Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Spinnewiel

Achtergrond

Een spinnewiel is een machine die wordt gebruikt om vezels in draad of garen te veranderen. Deze draad of dit garen wordt vervolgens als doek geweven op een weefgetouw. De essentiële functie van het spinnewiel is om vezels te combineren en samen te draaien om draad of garen te vormen en vervolgens de getwijnde draad op een spoel of stok te verzamelen, zodat deze kan worden gebruikt als garen voor het weefgetouw. De actie is gebaseerd op het principe dat als een bos textielvezels in één hand wordt vastgehouden en een paar vezels uit het bos worden getrokken, de weinige van de rest zullen breken. Als de paar vezels echter uit de bos worden getrokken en tegelijkertijd worden gedraaid, zullen de paar uitgetrokken vezels een draad gaan vormen. Als de draad wordt losgelaten, zal hij onmiddellijk losraken, maar als hij op een stok of spoel wordt gewikkeld, blijft het een draad die kan worden gebruikt voor naaien of weven.

Op een eenvoudig spinnewiel kunnen veel verschillende soorten vezels worden gesponnen, waaronder wol en haren; bastvezels die van onder het oppervlak van een plantenstengel komen, waaronder vlas (linnen), hennep, jute, ramee en brandnetel; en zaadvezels, in het bijzonder katoen. Elk van deze vezels varieert enorm in lengte van stapel, kwaliteit en sterkte. Verschillende vezels vereisen verschillende soorten stukken of klossen die op het spinnewiel worden geplaatst en vereisen zelfs spinwielen van verschillende grootte of configuratie om de specifieke vezel efficiënter te spinnen.

Geschiedenis

De mens spint al eeuwenlang vezels, omdat geweven stof niet kan worden gemaakt zonder garen of draad. De oude Egyptenaren verwerkten vlas tot linnen en gebruikten zeker de vroegste vorm van spinapparatuur, bekend als de druppelspindel. Het was gewoon een verzwaarde stok waarop garen met een draai werd gewikkeld terwijl de spil naar beneden viel en draad uit het pak niet-gesponnen vezels trok. Er is onzekerheid over de ontwikkeling van het spinnewiel, aangezien sommigen beweren dat het al in de zesde eeuw in China is ontwikkeld voor het spinnen van zijde en ramee, terwijl anderen denken dat het zich later in India voor katoen heeft ontwikkeld. Vroeg-Oosterse draaiende wielen zijn vergelijkbaar in die zin dat de basis op de grond zat en het wiel met de hand of handslinger werd aangedreven. Deze wielen waren randloos en verspreidden zich al snel naar het Westen.

Westerse voorbeelden in de middeleeuwen waren beide randloos en hadden een hoepelrand. Tegen de veertiende eeuw lijken de draaiende wielen met hoepelrand anderen in populariteit in te halen. De Vlamingen die zich op de Britse eilanden vestigden, brachten sterke textieltradities met zich mee en brachten daarmee verbeteringen aan op het traditionele spinnewiel. Grote wielen met zeer grote aandrijfwielen waren in de zestiende eeuw op de Britse eilanden alleen bekend voor het spinnen van wol. Er zijn eindeloze kleine variaties in het wiel gemaakt om tot op heden efficiënt te kunnen draaien, aangezien sommige moderne fabrikanten oude voorbeelden niet precies reproduceren, maar hun eigen wielen maken die aantrekkelijk en effectief zijn.

Spinnewielen waren een van de eerste ambachtelijke gereedschappen die werden verdrongen door moderne machines. Richard Arkwright, een Engelse industrieel, ontwikkelde tegen het midden van de achttiende eeuw een methode om katoen machinaal te spinnen en de Amerikaan Samuel Slater stal het systeem en bracht het naar Rhode Island. Hij begon Slater Mill, die begon met het produceren van de eerste machinaal gesponnen draad in de Nieuwe Wereld met machines aangedreven door waterkracht. Omdat machinaal gesponnen garen vanaf dat moment in de handel verkrijgbaar was, werden er minder spinnewielen gebruikt, tenzij het voor kleine, huishoudelijke behoeften was, zoals de productie van wolgaren voor het breien van schapenvacht van een boer. Tegenwoordig worden spinnewielen uit hardhout gesneden en gedraaid en alleen door ambachtslieden gebruikt voor handgesponnen garens. Spinnewielen zijn volledig achterhaald, aangezien grote fabrikanten industriële spinners gebruiken om elke dag miljoenen yards draad of garen te produceren. Misschien worden er jaarlijks minder dan 1.000 draaiende wielen gemaakt voor hobbyisten in Canada en de Verenigde Staten van vandaag.

Grondstoffen

De grondstoffen voor de meeste moderne spinnewielen zijn hout, houtlijm, blanke lak of urethaan, en sommige stukjes en beetjes metaal, voornamelijk gebruikt als draad op het wiel. Sommige draaiende wielen gebruiken ook een beetje messing. De wielen die op het Noord-Amerikaanse continent worden gemaakt, zijn gemaakt van inheems hardhout. De meeste consumenten zijn op zoek naar draaiende wielen die niet alleen goed werken, maar ook een aandenken zijn. Om deze reden worden spinnewielen gemaakt van ten minste drie verschillende houtsoorten, afhankelijk van de esthetische voorkeuren van de koper. Esdoorn is gemakkelijk te verkrijgen en een fijne houtsoort om te draaien en te vormen, maar het is geen mooie houtsoort en kan ook niet goed worden beitst. Om die reden bieden fabrikanten van spinnewielen ook duurdere wielen aan in houtsoorten die als "prijs" worden beschouwd, zoals kers en walnoot. Kers, uit het oosten van de Verenigde Staten, fijn gestructureerd en rechtkorrelig. Het heeft de voorkeur van velen omdat het lichtroze kan zijn wanneer het voor het eerst wordt gesneden, maar mahonierood wordt als het wordt blootgesteld aan lucht. Het is gemakkelijk te bewerken en maakt een fijn spinnewiel; het is echter moeilijker te krijgen en duurder dan esdoorn. Walnoot, over het algemeen Amerikaanse zwarte walnoot, is donker paarsbruin van kleur wanneer aangebracht met een blanke lak. Het werkt gemakkelijk en produceert een spinnewiel dat veel wordt gewaardeerd om zijn prachtige hout.

Ontwerp

Hoewel er geen enkel ontwerp van een spinnewiel is, heeft het iconische spinnewiel drie gespreide poten, een voetpedaal verbonden met een lakei die aan het aandrijfwiel wordt bevestigd, waardoor het wiel ronddraait. Een horizontale kolf is de houten plank of het bed waarop het grootste deel van het apparaat rust. Het aandrijfwiel is misschien wel het meest opvallende kenmerk van het spinnewiel en lijkt op een wiel met gedraaide spindels in het midden (draad wordt langs de buitenkant van dat wiel getrokken). De spoel is een gegroefde houten spoel die op de flyer past, die het garen verzamelt nadat het is gesponnen. De spoel past in een U-vormige flyer (een beugel met haken eraan die het garen op de spoel leiden en ervoor zorgen dat het garen er gelijkmatig over wordt verdeeld). Het spinrok- en spinrokarm bevatten een partij ongesponnen vezels. Dit zijn slechts de primaire onderdelen van het spinnewiel, aangezien het typische wiel meer dan 100 kleine onderdelen heeft die in elkaar passen om kwaliteitsspinning te garanderen.

Het fabricageproces

Er zijn verschillende soorten spinnewielen te koop, van kleine draagbare spinnewielen tot exacte reproducties van vroege Amerikaanse stukken, tot variaties op het traditionele spinnewiel dat soms het Saksische wiel wordt genoemd. Dit essay zal zich concentreren op de vervaardiging van een moderne variant van het traditionele wiel met een middelgroot aandrijfwiel. Het is belangrijk op te merken dat dit type wiel uit minimaal 150 onderdelen is opgebouwd; de fabricage van de basisonderdelen wordt hieronder alleen beschreven.

  1. Eerst komen er houten planken de fabriek binnen. Dit zijn stukken die zijn gebundeld in planken van 15,2 cm breed en ongeveer 3 m lang. Deze planken worden vervolgens ruw gesneden in kleinere vormen die kunnen worden ondergebracht op de machines die zullen worden gebruikt om de stukken verder te vormen tot meer afgewerkte onderdelen. De grove sneden worden over het algemeen met de hand uitgevoerd. Grotere stukken worden in vormen gesneden die belangrijke onderdelen worden, zoals de velg, de draaiingen in het wiel of het pedaal.
  2. Deze ruw gesneden stukken worden vervolgens geklemd in een gemechaniseerde frees en shaper die computergestuurd is. Deze machine wordt een computer numeriek bestuurde (CNC) machine genoemd en kan deze ruwe sneden in geschikte vormen voor het spinnewiel routeren, vormen of veranderen. Met deze machine kan de fabrikant met minimaal handwerk gefreesde, gevormde of gedraaide stukken van hoge kwaliteit voor het spinnewiel maken. Een computergebaseerd programma, vaak geprogrammeerd door de fabrikant, wordt in de machine ingevoerd en het programma beweegt de machine om de stukken te produceren. Een enkele machine kan meerdere keren opnieuw worden geprogrammeerd om veel verschillende onderdelen voor hetzelfde product te produceren. De naaf van het wiel of andere onderdelen kunnen allemaal op de CNC-router, -vormer of draaibank worden gemaakt.
  3. De stukken hout worden uit de CNC-machine gehaald en gegroepeerd. Deze delen voelen ruw aan en moeten glad worden geschuurd. De draaiingen (die lijken op de spaken van een wiel) worden in een draaibank gedaan en geschuurd. De platte stukken worden vervolgens door vier of vijf verschillende schuurmachines gehaald. Deze schuurmachines zijn zowel mechanische band- als trommelschuurmachines, die elk het stuk gladder maken en klaarmaken voor een afwerking.
  4. Sommige draaiende wielen worden onafgewerkt verkocht en zijn nu klaar voor montage. Anderen hebben een afwerking aangebracht op het oppervlak. Degenen die worden afgewerkt, kunnen worden gekleurd, maar de meeste consumenten geven de voorkeur aan de schoonheid van het natuurlijke hout. Zo kan een blanke lakafwerking op het oppervlak worden gespoten. Op deze stukken wordt met een spray een lak op waterbasis aangebracht.
  5. Alle onderdelen worden met de hand verzameld en klaargemaakt voor montage. De operator gebruikt houtlijm van meubelkwaliteit op onderdelen die door elkaar pinnen of pennen. Veel van de grootste verbindingen zijn zowel aan elkaar geschroefd als gelijmd. Soms voert de fabrikant slechts gedeeltelijke montage uit, wat inhoudt dat grote onderdelen aan elkaar worden gemonteerd, zoals het wiel, inclusief de velg, de naaf en spaken of draaiingen. Het grootste deel van de montage kan dus worden uitgevoerd door de consument of de detailhandelaar, aangezien het verzenden van een gemonteerd spinnewiel behoorlijk onpraktisch is. Het is spichtig en onstabiel en kan tijdens het transport worden verpletterd. Bovendien kan deze verzending extreem duur zijn, aangezien een product met een aanzienlijk volume duur kan zijn om te verzenden. Het is dus goed mogelijk dat fabrikanten van spinnewielen de montage op het verkooppunt aan anderen overlaten. Het bedrijf geeft eenvoudige instructies voor de winkel of consument.

Kwaliteitscontrole

De kwaliteitscontrolekwesties draaien voornamelijk om de kwaliteit van het hout dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van het product. Noord-Amerikaanse fabrikanten onderhandelen over het algemeen over de levering van hout van betrouwbare houtleveranciers die goederen kunnen leveren die vrij zijn van knopen, schade door insecten en de gewenste minimumlengte hebben. A. Vliegwiel. B. Aandrijfband. C. Vlieger. D. Vliegenkrans. E. Spoel. F. Meisjes. G. Opening. H. Moeder van alles. 1. Spanknop. J. Trap. K. Footman. Een Canadese fabrikant ontvangt hout van de meest voordelige en betrouwbare leveranciers en krijgt zo verschillende houtsoorten uit het hele continent, van Pennsylvania tot verre delen van Canada.

De CNC-machine maakt onderdelen die zo goed zijn als de programmering die erin wordt ingevoerd. Zo zorgt de fabrikant ervoor dat de programmeur een programma produceert dat volledig compatibel is met economische fabricage en eenvoudige montage. Wanneer het programma echter met succes is ontworpen en geïmplementeerd, is de machine in staat om de benodigde stukken bijna eindeloos te maken. De machines zijn buitengewoon betrouwbaar. Een menselijke bedieningsfout (problemen met het klemmen of vastzetten van de stukken in de machine) of stukken hout van slechte kwaliteit (knopen of andere onvolkomenheden) kunnen problemen opleveren, maar zijn over het algemeen zeer gering.

Bijproducten/afval

Er is een behoorlijke hoeveelheid houtafval nadat stukken zijn gerouteerd, gevormd en aangezet op de CNC-machine. Een fabrikant mag de houtsnippers verkopen aan een spaanplaatfabrikant voor composiethout voor samengestelde houten meubelen. Het houtafval kan ook gebruikt worden voor zaagselstrooisel voor dieren.

Fabrikanten van meubelen en andere houtproducten maken zich grote zorgen over schadelijke dampen of effluvia die het gevolg zijn van de houtafwerking van hun producten. Fabrikanten van spinnewielen geven er dus de voorkeur aan om de afwerkingen op waterbasis te gebruiken, omdat ze geen schadelijke vluchtige organische stoffen achterlaten, ook wel VOC's genoemd, waarvan het gebruik wordt gecontroleerd door de federale overheid.

De Toekomst

De fabricage van spinnewielen is momenteel een interessante combinatie van traditionele ontwerpen en gestroomlijnde fabricage. De Noord-Amerikaanse fabrikanten maken niet meer dan een paar duizend stuks per jaar en delen de markt voornamelijk met Nieuw-Zeelanders die een lange geschiedenis van wolverwerking en spinnewielvakmanschap hebben. Tot nu toe voelen deze Noord-Amerikaanse fabrikanten zich niet bedreigd door buitenlandse concurrenten. De levensvatbaarheid van de fabricage van wielen berust echter uitsluitend op de vitaliteit van het ambacht van spinnen door degenen die textielproductie als hobby's hebben. Gesponnen garen is gemakkelijk en goedkoop voor iedereen beschikbaar en vereist niet het gebruik van wat in wezen een ouderwets spinnewiel is om gesponnen garen te verwerven.

Waar meer te leren

Boeken

Baines, Patricia. Spinning Wheels:Spinners en Spinning. New York:Charles Scribners Sons, 1977.

Nylander, Jane. Onze eigen knusse haard. New Haven:Yale University Press, 1994.

Overige

Lendrum-webpagina. december 2001. .

Mondeling interview met Gord Lendrum, eigenaar van Lendrum Spinning Wheels. Odessa, Ontario. Oktober 2001.

"Spinnewiel." Encyclopedia Britannica CD-editie. Encyclopedia Britannica, Inc., 1994-1998.

Nancy EV Bryk


Productieproces

  1. Top 5 voordelen van Omni Wheels
  2. Hoe zwenkwielen werken
  3. Draadrollende koppen houden de wielen van racen draaiend
  4. Wat is een spinmachine?
  5. Handleiding voor het huren van wielladers
  6. Vlakslijpen:meer dan alleen draaien
  7. Inleiding tot PLC-vlakslijpmachine
  8. Wat is een aluminium wiel CNC-draaibank?
  9. Soorten differentieel en hun functies
  10. Inzicht in wielbalancering en wieluitlijning
  11. Stuurwielen van auto's begrijpen