El hilado en anillo es un método de hilado de fibras, como algodón, lino o lana, para hacer un hilo . El marco del anillo se desarrolló a partir del marco del throstle, que a su vez era un descendiente del marco de agua de Arkwright . El hilado de anillos es un proceso continuo, a diferencia del hilado de mulas, que utiliza una acción intermitente. En el hilado de anillos, la mecha se atenúa primero mediante el uso de rodillos de tracción, luego se gira y se enrolla alrededor de un eje giratorio que a su vez está contenido dentro de un volante de anillo que gira independientemente. Tradicionalmente, los armazones de anillo solo podían usarse para los recuentos más gruesos, pero podían ser atendidos por mano de obra semi-calificada. [1]
Historia [ editar ]
Primeras máquinas [ editar ]
- La rueda de Sajonia era una rueda giratoria de pedal de doble banda . El husillo giraba más rápido que el viajero en una proporción de 8: 6, el dibujo se realizaba con los dedos de los hilanderos.
- El armazón de agua fue desarrollado y patentado por Arkwright en la década de 1770. La mecha se atenuó (estiró) mediante rodillos de tracción y se retorció enroscándola en un huso. Era una máquina pesada a gran escala que necesitaba ser impulsada por energía, lo que a fines del siglo XVIII significaba una rueda hidráulica. [2] Las fábricas de algodón fueron diseñadas con este propósito por Arkwright, Jedediah Strutt y otros a lo largo del río Derwent en Derbyshire . Los marcos de agua solo podían hilar la trama. [2]
- El marco del throstle era un descendiente del marco del agua. Utilizaba los mismos principios, estaba mejor diseñado e impulsado por vapor. En 1828 se inventó el marco Throstle de Danforth en los Estados Unidos. El volante pesado hacía vibrar el huso y el hilo gruñía cada vez que se detenía el marco. No fue un acierto. [3]
- El armazón Ring se le atribuye a John Thorp en Rhode Island en 1828/9 y fue desarrollado por el Sr. Jencks de Pawtucket, Rhode Island , a quien Richard Marsden nombra como el inventor. [3]
Desarrollos en los Estados Unidos [ editar ]
Los talleres mecánicos experimentaron con armazones y componentes de anillos en la década de 1830. Sin embargo, el éxito del marco de anillo dependía del mercado al que servía y no fue hasta que líderes de la industria como Whitin Machine Works en la década de 1840 y Lowell Machine Shop en la década de 1850 comenzaron a fabricar marcos de anillo que la tecnología comenzó a afianzarse. . [4]
En el momento de la Guerra Civil estadounidense, la industria estadounidense contaba con 1.091 molinos con 5.200.000 husos que procesaban 800.000 fardos de algodón. La fábrica más grande, Naumkeag Steam Cotton Co. en Salem, Massachusetts, tenía 65.584 husillos. El molino promedio albergaba solo de 5,000 a 12,000 husos, con husillos de mula que superaban los husillos de anillo de dos a uno. [5]
Después de la guerra, la construcción de molinos comenzó en el sur, fue vista como una forma de generar empleo. Casi exclusivamente, estos molinos usaban tecnología de anillos para producir recuentos gruesos, y los molinos de Nueva Inglaterra se movieron hacia recuentos finos.
Jacob Sawyer mejoró enormemente el eje para el bastidor de anillo en 1871, tomando la velocidad de 5000 rpm a 7500 rpm y reduciendo la potencia necesaria, antes 100 ejes necesitaban 1 hp, pero ahora se podían accionar 125. Esto también condujo a la producción de hilos finos. [6] Durante los siguientes diez años, Draper Corporation protegió su patente a través de los tribunales. Un infractor fue Jenks, que comercializaba un eje conocido por su diseñador, Rabbeth. Cuando perdieron el caso, las Sras. Fales y Jenks, revelaron un nuevo husillo libre de patente también diseñado por Rabbeth, y también llamado husillo Rabbeth.
El husillo Rabbeth se autolubricaba y podía funcionar sin vibraciones a más de 7500 rpm. Draper Co. compró la patente y expandió Sawyer Spindle Co. para fabricarla. La licenciaron a Fales & Jenks Machine Co., Hopedale Machine Co. y, más tarde, a otros fabricantes de máquinas. De 1883 a 1890, este fue el eje estándar, y William Draper pasó gran parte de su tiempo en los tribunales defendiendo esta patente. [6]
Adopción en Europa [ editar ]
El nuevo método se comparó con la mula giratoria autoactiva que fue desarrollada por Richard Roberts utilizando las técnicas de ingeniería más avanzadas en Manchester . El marco del anillo era confiable para recuentos más gruesos, mientras que Lancashire también hacía recuentos finos. El marco del anillo era más pesado, requiriendo alteraciones estructurales en los molinos y necesitaba más potencia. Estos no fueron problemas en la industria algodonera anterior a la guerra en Nueva Inglaterra . Resolvió la dificultad de Nueva Inglaterra para encontrar hilanderos hábiles: los hilanderos habilidosos abundaban en Lancashire. En general, los requisitos en los dos continentes eran diferentes, y el marco de anillo no era el método elegido para Europa en ese momento.
El Sr. Samuel Brooks de Brooks & Doxey Manchester estaba convencido de la viabilidad del método. Después de una gira de investigación a Estados Unidos por parte de su agente Blakey, comenzó a trabajar para mejorar el marco. Todavía era demasiado primitivo para competir con los marcos de mula altamente desarrollados, y mucho menos para reemplazarlos. Primero comenzó a mejorar el marco de duplicación, construyendo las herramientas necesarias para mejorar la precisión de la fabricación. Esto resultó rentable y un fabricante de hilos de coser compró máquinas que ofrecían 180.000 husillos. [7]
Brooks y otros fabricantes ahora trabajaron para mejorar el cuadro de hilatura. El principal motivo de preocupación fue el diseño del husillo Booth-Sawyer. La bobina no encajaba bien en el eje y vibraba salvajemente a velocidades más altas. Howard & Bullough de Accrington utilizó el husillo Rabbath, que resolvió estos problemas. Otro problema fue la hinchazón, donde el hilo se acumuló de manera desigual. Esto fue abordado por Furniss y Young de Mellor Bottom Mill, Melloruniendo un anillo abierto al carril transversal o circular. Este dispositivo controlaba el hilo y, en consecuencia, se podía fabricar un viajero más ligero que podía funcionar a velocidades más altas. Otro problema fue la acumulación de pelusa en el viajero que rompió el hilo; esto fue eliminado por un dispositivo llamado limpiador de viajero. [8]
Una de las principales limitaciones de tiempo fue quitarse o cambiar los ejes. Hubo que quitar y reemplazar trescientos husillos o más. La máquina tuvo que detenerse mientras los mudadores , que a menudo eran niños muy pequeños , realizaban esta tarea. El marco del anillo estuvo inactivo hasta que se completó. [9] Harold Partington (1906 - 1994) de Chadderton, Inglaterra, patentó un 'Medios para quitarse los marcos de anillos' en septiembre de 1953 (Patente de los Estados Unidos 2.653.440). La máquina quitó las bobinas llenas de los ejes del marco de anillo y colocó bobinas vacías en los ejes en su lugar; ocho ejes a la vez. Se podía atravesar a lo largo de la parte delantera del marco del anillo paso a paso a través de operaciones sucesivas y, por lo tanto, reducía el período de parada del marco del anillo y reducía el trabajo requerido para retirar todas las bobinas llenas de un marco y reemplazarlas con bobinas vacías. . La oferta automática de Partington fue desarrollada con la ayuda de Platt Brothers (Oldham) y funcionó perfectamente en condiciones ideales: piso horizontal plano y marco de anillo paralelo al piso y de pie verticalmente. Desafortunadamente,estas condiciones eran inalcanzables en la mayoría de las fábricas de algodón de Lancashire en ese momento, por lo que la oferta automática no entró en producción. La oferta automática de Partington era única y la única que funcionaba correctamente como complemento de un marco de anillo. Un sistema de mudado mecánico más moderno instalado como parte integral del marco del anillo, redujo el tiempo de mudado a 30–35 segundos.[ cita requerida ]
Anillos y mulas [ editar ]
El marco de anillo se utilizó ampliamente en los Estados Unidos, donde se fabricaban recuentos más gruesos. Muchos de los fabricantes de cuadros eran filiales estadounidenses de las empresas de Lancashire, como Howard & Bullough y Tweedales y Smalley . Constantemente intentaban mejorar la velocidad y la calidad de su producto. El mercado estadounidense era relativamente pequeño, el número total de husillos en todo Estados Unidos era apenas más que el número de husillos en una ciudad de Lancashire, Oldham . Cuando la producción en Lancashire alcanzó su punto máximo en 1926, Oldham tenía 17.669 millones de husos y el Reino Unido tenía 58.206 millones. [10]
Tecnológicamente, las mulas eran más versátiles. Las mulas se cambiaban más fácilmente para hilar la mayor variedad de calidades de algodón que se encontraban en Lancashire. Si bien Lancashire se concentró en las "multas" para la exportación, también hiló una gama más amplia, incluidos los desechos muy gruesos. La existencia de la bolsa de algodón de Liverpool significó que los propietarios de las fábricas tuvieran acceso a una selección más amplia de productos básicos.
El coste salarial por huso es más elevado para la hilatura de anillos. En los estados, donde la fibra de algodón era barata, se podían absorber los costos laborales adicionales de las mulas para correr, pero Lancashire tenía que pagar los costos de envío. El factor crítico fue la disponibilidad de mano de obra, cuando la mano de obra calificada era escasa, el anillo se volvió ventajoso. [11] Esto siempre había sido así en Nueva Inglaterra, y cuando lo fue en Lancashire, comenzaron a adoptarse armazones de anillo.
La primera fábrica conocida en Lancashire dedicada a la hilatura de anillos se construyó en Milnrow para la New Ladyhouse Cotton Spinning Company (registrada el 26 de abril de 1877). Se desarrolló un grupo de molinos más pequeños que entre 1884 y 1914 superaron a los molinos de anillo de Oldham. [12] Después de 1926, la industria de Lancashire entró en fuerte declive, el mercado de exportación indio se perdió, Japón era autosuficiente. Las empresas textiles se unieron para reducir la capacidad en lugar de aumentarla. No fue hasta finales de la década de 1940 que comenzaron a pedirse algunos husillos de repuesto y los marcos de anillo se hicieron dominantes. El debate aún continúa en los trabajos académicos sobre si los empresarios de Lancashire tomaron las decisiones de compra correctas en la década de 1890. [11] La casa de máquinas y la máquina de vapor delSe conservan Ellenroad Ring Mill .
Nuevas tecnologías [ editar ]
- Continúa la búsqueda de técnicas de hilado de anillos más rápidas y fiables. En 2005, se escribió un documento de doctorado en la Universidad de Auburn , Alabama, sobre el uso de la levitación magnética para reducir la fricción, una técnica conocida como giro de anillo magnético . [13]
- El hilado abierto se desarrolló en Checoslovaquia en los años anteriores a 1967. Era mucho más rápido que el hilado en anillo y eliminó muchos procesos preparatorios. En pocas palabras, el hilo se expulsó girando desde una boquilla y, al salir, se enganchó en otras fibras sueltas en la cámara trasera. Se introdujo por primera vez en el Reino Unido en Maple Mill, Oldham .
Cómo funciona [ editar ]
1 Rodillos
de estiramiento 2 Eje
3 Mecha atenuada
4 Guías de hilo
5 Anillo anti-globo
6 Viajero
7 Anillos
8 Hilo en bobina
Se construyó un marco de anillo de hierro fundido y luego acero prensado. A cada lado del marco están los husillos , encima de ellos hay rodillos de estiramiento (estiramiento) y en la parte superior hay una fileta cargada con bobinas de mecha. La mecha (hilo sin hilar) pasa hacia abajo desde las bobinas hasta los rodillos de arrastre. Aquí, el rodillo trasero estabilizaba el hilo entrante, mientras que los rodillos delanteros giraban más rápido, tirando de la mecha hacia afuera y haciendo que las fibras fueran más paralelas. Los rodillos son regulables individualmente, originalmente mediante palancas y pesos. La mecha atenuada pasa ahora a través de una guía de hilo.que se ajusta para estar centrado sobre el eje. Las guías de hilo están en un riel de hilo que les permite ser abisagradas para quitarse o empalmar un hilo roto. La mecha atenuada pasa al conjunto del eje, donde se enrosca a través de un pequeño anillo en D llamado viajero. El viajero se mueve a lo largo del anillo . Es esto lo que le da su nombre al marco del anillo. Desde aquí, el hilo se une al hilo existente en el eje. [14]
El viajero y el husillo comparten el mismo eje pero giran a diferentes velocidades. El huso es accionado y el carro se arrastra hacia atrás distribuyendo así la rotación entre el enrollado en el huso y la torsión en el hilo. La bobina se fija en el eje. En los marcos de un anillo, la velocidad diferente se logró por el arrastre causado por la resistencia del aire y la fricción (la lubricación de la superficie de contacto entre el viajero y el anillo era una necesidad). Los husillos pueden girar a velocidades de hasta 25.000 rpm, [ cita requerida ] esto hace girar el hilo. El movimiento del riel del anillo hacia arriba y hacia abajo guía el hilo en la bobina en la forma requerida: es decir, un poli. La elevación debe ajustarse para diferentes títulos de hilo.
La muda es un proceso separado. Un asistente (o robot en un sistema automatizado) baja por los rieles del anillo hasta el fondo. La máquina se detiene. Las guías del hilo están abisagradas. Las bobinas de bobinas completas (paquetes de hilo) se retiran de los husillos. El nuevo tubo de la bobina se coloca en el eje atrapando el hilo entre él y la copa en el muelle del eje, se bajan las guías del hilo y se reinicia la máquina. Ahora todos los procesos se realizan automáticamente. El hilo se lleva a una bobinadora de cono. Actualmente, las máquinas son fabricadas por Rieter (Suiza), ToyoTa (Japón), Zinser, Suessen, (Alemania) y Marzoli (Italia). El sistema compacto K45 de Rieter tiene 1632 husillos, mientras que ToyoTa tiene una máquina con 1824 husillos. Todos requieren condiciones atmosféricas controladas.
Ver también [ editar ]
- Cardadura
- Fábrica de algodón
- Maquinaria para hilar algodón
- Giro de fricción Dref
- Hilado de anillo magnético
- Giro de extremo abierto
- Hilado
- Rueda giratoria
- Fabricación textil durante la Revolución Industrial
- Fabricación de textiles
- Cronología de la tecnología textil y de la confección
Referencias [ editar ]
- ↑ Marsden , 1884 , p. 297
- ↑ a b Williams y Farnie , 1992 , p. 8
- ↑ a b Marsden , 1884 , pág. 298
- ^ "Investigación de la tecnología disruptiva la aparición de la hilatura de anillos en la industria textil estadounidense" . Escuela de Negocios de Harvard, Biblioteca Baker . Consultado el 30 de abril de 2009 .
- ^ Gilkerson, Yancy S. "La industria textil satisface la demanda de la población estadounidense en auge 1887-1900" . Mundo Textil . Consultado el 30 de abril de 2009 .
- ^ a b "Inventores de Hopedale" . Archivado desde el original el 7 de agosto de 2009 . Consultado el 30 de abril de 2009 .
- ↑ Marsden , 1884 , p. 300
- ↑ Marsden , 1884 , p. 308
- ↑ Marsden , 1884 , p. 307
- ^ Williams y Farnie 1992
- ↑ a b Leunig, Timothy (noviembre de 2002). "¿Pueden las oportunidades rentables de arbitraje en el mercado del algodón en rama explicar la preferencia continua de Gran Bretaña por el hilado de mulas?" (PDF) . Londres: Escuela de Economía de Londres. Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Toms (1998). "Beneficio de crecimiento y elección tecnológica. El caso de la industria del algodón de Lancashire". Revista de Historia Industrial .
- ^ "Sistema-de-hilado-de-anillos-para-hacer-hilo-que-tiene-un-anillo-magnéticamente-elevado" . Consultado el 23 de noviembre de 2010 .
- ↑ Marsden , 1884 , p. 302
Bibliografía [ editar ]
- Nasmith, José (1895). Construcción e ingeniería recientes de fábricas de algodón (Elibron Classics ed.). Londres: John Heywood. ISBN 1-4021-4558-6.
- Marsden, Richard (1884). Hilado de algodón: su desarrollo, principios y práctica . George Bell e hijos 1903 . Consultado el 26 de abril de 2009 .
- Marsden, ed. (1910). Anuario del algodón de 1910 . Manchester: Marsden y compañía . Consultado el 26 de abril de 2009 .
- Williams, Mike; Farnie (1992). Molinos de algodón de Greater Manchester . Editorial Carnegie. ISBN 0-948789-89-1.
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Ring spinning . |
- Un sitio web completo de hilatura : describe la sala de soplado, el cardado, la hilatura de anillos, el equipo original, las pruebas de fibra, los cálculos textiles, etc.
- Hilatura de anillos : artículos sobre máquinas, procesos y tecnologías de hilatura de anillos.
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