovy "Water frame" z roku 1779 (viz model na snímku) v principu jen tím, že k navíjení příze použil namísto křídla tuhý prstenec. [2] V dalších letech byl vynález upravován a zdokonalován, např. v roce 1829 v patentu Addisona a Stevense na tzv. „ring groove spinner“ (po prstenci upevněném na pohyblivé lavici obíhal běžec).[3] V roce 1833 byl vyroben první prstencový stroj (u firmy Mason), [4] sériová výroba však začala v USA teprve ve 40. letech (firma Whitin) a v 50. letech (firma Lowell) [5] a ještě později u anglické firmy Platt. [6]
V následující tabulce je znázorněn vývoj produktivity dopřádání od kolovratu k prstencovému stroji. (Výkon je ve všech stádiích vývoje kalkulován pro bavlněnou přízi 16 tex v gramech na vřeteno za hodinu (sph)):[7]
| Stroj/nástroj | Rok | Počet vřeten |
Výkon m/hod |
g/sph |
|---|---|---|---|---|
| kolovrat | 1810 | 2 | 498 | 4,08 |
| mule | 1810 | 60 | 12 500 | 3,41 |
| waterframe | 1810 | 60 | 16 700 | 4,56 |
| selfaktor | 1836 | 60 | 21 000 | 5,74 |
| selfaktor | 1923 | 200 | 67 000 | 5,49 |
| prstenocový stroj | 1923 | 200 | 111 000 | 9,08 |
Prstencové stroje se přes některé nedostatky uplatnily zejména pro dopřádání bavlněných přízí. V roce 1913 byla celosvětově instalována už asi polovina ze 120 milionů vřeten na prstencových strojích (druhá polovina na tehdy ještě konkurujících selfaktorech) [8] a v roce 2012 se s 300 miliony prstencových vřeten vyrábělo cca 2/3 staplových přízí.[1] Např. v roce 2019 bylo ve světě nově instalováno 1,8 milionu vřeten.[9]
Princip dopřádání editovat
[10] Na každé přádní jednotce se (shora) předkládá pramínek vláken průtahovému ústrojí se dvěma nebo třemi páry válečků (1). Vzájemný poměr obvodových rychlostí válečků určuje výši průtahu a tím i ztenčení vrstvy vláken. Pod průtahovým ústrojím je zařazeno rotující vřeteno (2), s pomocí kterého se pramínek vláken vybíhající z posledního páru válečků stáčí do tvaru spirály. Tato spirála, tedy hotová příze (3), prochází očkem vodiče příze (4), kruhovým omezovačem balonu (5) a běžcem (6), který obíhá po prstenci (7) a navíjí přízi na dutinku (modře zbarvenou trubičku) nasazenou na vřetenu, vytváří tzv. potáč (8).
Příklad editovat
Výchozí rychlost průtahového ústrojí je 13 m/min, vřeteno se za stejnou dobu otočí 12 000krát. Hotová bavlněná příze tedy obsahuje 12 000:13 = 923 zákrutů na metr. Za těchto podmínek je možné dosáhnout soudržnosti vláken v přízi, kterou lze překonat pouze tahem vyšším než 300 gramů, což je dostačující pro další zpracování příze i pro pevnost hotové tkaniny.
Příze z dopřádacího stroje se před dalším zpracováním převíjí z potáčů na cívky o váze 2–4 kg za současné elektronické kontroly stejnoměrnosti a čistoty. To se provádí na soukacím stroji, který se někdy spojuje jako agregát s dopřádacím strojem. [11]
Technické parametry stroje editovat
Moderní stroje mohou teoreticky dosáhnout až 25 000 otáček vřeten za min., až 80násobný průtah přástu, váhu potáče cca 60–150 g. [12]
Smekací zařízení editovat
Pevně instalované smekací zařízení patří na nových prstencových dopřádacích strojích asi od začátku 21. století ke standardnímu vybavení (viz snímek stroje tohoto druhu vpravo).[13] Výměna plných potáčů za přázdné dutinky zde probíhá automaticky, u nejvýkonnějších konstrukcí se stroj se 2000 vřeteny odsmeká během 2-3 minut. První prototypy automatických smekačů, jak pevně instalovaných,[14] tak i pojízdných (levnějších, s výkonem asi 200 potáčů za minutu) byly představeny v 60. letech 20. století.[15]
Podle odhadů ze 2. dekády 21. století bylo však ve světě v provozu asi 60 % dopřádacích strojů, na kterých se smekání ještě provádí ručně, tj téměř 200 let starou metodou s mnohonásobně nižší produktivitou oproti strojním zařízením.[16] Je to jednotvárná, namáhavá práce za velmi nízkou mzdu[17], se kterou byly v mnoha zemích zaměstnávány i desítileté děti (viz „Doffer-boys“ v galerii). Přes pozdější zákazy dětské práce, byl např. v Kenyi ještě v 60. letech 20. století „doffer-boy“ uváděn jako profese i v úředních dokumentech.[18]
(Na dolejším snímku jsou na stroji v dolní části ramena smekacího zařízení s připravenými prázdnými dutinkami.)
Použití editovat
Prstencové stroje se dají s patřičným provedením průtahového, navíjecího a zakrucovacího ústrojí použít pro spřádání téměř všech druhů staplových vláken (k výjimkám patří např. skleněná vlákna). Ekonomicky výhodné je zejména vypřádání jemnějších přízí – nejjemnější bavlněná až 4 tex, vlněná do 10 tex. (Pro příze hrubší než cca 25 tex je často ekonomicky výhodnější rotorové nebo frikční předení).[19]
Přídavná zařízení a alternativní provedení editovat
Patří k nim zejména:
Kompaktní dopřádání: Urovnání a zhuštění vlákenné stužky před zakrucováním, kterým se dosahuje zvýšení pevnosti příze až o 10 %, snížení chlupatosti atd.[20]
Sirospun: Průtahovému ústrojí se předkládají dva přásty, které se odděleně protahují a před navíjením na potáč se spojují. Vzniká tak hladká a dobře zaoblená skaná příze.[21] (Pokusně se vyrábí také siro příze ze 3 přástů[22])
Zařízení na výrobu jádrové příze: K průtahovému ústrojí se přivádí (pevný nebo elastický) filament, kolem kterého se opřádají staplová vlákna.[23]
Výroba efektní příze: Zařízení na měnitelné a přerušované otáčky částí průtahového ústrojí řízené přes počítač.[24]
Galerie editovat
-
Zkušený "doffer boy" při smekání (USA 1909) -
Nejmladší „doffer-boys“ (USA v roce 1912) -
Dospělý smekač na dopřádacím stroji (USA 1937) -
Odělení dopřádacích strojů v afghánské přádelně bavlny (kolem roku 1960) -
Dopřádací stroj na mykanou vlnu (Norsko 1969)
Reference editovat
- ↑ a b Link 65 [online]. Rieter, 2014 [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-02-02. (anglicky)
- ↑ Patents for John Thorp [online]. Directory of American Tool and Machinery patents, 2002-2016 [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ US Patent: 5,322X [online]. Directory of American Tool and Machinery patents, 2002-2017 [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Textile Texts for Cotton Manufacturers, str. 4 [online]. Hopsdale [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Emergence of Ring Spinning [online]. Baker Library [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-03. (anglicky)
- ↑ Platt Collection [online]. The National Archives [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Die Entwicklung des Maschinenwesens und die Frauenarbeit [online]. Arnold Schwarz, Bern, 1928 [cit. 2022-08-08]. Dostupné online. (německy)
- ↑ Technological Evolution in Cotton Spinning, 1878-1933 [online]. Stanford University, 2000 [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-06. (anglicky)
- ↑ Decrease in worldwide shipments [online]. Knitting Industry, 2020-06-11 [cit. 2020-08-27]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Ring Frame Machine Description in Lab Class [online]. YouTube, 2015-12-08 [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Zinserring 71 [online]. Saurer, 2014 [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Technical data Zinser 351 [online]. Yazd University [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-02-05. (anglicky)
- ↑ Lord: Handbook of Yarn Production, Woodhead Publishing 2003, ISBN 978-1-85573-696-2
- ↑ Zinserring 72 [online]. Schlafhost, 2023 [cit. 2023-11-28]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Fujibo-type Auto-Doffer: byly přestaveny [online]. Journal oy The Textile Machinery Society of Japan, 1965 [cit. 2023-11-28]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2022-06-16. (anglicky)
- ↑ Kubota/Kiguchi/Liu/Obo: Intelligent Robotics and Applications, Springer 2016, ISBN 9783319435060, str. 87-99
- ↑ Model Curriculum [online]. NSDC, 2016-01-18 [cit. 2023-11-28]. Dostupné online. (anglicky)[nedostupný zdroj]
- ↑ The Industrial Court [online]. Kenya Gazette, 1967-09-29 [cit. 2023-11-28]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Advantages and disadvantages of Ring spinning systems [online]. Textile Materials, 2012-09-14 [cit. 2023-12-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ EliTe® [online]. Suessen, 2016 [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-02-05. (anglicky)
- ↑ Siro spinning [online]. SwicoFil, 2015 [cit. 2017-02-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-11-28. (anglicky)
- ↑ Structure and Structural Mechanics of Textile Fabrics, TU Liberec 2018, ISBN 978-80-7494-430-7, str. 279-285
- ↑ Production and Properties of Core-Spun Yarns [online]. Fibre2Fashion [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Fully Computerized Fancy Yarns Spinning & Twisting Machine [online]. PolySpinTex, 2017 [cit. 2017-02-02]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura editovat
- Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981, str. 404–410
- Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, ISBN 3-87150-848-9, str. 590
- Lawrence: Advances in yarn spinning technology, Woodhead Publishing 2010, ISBN 978-1-84569-444-9, str. 42–78
- Mecheels, Vogler, Kurz: Kultur- und Industriegeschichte der Textilien, Hohensteininstitute Bönningheim 2009, ISBN 978-3-9812485-3-1, str. 461–462
Související články editovat
Příze, Průtah, Přást, Nit, Přadeno, Přetrh příze, Kompaktní dopřádání
Externí odkazy editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Prstencový dopřádací stroj na Wikimedia Commons
