Titel: | Neuere Herstellungsweisen der Transmissionsseile. |
Autor: | Ernst Schulz |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 582 |
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Neuere Herstellungsweisen der
Transmissionsseile.
Von Ernst Schulz in
Schwelm.
(Schluß von S. 569 d. Bd.)
Neuere Herstellungsweisen der Transmissionsseile.
Die Seilfäden werden heute noch fast allgemein auf der Seilbahn, die bis zu 1000
m lang zu sein pflegt, in der bekannten Weise mittels eines Austreibewagens zu
Litzen oder Schenkeln vereinigt, wobei der Wagen durch ein Pferd oder durch ein die
ganze Seilbahn entlang laufendes Antriebsseil, seltener durch einen auf dem Wagen
selbst befestigten Elektromotor in Bewegung gesetzt wird. Gleichzeitig erhält die an
dem Austreibewagen befestigte Seillitze durch eine geeignete Räderübersetzung die
erforderliche Drehung in der Weise, daß auf jede Längeneinheit, um die der Wagen
voranschreitet, eine sich stets gleichbleibende Anzahl von Drehungen der Seillitze
kommt. Die einzelnen Fäden wickeln sich entsprechend dem Voranschreiten des Wagens
von einem Spulengestell ab; durch ein Paar Preßbacken, die sie beim Beginn der
Seilbahn durchlaufen, ist dafür Sorge getragen, daß sich die ihnen vom Wagen
erteilte Drehung nicht weiter nach rückwärts überträgt. An dieser Einrichtung hat
sich lange Zeit hindurch wenig geändert, und erst in den allerletzten Jahren ist man
in größeren mechanisch betriebenen Seilereien dazu übergegangen, die Litzen nicht
mehr auf der Seilbahn, sondern auf besonders dafür gebauten Maschinen (horizontal
formers) herzustellen, von denen in Fig. 7 und 8 die gebräuchlichsten Bauarten wiedergegeben
sind.
Textabbildung Bd. 322, S. 582
Fig. 7.Austreibemaschine (horizontal former) für schwache
Seillitzen.
Textabbildung Bd. 322, S. 582
Fig. 8.Austreibemaschine (former) für starke Seillitzen.
Die in Fig. 7 dargestellte Konstruktion dient zur
Anfertigung schwächerer Seillitzen, die nicht mehr als 15 mm Durchm. haben, während
auf der Maschine (Fig. 8) Litzen von größerem
Durchmesser hergestellt werden können.
Bei der Ausführung (Fig. 7) sind zwei Spindeln
nebeneinander angeordnet und fällt die Achse der Aufnahmespule mit der Spindelachse
zusammen, genau wie dies bei den selbsttätigen Spinnmaschinen der Fall war, mit
denen diese Konstruktion auch noch sonst mancherlei Aehnlichkeit besitzt. Die durch
zwei mit Federdruck gegeneinander gepreßte Walzen laufenden Seilfäden gelangen
zunächst durch eine Büchse, in der sie auf den Durchmesser der fertigen Litze
zusammengedrückt werden und alsdann durch die hohle Spindelachse zu zwei
vierrilligen Transportwalzen, von denen sie den Spulen zugeführt werden. Die Spindel
wird bei dieser Konstruktion nicht durch Zahnräder, sondern durch einen kräftigen
Riemen angetrieben, während die Spulen auch hier mittels eines in der Figur deutlich
wahrnehmbaren Schleppriemens in Bewegung gesetzt werden. Die auflaufende Seillitze
wird nicht wie der Seilfaden bei den selbsttätigen Spinnmaschinen in der
Längsrichtung der Spule hin- und hergeführt, sondern es bewegt sich umgekehrt die
Spule auf der Spindelachse vor und zurück, während die Auflaufstelle der Seillitze
stets in der gleichen Vertikalebene liegt. Um die Spule trotzdem bremsen zu können,
ist die Breite der auf der Hauptwelle befestigten Antriebsscheibe für den
Schleppriemen gleich dem Spulenhub zuzüglich der Riemenbreite gewählt worden, so daß
der Schleppriemen der Spulenbewegung ungehindert folgen kann.
Um eine Litze von möglichst gleichmäßigem Gefüge zu erhalten, läßt man die einzelnen
Seilfäden in konzentrischen Ringen in die Spindel einlaufen und bringt zu diesem
Zweck vor der Maschine eine sog. Registerplatte an, die ebensoviele in
konzentrischen Kreisen liegende Löcher hat, wie Seilfäden zu einer Litze vereinigt
werden sollen. Zwei solcher Platten sind in Fig. 7
neben der Maschine liegend erkennbar.
Bei Maschinen, auf denen stärkere Litzen angefertigt werden sollen, lagert man in der
Regel die Spule senkrecht zur Spindelachse, wie dies auch bei der in Fig. 8 abgebildeten Litzenmaschine (former) geschehen
ist, auf der man Litzen bis zu 25 mm Durchm. herstellen kann. An Stelle der Spindel
ist hier ein rahmenartiges Gestell getreten, das mit seinen beiden Zapfen in zwei
kräftigen Lagerböcken frei drehbar gelagert ist. Die einzelnen Seilfäden laufen
durch zwei Registerplatten und durch eine auswechselbare Büchse, in der sie kräftig
zusammengepreßt und dadurch gleichsam poliert werden, zu der Spindel, deren Achse
auch hier durchbohrt ist. Den Transport bewirken zwei kegelförmig gedrehte Scheiben,
um welche die Litze, die an dieser Stelle bereits ihre Drehung erhalten hat, mehrere
Male herumgeschlungen wird. An Stelle der kegelförmigen Scheiben treten häufiger
noch die auch bei den selbsttätigen Spinnmaschinen angewendeten Rillenscheiben.
Bevor die Litze zur Spule gelangt, durchläuft sie eine gabelförmige Führung, die auf
einer von der Spulenachse aus angetriebenen Welle hin- und hergeführt wird in der
Weise, daß in die Welle eine sich kreuzende Spiralnut eingearbeitet ist, in die eine
an der Führung befestigte Stahlzunge eingreift.
Bevor die Fäden durch die Büchse zusammengepreßt werden, kann man sie auch noch einen
heizbaren Imprägnierkasten durchlaufen lassen und sie mit Fett tränken. Durch den
hinteren hohlen Zapfen der Spindel hindurch ist eine Welle geführt, die an ihrem
äußeren Ende eine Bremse trägt und an dem inneren Ende ein Kegelrad, das vermittels weiterer
Uebertragungsräder mit der Spule in Verbindung gebracht ist. Würde nun die Bremse
ganz fest angezogen werden, so würden die in dem hohlen Spindelzapfen gelagerte
Welle und das auf dieser befestigte Rad stehen bleiben, so daß sich das folgende Rad
– vorausgesetzt daß es die gleiche Größe hätte – bei einer Spindelumdrehung einmal
um sich selbst drehen würde; diese Bewegung würde alsdann durch die anderen Räder
auf die, Spule übertragen werden. Durch entsprechendes Lösen oder Anziehen der
Bremse kann man erreichen, daß die Litze immer mit einer gewissen Spannung auf die
Spule aufgewickelt wird. Uebersteigt diese Spannung ein bestimmtes Maß, so wird die
durch die Bremse erzeugte Reibung überwunden und die Spule bleibt so lange in bezug
auf ihre Lage zur Spindel stehen, bis die Spannung geringer geworden ist.
Der Antrieb der Spindel selbst ist aus der Figur ohne weiteres ersichtlich. Die
kegelförmigen Transportscheiben werden in ganz ähnlicher Weise in Bewegung gesetzt
wie die Rillenscheiben der selbsttätigen Spinnmaschinen, nur bedarf es bei den
Litzenmaschinen der Zwischenschaltung von ein Paar Kegelrädern.
Die entweder auf der Seilbahn oder auf einer der soeben beschriebenen Maschinen
hergestellten Seillitzen müssen alsdann noch zu dreien oder mehreren vereinigt
werden, um das fertige Seil zu erhalten. Es geschieht dies durch Zusammenschlagen,
wie der fachmännische Ausdruck lautet, oder durch Zusammenflechten. Das
Zusammenschlagen besonders der schwereren Transmissionsseile wird heute noch
allenthalben auf der Seilbahn vorgenommen; indessen hat man vereinzelt auch
Spezialmaschinen (sogenannte layers) gebaut, welche die Seilbahn überflüssig
machen.
Um die Beschreibung einer solchen Spezialmaschine verständlicher zu machen, ist es
erforderlich, mit einigen Worten auf den Vorgang, den man als
„Zusammenschlagen“ bezeichnet, selbst einzugehen. Befestigt man drei
Litzen, die zum Seil vereinigt werden sollen, an ihrem einen Ende gemeinschaftlich
an einem um seine Längsachse frei drehbaren Haken und dreht man dann diese Litzen an
ihrem anderen Ende noch schärfer zusammen, so wird sich diese Bewegung auch auf den
Haken übertragen, der sich alsdann im entgegengesetzten Sinne drehen wird, indem er
bestrebt ist, den den Litzen erteilten schärferen Drall aufzuheben. Dabei werden
sich die Litzen selbst um einander legen und zu einem Ganzen vereinigen. Da das so
entstehende Seil für Transmissions- und sonstige Zwecke zu lose sein würde, so dreht
man den Haken, an dem die Litzen aufgehängt sind, noch weiter in dem gleichen Sinne,
in dem er sich bereits von selbst zu drehen bemüht ist, bis man die gewünschte
schärfere Drehung des Seiles erhält.
Werden die Litzen auf der Seilbahn zusammengeschlagen, so hängt man sie an ihrem
einen Ende einzeln an die von Hand oder auf mechanische Weise drehbaren Haken eines
feststehenden Seilgeschirrs, während sie mit ihrem anderen Ende gemeinsam an dem
Haken einer auf den Schienen der Seilbahn stehenden Seilschlagmaschine befestigt
werden. Die Haken des Seilgeschirrs und der Haken der Schlagmaschine werden alsdann
in der soeben beschriebenen Weise in Umdrehung versetzt. Damit nicht das ganze Seil
mit einem Mal zusammengeschlagen wird, wodurch Ungleichmäßigkeiten entstehen
könnten, wird eine Lehre, welche die Litzen auseinanderhält, von der
Seilschlagmaschine aus allmählich zum Seilgeschirr hingeführt. Auf die beim
Zusammenschlagen des Seiles eintretende Verkürzung wird in der Weise Rücksicht
genommen, daß die auf Schienen laufende Schlagmaschine sich dem Seilgeschirr –
entsprechend der zunehmenden Verkürzung des Seiles – nähern kann, wobei durch eine
Bremse dafür gesorgt ist, daß das Seil immer unter angemessener Spannung
bleibt.
Bei den feststehenden Seilschlagmaschinen kommt es darauf an, daß sie die soeben
beschriebenen Bewegungen ebenfalls auszuführen vermögen, ohne daß sich einer ihrer
Teile von der Stelle bewegt. Diese Aufgabe wurde in zweierlei Weise gelöst. In
beiden Fällen läßt man die Litzen von den Spulen, auf die sie in der
Austreibemaschine aufgewickelt worden sind, ablaufen, während gleichzeitig das
fertig zusammengeschlagene Seil auf eine größere Spule aufläuft.
Bei der ersten in Fig. 9 wiedergegebenen Bauart, bei
der die auf der Seilbahn übliche Herstellungsweise nachgeahmt wird, sind die Spulen,
auf denen die Litzen aufgewickelt werden, in drehbaren Rahmen gelagert, die
ihrerseits in einem feststehenden Gestell ruhen. Es kann daher den Litzen die
schärfere Drehung, der sogenannte Vordraht in ähnlicher Weise gegeben werden, wie es
auch auf der Seilbahn geschieht, nur müssen hier die Spulen diese Drehung mitmachen.
Die Litzen, von denen eine jede durch die hohle Achse ihres Rahmens hindurch geführt
wird, gelangen zunächst zu der Vereinigungsstelle, an der eine Lehre, ähnlich wie
sie auch auf der Seilbahn angewendet wird, sie zwingt, regelrecht
zusammenzulaufen.
Textabbildung Bd. 322, S. 583
Fig. 9.Horizontale Seilschlagmaschine.
Das so gebildete Seil muß, um die nötige Härte zu erhalten, noch weiter
zusammengedreht werden; es geschieht dies durch einen Flügel, in dem die
Aufnahmespule gelagert ist. Die Mitnehmerrollen für das Seil sind hier in einem
besonderen Kopf untergebracht, der die gleiche Drehbewegung wie der Flügel ausführt.
Die Führungsgabel, die das fertige Seil an der Aufnahmespule hin und herführt,
gleicht ebenso wie die Bremse, welche die Bewegungen der Spule beeinflußt, den
entsprechenden bereits bei Fig. 5 und 6 beschriebenen Teilen.
Bezeichnend für die Eigenart dieser Seilschlagmaschinen ist der Umstand, daß die
Litzenspulen sowohl wie auch die Aufnahmespule je zwei Drehbewegungen ausführen. Die
eine dieser Bewegungen, die zugleich mit der des Rahmens erfolgt, in welchem die
betreffenden Litzen ruhen, hat den Zweck, den Litzen bezw. dem Seil die
erforderliche Drehung zu geben, während die andere, die um die eigene Hauptachse vor
sich geht, das Ablaufen der Litzen bezw. das Ablaufen des fertigen Seiles
ermöglicht.
Anders verhält es sich bei der zweiten Ausführungsform, die in Fig. 10 schematisch dargestellt ist. Hier steht das
Gestell, in dem die Aufnahmespule für das fertige Seil gelagert ist, fest und dreht
sich die letztere nur um ihre eigene Achse, wogegen die Litzenspulen drei Bewegungen
ausführen, wie dies aus der Zeichnung auch ohne weiteres ersichtlich ist. Es ist
nämlich jede der drei Litzenspulen wieder in einem um seine eigene Achse drehbaren
Rahmen gelagert; die drei Rahmen stehen geneigt zu einander auf einer als
Drehscheibe ausgebildeten Plattform, an deren senkrechte Achse sie sich mit ihren
oberen Zapfen anlehnen. Die von vier Lauf rädern getragene Plattform ruht außerdem
mit ihrem unteren Zapfen in einem Spurlager, und ist ihre nach oben verlängerte senkrechte Achse
nochmals von einem zwischen zwei U-Eisen befestigten Lager gehalten.
Die Drehscheibe wird angetrieben durch ein besonderes gleichfalls an zwei U-Eisen
aufgehängtes Vorgelege und durch ein Kegelräderpaar, während die Rahmen, die die
Litzenspulen tragen, von einer wagerecht gelagerten unterirdischen Welle aus
ebenfalls durch Kegelradübersetzung angetrieben werden. Die Spulen selbst drehen
sich außerdem noch um ihre eigene Achse, werden aber nicht besonders angetrieben,
sondern sie werden durch den Zug der ablaufenden Litze in Bewegung gesetzt. Damit
die einzelnen Litzen stets mit der nötigen Spannung zur Vereinigungsstelle gelangen,
haben die Spulen an ihren Seiten Bremsscheiben, durch die sie je nach Bedarf
gebremst werden können.
Textabbildung Bd. 322, S. 584
Fig. 10.Senkrechte Seilschlagmaschine (Karousselmaschine).
Bei einigen Ausführungen – so z.B. bei der von G. Stein
in Berlin – wird die von der Spule ablaufende Litze innerhalb des Spulenrahmens über
besondere stets mit der gleichen Geschwindigkeit angetriebene Transportrollen
geführt, wodurch eine vollkommen regelmäßige Zuführung gewährleistet ist. An der
Vereinigungsstelle der Litzen ist wieder die übliche Lehre angeordnet. Von hier aus
geht das nunmehr fertig zusammengeschlagene Seil über zwei durch ein
Schneckenradvorgelege angetriebene Transportwalzen zu der Aufnahmespule, die mittels
eines Schleppriemens, wie ein solcher bereits mehrfach erwähnt wurde, von der die
Schnecke tragenden Welle aus in Bewegung gesetzt wird.
Man nennt derartige Seilschlagmaschinen ihrer eigenartigen Bauart wegen wohl auch
„Karousselmaschinen“. Bei ihnen erhalten die Litzen stets durch die
Drehung der einzelnen Spulenhalter den Vordraht, und werden dieselben sofort auch
durch die Drehung der Drehscheibe auf die richtige Härte zusammengeschlagen, so daß
die Aufnahmespule nur das Aufwickeln des fertigen Seiles zu besorgen hat.
Der Durchmesser der stärksten Seile, die man mit solchen Karousselmaschinen
anfertigt, dürfte 50 mm selten übersteigen. Alle Seile von noch größerem Durchmesser
sowie besonders die schweren Schiffstaue werden auch heute noch ausschließlich auf
der Seilbahn oder „Reeperbahn“, wie man sie an der Küste nennt,
zusammengeschlagen.
Außer durch Zusammenschlagen vereinigt man die Litzen auch noch durch Flechten
zum fertigen Seil. Die betreffenden Maschinen gleichen im Prinzip vollständig den
hauptsächlich in Barmen gebauten und in Anwendung befindlichen Flechtmaschinen, nur
sind die einzelnen Teile entsprechend kräftiger konstruiert.
Am bekanntesten unter den geflochtenen Seilen sind die Quadrat- und in neuerer Zeit
auch die Dreikantseile geworden. Die Quadratseile werden auf zweiläufigen mit acht
Klöppeln arbeitenden zweiflechtigen Maschinen hergestellt, und ist die Bahn, welche
die einzelnen Klöppel durchlaufen, in Fig. 11 schematisch
wiedergegeben. Die in zwei Gruppen zu je vier geteilten acht Litzen kreuzen sich
unter einem gemeinsamen Flechtpunkt derart, daß jede Litze mit ihrem Klöppel eine
geschlossene Bahn durchläuft. Die Bahn der ersten vier Litzen ist durch Doppellinien
angedeutet und sind die entsprechenden Klöppel schwarz gezeichnet, während die
Klöppel 5, 6, 7 und 8 weiß
geblieben sind.
Im Jahrgang 1898 der „Zeitschr. d. Ver. D. Ing.“ hat Prof. Keller auf S. 373 ff. nachgewiesen, daß sich die
Quadratseile theoretisch niemals genau in die Rillen einer normalen Seilscheibe mit
einem Rillenwinkel von 45° hineinlegen können. Man suchte diesem Uebelstande
abzuhelfen und stellte die sog. Dreikantseile her, deren Querschnitt der üblichen
Rillenform besser angepaßt ist.
Textabbildung Bd. 322, S. 584
Fig. 11. Klöppeibalm bei Quadratseilen. Fig. 12. Klöppelbahn bei
Dreikantseilen. Fig. 13, Querschnitt der Dreikantseile.
Der Name „Dreikantseil“ ist ungenau gewählt, denn es handelt sich nicht um
Seile von einem dreikantigen, sondern von einem trapezförmigen Querschnitt, der
durch die Wahl ungleich großer Flügelräder erreicht wird. Es erhalten nämlich zwei
Flügelräder je 6 und die beiden anderen je 4 Flügel, so daß die zehn Klöppel die in
Fig.
12 angedeutete Bahn beschreiben müssen. Die fünf ersten Klöppel sind
wieder schwarz und ist ihre Bahn durch Doppellinien hervorgehoben. Legt man an je
zwei Teilkreise der vier Flügelräder die gemeinsame Tangente, so schließen diese
vier Tangenten ein Trapez ein, das annähernd dem Querschnitt des fertigen Seiles
proportional ist (Fig. 13). Verlängert
man die beiden nicht parallelen Seiten des Trapezes, bis sie sich schneiden, so
findet man durch eine einfache Rechnung, daß der von ihnen eingeschlossene Winkel
nur wenig mehr als 46° beträgt, und daß derselbe damit dem üblichen Rillenwinkel der
Hanfseilscheiben sehr nahe kommt. Von diesem Gesichtspunkt aus allein betrachtet
würde das Trapezseil das vollkommenste Transmissionsseil sein, denn es paßt sich wie
kein anderes dem Rillenquerschnitt an, und es hat, da die Litzen zwei in sich
geschlossene Bahnen durchlaufen haben, an und für sich nicht die geringste Neigung
sich zu drehen. Trotzdem aber kommt es auch bei Dreikantseilen vor, daß sie
besonders im oberen Trum sich mit der breiteren der beiden parallelen
Seiten nach unten legen und in dieser Lage auf die zweite Seilscheibe auflaufen. Es
haben deshalb die geflochtenen Seile trotz ihrer vielen Vorzüge die durch
Zusammenschlagen der Litzen gebildeten Seile noch nicht zu verdrängen vermocht.
Die geflochtenen sowohl wie auch die auf der Seilbahn oder mit einer
Seilschlagmaschine hergestellten Transmissionsseile müssen noch gereckt werden,
damit sie während des Betriebes sich möglichst wenig dehnen. Das Recken kann auf der
Seilbahn selbst erfolgen, indem man das fertige Seil durch Zurücklaufenlassen der
Seilschlagmaschine bis zu einem gewissen Grade anspannt und unter Spannung
erhält.
In neuerer Zeit erwärmt man auch das zusammengeschlagene Seil in einer besonderen mit
Dampf geheizten Kammer und läßt es dann über zwei Trommeln laufen, von denen die
zweite eine etwas größere Umfangsgeschwindigkeit besitzt wie die erste. Von der
zweiten Trommel aus wird das Seil unter der gleichen Spannung auf einen einfachen
Holzhaspel aufgewickelt, auf dem es alsdann zum Versand gelangt.