Die Theorie des Krempelns. Von Professor Alfred Haussner in Brünn. (Fortsetzung des Berichtes S. 132 d. Bd.) Mit Abbildungen. Die Theorie des Krempelns. Auch die Geschwindigkeitsrichtung des Arbeiters im Vergleich zum Tambour fordert Beachtung. Ist E in Fig. 27 der Arbeiter, dessen Umfangsgeschwindigkeit jedenfalls merklich kleiner ist als jene des Tambours D, so kann, wenn D nach Pfeil 1 sich dreht, E nach Pfeil 2 oder 3 sich bewegen. Wird nun zwischen zwei Zähnen A und B gekratzt, die Wolle nach Pfeil 1 gezogen und bleibt ein Theil der Wolle, eventuell einwärts gerutscht, bei A A1, ein Theil bei B B1 hängen, so ist es klar, dass nach erfolgter Trennung dieser beiden Wolltheile die Enden jener Fasern, welche von D mitgeschleppt werden, hinter B B1 (in der Drehungsrichtung gesehen) aus dem Belege des Tambours ragen, die Fasern werden von diesem nachgeschleppt, nachgezogen. Die Fasern jedoch, welche vom Arbeiter E durch Häkchen A gefasst worden sind, werden bei der Drehung nach Pfeil 2 vorwärts geschoben, indem die Faserenden, welche aus dem Belege von E herausragen, frei, vorläufig dem allerdings sehr geringen Luftwiderstande preisgegeben sind, welcher, weil die Fasern nach vorn, nach Pfeil 2 gesehen, herausragen, schon die Fasern zu verwirren strebt. Bewegt sich hingegen der Arbeiter nach Pfeil 3, so bleiben die bei A haftenden Fasern hinter dem Häkchen, sie werden nachgeschleppt und der Luftwiderstand, die Luftreibung, hat schon, analog wie für die vorhin an dem Tambourbelege hängenden Fasern, die Tendenz, die Fasern zu strecken. Somit erkennen wir, dass, aus dem Wesen der Kratzarbeit folgend, bei Bewegung nach Pfeil 2 ein Anlass zu Knotenbildungen u. dgl. schon hier sich ergibt, wir somit schon hier rauheres Garn vermuthen dürfen, während bei der Arbeiterdrehung nach Pfeil 3 die Fasern mehr ausgestreckt auf dem Arbeiterbeleg sich befinden werden, also nur mit Rücksicht auf diesen Umstand glatteres Garn wird erwartet werden können. Allerdings kommt ja für das Endproduct gewiss auch noch die Einwirkung der folgenden Mechanismen zu beachten, was auch später geschehen soll. Textabbildung Bd. 305, S. 159 Fig. 27. Aber auf etwas, was eben nur in der Beziehung zwischen Arbeiter und Tambour begründet ist, sei schon hier hingewiesen. Wenn wir uns den Arbeiter nach Pfeil 2 (Fig. 27) bewegt denken, so wird die bei A hängen gebliebene Faser weiter gegen A1 geführt und dort hat sie, wenn wir sie gemäss der gestrichelten Linie A1 B ausgestreckt denken, an dem Häkchen A1 keinen genügenden Halt mehr und kann leicht von einem Häkchen B des Tambours mitgenommen werden. Es sei der Ansicht hier Ausdruck geliehen, dass solcherart nahezu alle Fasern aus dem Arbeiter durch den Tambour herausgenommen und nicht durch den Arbeiter (und weiterhin den Wender, der weiter unten näher besprochen werden soll) um seinen Umfang herum wieder dem Tambour und neuerlicher Kratzwirkung zwischen denjenigen Walzenbelegen, welche die Fasern bereits einmal bearbeitet haben, zugeführt werden würden, wenn nicht der durch das Kreisen des Tambours erzeugte, beim Krempeln deutlich merkbare und in der Pfeilrichtung 1 fliessende Luftstrom die an der Walze E hängenden Fasern vom Tambour abblasen und daher nicht in eine Lage wie A1B gelangen lassen würde, so dass also doch viele Fasern noch bei der Drehungsrichtung nach Pfeil 2 (Fig. 27) vom Arbeiter mit herumgenommen werden. Bei der Drehungsrichtung nach Pfeil 3 ist die oben gegebene Betrachtung gegenstandslos, da schleppt der Zahn A, in die Lage A2 gelangend, die Wolle, welche er gefasst hat, weiter mit. Textabbildung Bd. 305, S. 159 Fig. 28. Wie sieht es nun mit der kratzenden Wirkung bei den Deckeln aus? In Fig. 28 ist eine Faser AB, welche auffallend lang gegen die übrigen Dimensionen gezeichnet worden ist, zwischen den Häkchen A und B ausgespannt. Der Tambour ist in Bewegung gedacht nach der eingezeichneten Pfeilrichtung. Der Zwischenraum zwischen den beiden Belegen ist auch auffallend gross gezeichnet. Mit Rücksicht auf die in der Wirklichkeit bedeutende Grösse des Tambourhalbmessers ist Dreieck OAB noch immer als gleichschenkelig zu betrachten, also: cos\,\beta=cos\,(\alpha+\gama)=\frac{\overline{AB}}{2\,\overline{OB}}=\frac{l}{d} so wie vorhin, wobei auch deshalb, weil \frac{l}{D}=0, auch Winkel β wenig von 90° verschieden ist. Es wäre allerdings die Möglichkeit ins Auge zu fassen, wenn die Faser einerseits bis A1, andererseits bis B1 in die bezüglichen Belege hineingerutscht ist, ob dann nicht bei den in der Praxis vorkommenden Fällen wesentliche Ungleichheit der Winkel OA1B1 und OB1A1 eintritt. Wir finden nun in dem Dreieck OA1B1: \overline{OA_1}\,:\,\overline{OB_1}=sin\,(OB_1A_1)\,:\,sin\,(OA_1B_1) Nehmen wir nun an, dass für den äussersten Fall die Fasern bis zum Knie der Häkchen, also beiderseits um die Grösse x in die Belege hineingeglitten wären, so wird: \overline{OA_1}=(R+x);\ \overline{OB_1}=(R-x) somit: (R + x); (R – x) = sin (OB1A1) : sin (OA1B1), also: sin\,(OB_1A_1)=sin\,(OA_1B_1)\,.\,\frac{R+x}{R-x} Für einen besonderen, thatsächlichen Ausführungen entsprechenden Fall sei R = 600, x = 5 mm, so wird: \frac{R+x}{R-x}=\frac{605}{595}=0,016, d.h. die Sinuse der beiden in Betracht kommenden Winkel unterscheiden sich von einander um nicht viel mehr als 1 Proc. gegen den Mittelwerth nicht einmal um 1 Proc. daher ist um so eher die praktische Gleichheit der beiden Winkel anzunehmen, weil ohnehin absolut genaue Ausführungen schon wegen der in Frage kommenden Reibungsverhältnisse ausgeschlossen sind. Gehen wir noch auf den Zusammenhang mit den bezüglichen Häkchen winkeln im Deckel ein, so haben wir bei A: ∢ β + α' + γ' = 180° oder auch: (α + γ) + (α' + γ') = 180°, somit auch wieder ganz ähnliche Verhältnisse, wie schon bei den Arbeitswalzen erörtert. Machen wir für die Deckel ∢ γ' = ∢ γ, so ist auch wieder eher die Tendenz vorhanden, dass die Wolle mehr in den Tambour als in den Deckel übergeht. Auch hier sind wieder zwei verschiedene Bewegungsrichtungen (wandernde Deckel) des mit dem Tambour zusammen arbeitenden Kratzenbeleges zu beachten. Bewegt sich, natürlich sehr langsam, der Deckelbeleg in derselben Richtung wie der Tambour, so wäre auch hier die Tendenz, die im Deckel hängenden Fasern zu stauchen, als schädlich hervorzuheben, wenn eben nicht fortwährend die voreilenden Tambourhäkchen die Fasern gerade ziehen würden, allenfalls auch ein Faserende, welches vorsteht und sich um ein Tambourhäkchen schlingt, so fest fassen, dass es auf den Tambour herüber gezogen wird. So allein dürfte es zu erklären sein, dass beim Abheben der Deckel vom Tambour in jenen nur wenig brauchbare, längere Fasern vorhanden sind. Dann, wenn sich die Deckelkette entgegen der Tambourdrehung bewegt (auch wieder sehr langsam), werden die im Deckel hängenden Fasern schon wegen der Drehungsrichtung der Deckel nachgeschleppt, nachgezogen, übrigens auch durch die vorübereilenden Tambourhäkchen ausgestrichen, allenfalls auch sogar, wieder wie vorhin geschildert, in den Tambourbeleg herübergezogen, weil eben dieselbe Faser verhältnissmässig lange in der Nähe des Tambourbeleges verweilt und daher thatsächlich eher in diesen gezogen werden kann, als wie bei Arbeitswalzen, wo durch die Krümmung des Arbeiters es bedingt ist, dass eine Faser viel eher der Wirkung der Tambourhäkchen entrückt wird als bei den Deckel kratzen. Endlich haben wir, strenge genommen, auch eine kratzende Wirkung zwischen dem Tambour D und der Abnehmwalze J: die Häkchen stehen entgegengesetzt, die Walze J hat kleinere Umfangsgeschwindigkeit wie der Tambour. Also haben wir auch Analoges bezüglich der Winkelverhältnisse zu bemerken. Weil es aber hier darauf ankommt, dass die Wolle thatsächlich in den Beleg von J übergeht, so ist hier es durchaus nothwendig, zu beachten, dass jene Winkelverhältnisse, insbesondere wegen hinreichender Grösse des Winkels γ' eingehalten werden. Nur dann, wenn dem Rechnung getragen wird, scheint es mir gerechtfertigt, zu erwarten, dass die Abnehmwalze J thatsächlich möglichst gut ihre Aufgabe erfüllt. Ich möchte der Ansicht Ausdruck geben, dass die unbefriedigende Arbeit der Abnehmwalze, d.h. dass sie nicht so viel Fasern abnimmt, als sie abnehmen könnte, an der Nichteinhaltung des nachgewiesenen Gesetzes über die maassgebenden Winkel gelegen ist. Aber selbst dann, wenn dieselbe den erwähnten theoretischen Bedingungen gemäss ausgestattet worden ist, folgt aus den Eingangs gegebenen Erörterungen über die Natur des Krempelprocesses, dass im Maximum nicht mehr als die Hälfte der Fasern an die Abnehmwalze vom Tambour aus übergehen kann, weil die Einhaltung der Winkel Verhältnisse für die Tambour- und die Abnehmhäkchen, sowie es nachgewiesen worden ist, im Allgemeinen das gleiche Bestreben der Fasern besteht, in den Tambour, wie in den Abnehmerbeschlag sich zu versenken. Bei den auch heute noch so ungemein häufig gebrauchten Krempeln mit einer Abnehmwalze ist es deshalb nicht auszuweichen, dass ein gut Theil der Fasern, welche bereits auskardirt worden sind, neuerlich in den Kreislauf des Kratzens eintreten und dabei gewiss nicht mehr besser werden und, weil sie auch bereits einen Theil des Tambourbeleges einnehmen, die Aufnahmsfähigkeit desselben für neue Fasern herabsetzen. Es wird eben beim Neuanlassen des gut ausgeputzten Tambours allmählich die Wollmenge auf demselben anwachsen, bis sich von J weg auf dem Tambour D (Fig. 22) noch so viel Fasern befinden, dass deren Dichte (Dichte gemeint in Bezug auf die Vertheilung im Tambourbeleg) so gross ist, als ob ungefähr die normale, durch die Speisewalzen zugebrachte Fasermenge, entsprechend der Uebersetzung zwischen Speisewalzen- und Tambourumfangsgeschwindigkeit, dort aufgelegt worden wäre. Diese Menge von Fasern wird theilweise durch den Putzvolant L nutzlos gelichtet, theilweise mit der durch den Vorreisser zugebrachten Wolle vereinigt, so dass sich von da ab die Wolle auf dem Tambour doppelt so dicht (ungefähr), als es der Zuführung entspricht, befindet. Endlich wird von der Abnehmwalze J die Hälfte von diesen, der doppelten Dichte entsprechenden, also so viel an Fasern abgenommen, als die Speisewalzen zugebracht haben, womit die Continuität hergestellt ist. Deshalb ist die Anwendung zweier Abnehmwalzen, wie sie sich z.B. in den Gessner'schen Streichwollkrempeln finden, entschieden zu empfehlen. Allerdings ist es dann wünschenswerth, dass ein Organ eingeschaltet werde, welches die Härchen an die Oberfläche des Beleges bringt, weil ja durch den Kratzprocess die Tendenz der Härchen, in den Beleg zu versinken, nothwendiger Weise gegeben ist. Textabbildung Bd. 305, S. 160 Fig. 29. Textabbildung Bd. 305, S. 160 Fig. 30. Die Aufgabe, die Härchen auf die Oberfläche der Belege zu bringen, soll der Volant H erfüllen (Fig. 22). Der Volant würde, wenn man die in Fig. 22 und 29 ersichtliche Häkchenstellung allein berücksichtigt, ebenfalls einen kratzenden Vorgang vermuthen lassen. Nun bewegt sich aber der mit verhältnissmässig sehr langen, dünnen und in Folge dessen ungemein biegsamen Drähten versehene Beleg von H mit grösserer Umfangsgeschwindigkeit als der Tambour, es eilen also die Häkchenspitzen von H jenen von D vor. Damit ist aber der Process, wie er bei Besprechung der Fig. 11 erörtert wurde, gegeben, indem wir für die gegenseitige Einwirkung von H und D die letztere Walze uns stillstehend, H aber mit der relativen Geschwindigkeit nach der Richtung des eingezeichneten Pfeiles uns bewegt denken können. Dabei ist um so eher eine Einwirkung der Walze H auf die Fasern anzunehmen, weil man den biegsamen Beleg von H etwas in jenen von D eindringen lässt. Für die Art der Arbeit, den Zustand, in welchen die Fasern weiterhin gebracht werden, dürfte es nicht unnütz sein, hervorzuheben, dass die Fasern, welche auf D ausgestreckt liegen, dann, wenn H einwirkt, vom rückwärtigen, freien Ende aus zuerst ergriffen, mit diesem weiter vorgeführt und solcherart eigentlich umgewendet werden, wie es die gestrichelte Linie AMB in Fig. 11 schematisch andeutet. Dadurch ist es leicht möglich, dass die Fasern sich neuerlich etwas verwirren, was bei der Streichgarnspinnerei kaum von Uebel, in der Baumwollspinnerei jedoch selten als willkommen bezeichnet werden dürfte. Wir bemerken, dass gemäss der Kräftezerlegung in Fig. 11 thatsächlich der erstrebte Zweck, Herausheben der Fasern an die Oberfläche erreicht und den Abnehmwalzen J vorgearbeitet wird. Nun ist es allerdings fraglich, ob der beabsichtigte Zweck nicht besser, sagen wir vielleicht deutlicher, ohne Verwirrung der Fasern, also z.B. für die Baumwollspinnerei, dadurch erreicht werden könnte, dass die Walze H die Häkchen- und Geschwindigkeitsrichtung behält, wie vorbesprochen, dass aber ihre Umfangsgeschwindigkeit kleiner sei als jene des Tambours, wobei bemerkt sei, dass darüber dem Verfasser keinerlei praktische Erfahrungen bekannt sind, auch zu bezüglichen Versuchen keine Gelegenheit gegeben war und die bezüglichen Betrachtungen daher auf rein theoretischen Ueberlegungen fussen. Halten wir nämlich für H die letzterwähnten Verhältnisse fest, so wird gewiss im ersten Augenblicke der Einwirkung von H gekratzt, wobei die Härchen auf dem Tambour nach der Richtung ausgestreckt bleiben, wie sie es vorher waren. Aber durch den beim Kratzvorgange gemäss Fig. 2 eintretenden Zug wird die Veränderung in der Häkchenstellung bei H durch die elastische Ablenkung so bedeutend, dass sich die Winkelverhältnisse geradezu umkehren. Es ist dies so zu verstehen: Wird bei B (Fig. 30) gezogen, so kann ganz leicht das Häkchen, wenn es sehr lang genommen wird, von der Lage AB in die zur Linie CA ⊥ AD symmetrische Lage AB1 übergehen, wenn von der hier im endgültigen Resultat gewiss zu berücksichtigenden, durch den Zug S veranlassten Krümmung des Häkchens vorläufig abgesehen wird. Bei der Lage AB1 ist dann aber der Winkel AB1B = B1BA = α, so dass hier für das Abgleiten vom Rücken des Drahtes in AB1 (also für ein Auskämmen) ganz dieselben Verhältnisse vorliegen würden, wie für das Einwärtsgleiten (also eine Art Kratzwirkung) in der Lage AB. Nun wird aber thatsächlich wegen der bei so langem Drahte schon sehr merklichen Krümmung desselben der Winkel α mit der Zugrichtung BS schon viel früher erreicht. Weil der Draht allerorten den gleichen Querschnitt besitzt, ist als Krümmungslinie desselben nach erfolgter elastischer Durchbiegung ein Kreis anzunehmen, welcher, weil der Draht in seiner Unterlage eingespannt zu denken ist (ganz genau trifft dies natürlich wegen der Nachgiebigkeit des Stoffes nicht zu), in A die Lage AB berühren, also seinen Mittelpunkt in A E ⊥ AB haben wird. Schlagen wir nun einen Kreis über AE als Durchmesser (E ist der Schnittpunkt von AE und BS), so geht dieser auch durch C, weil Winkel ECA = 90°, also ein Winkel im Halbkreis ist. Dann ist aber, wenn 0 der Mittelpunkt dieses Kreises ist, Winkel OEC = OCE (gleichschenkeliges Dreieck), und weil Winkel OEC = (90° – α) (im rechtwinkeligen Dreieck A B E), so muss auch Winkel OCE= (90° – α). Daher schliesst die in C gezogene Kreistangente TT1 ⊥ OC mit der Richtung BS den Winkel α ein, oder es ist Winkel T1CB = CBA = α. Somit folgt der Schluss, dass bei einer derartigen Drahtspitze schon dann, wenn die Verbindungsgerade von Häkchenfuss und Häkchenspitze (in der gekrümmten, elastisch durchgebogenen Lage) senkrecht zur Unterlage steht, die Umkehrung der Lage des Winkels α eintritt. Wenn wir thatsächlich vorkommende Dimensionen benutzen, so erkennen wir sofort, dass diese Art der Deformation die grösste Wahrscheinlichkeit für sich hat. Bei einem zu Versuchszwecken benutzten derartigen Beleg ist: d = 0,2 mm, a = 23 mm, ∢ α = 75°. Gleichung 17, welche allgemein gilt, angewendet, ergibt die Beziehung: e=\frac{1}{3}\,.\,S\,.\,\frac{\overline{23}^2}{25000\,\times\,0,05\,\times\,(0,2)^4}=2000 S. Weil nun in dem rechtwinkeligen Dreieck ACB (Fig. 30) \overline{CB} für den zu betrachtenden Fall die elastische Durchbiegung ist, so folgt: \overline{CB}=e\overline{AC}\,.\,ctg\,\alpha=23\,\times\,ctg\,75^{\circ}=6,0\mbox{ mm.} Damit wird aber hier: e = 6 mm = 2000 S, also: S=\frac{6}{2000}\ k=\frac{3}{1000}\ k=3 g. 3 g ist aber die Zerreissungsfestigkeit für ein, schon ausserordentlich schwaches Schafwollhaar. Nun werden aber, gemäss dem Gesagten, insbesondere sei auf Fig. 3 hingewiesen, bei der gegenseitigen Arbeit zweier Belege wohl häufig vier Haare, selbst bei weitgehender Vertheilung der Wolle, von zwei Krempelhäkchen gleichzeitig erfasst, so dass also bei einer so weitgehenden elastischen Durchbiegung der Drähte aller Voraussicht nach die Wolle keineswegs zu zerreissen braucht, bevor sie wieder vom Häkchen des Volants abrutschen kann, wodurch die Anspannung dann ohnehin sogleich verschwindet; auch könnte durch noch feinere Drähte leicht jedem Bedenken genügend Rechnung getragen werden. Es ist aber nicht einmal nothwendig, auf die durch die Anspannung der Fasern erzielbare elastische Durchbiegung allein zu rechnen. Es ist gewiss anzunehmen, dass die langen elastischen Zähne der Walze H, wenn sie in den Beleg von D eindringen, schon durch die Häkchen des Tambours etwas in seiner Drehungsrichtung mitgenommen und dadurch schon elastisch in dem Sinne vorübergehend ausgebogen werden, wie es nach dem Vorangegangenen wünschenswerte ist. Weil nun damit anfänglich ein Kratzen, Herausziehen eines Theils der Fasern, dann ein Kämmen gemäss Fig. 14 erzielt wird, wobei die Haare von dem Tambour aus dem Belege der Walze H herausgekämmt werden, so dass deshalb, weil die rückwärtigen Faserenden von den. Zähnen von H abrutschen, doch zu erwarten ist, dass diese Faserenden an der Oberfläche des Tambours bleiben und solcherart dann von dem Abnehmer J erfasst werden können, scheint es mir nicht vermessen, wenn von einschlägigen Versuchen ein brauchbares Resultat erwartet wird. (Schluss folgt.)