201207_PSpaw.pdf 20 Przegląd sPawalnictwa 7/2012 Anna Pocica Spawanie w przemyśle włókienniczym w trzeciej dekadzie XX wieku (z teki Jacka Lassocińskiego) welding in the textile industry in third decade   of twentieth century (from Jacek lassociński’s portfolio) Dr inż. anna Pocica – Politechnika Opolska. Streszczenie W artykule przedstawiono zastosowanie metod spa- walniczych w przemyśle włókienniczym stosowanych w latach trzydziestych dwudziestego wieku. Przedstawio- no również krótką charakterystykę maszyn stosowanych w tym okresie do przędzenia. abstract The paper presents the application of welding me- thods used in the textile industry in the thirties of the twentieth century. It also presents a brief description of the machines used in that period for spinning. Wstęp Spawanie części maszyn znalazło zastosowanie nie tylko w przemyśle metalowym, ale również w in- nych gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle włókien- niczym. We włókiennictwie wykorzystywano spawanie do wytwarzania elementów oraz naprawy zużytych części. Szczególnie szeroko stosowano spawanie w farbiarstwie. Niszczące działanie środków barwiących, o właści- wościach żrących, znacznie zmniejszało czas pracy urządzeń. Straty z powodu korozji metali wynosiły ok. pół miliarda złotych, a korozja niszczyła rocznie 1/5 cał- kowitej produkcji stali [1]. Początkowo, celem zapobieżenia stratom, szu- kano metali odpornych chemicznie. Zaczęto wytwa- rzać materiały o specjalnym składzie chemicznym: stal Armco, Apso, Monel, Staybut itp. Dodatkowo zaczęto stosować spawanie, dzięki czemu uniknięto połączeń nitowanych, w których płyny dostawały się między bla- chy, co przyspieszało niszczenie elementów. Spawanie w przemyśle Metodą spawania wytwarzano rury wodne i wenty- lacyjne, aparaty do mielenia i rozpuszczania chlorku wapnia, osie, wrzeciona itp., aparaty do prania, kwa- szenia, chlorowania, cylindry i walce kalandrów, ma- szyny do karbonizowania przędzy lnianej, suszarki bębnowe na gorące powietrze, maszyny do apretury itp. Głównie jednak spawanie stosowano do naprawy uszkodzonych części lub napawania części zużytych. Ponieważ w budowie maszyn przędzalniczych i tkac- kich głównym materiałem konstrukcyjnym było żeliwo, więc naprawy wykonywano przy użyciu spoiwa w po- staci prętów żeliwnych, albo za pomocą lutospawania – przy użyciu spoiwa mosiężnego. Maszyny włókien- nicze przeważnie składały się z wielu drobnych czę- ści, o niezbyt skomplikowanych kształtach, w związku z czym ich naprawa nie przedstawiała większych trud- ności [1, 2]. Uszkodzone elementy naprawiono szybko. Jako zjawisko charakterystyczne można przytoczyć fakt, że w pewnych wielkich zakładach przędzalni- czych, gdzie trzech spawaczy pracuje stale przy na- prawach, w warsztacie naprawczym trudno zobaczyć jednocześnie kilka naprawianych części, ponieważ w bardzo krótkim czasie po wejściu do warsztatów idą one z powrotem do fabryki [2]. Urządzenia do przędzenia Maszyny, stosowane w przemyśle włókienni- czym, ze względu na ich przeznaczenie, można po- łączyć w kilka grup: trzeparki (rys. 1), które usuwa- ły z włókien zanieczyszczenia, zgrzeblarki (rys. 2) 21Przegląd sPawalnictwa 7/2012 do ostatecznego oczyszczania włókien i łączenia ich w zgrzebło taśmowe, wrzecioniarki (rys. 3), które zmniej- szały grubość włókien, lekko je skręcając, i przędzar- ki (rys. 4): ciągłe, okresowe lub wózkowe, które skrę- cały włókno, nadając mu niezbędną wytrzymałość i w takiej postaci dostarczały materiał do tkania na krosnach tkackich (rys. 5) [5]. Z części maszyn włókienniczych, wykonywanych z żeliwa, największe były podstawy maszyn, które bardzo często były narażone na uszkodzenia pod- czas pracy, jak również w czasie transportu maszyn z fabryki do miejsca zainstalowania, podczas rozpa- kowywania i montażu. Do ich naprawy stosowano spawanie acetylenowe (rys. 6), jak również lutospa- wanie (rys. 7). Rys. 1. Trzeparka zwojowa z samozasilaczem skrzynkowym [5] Fig. 1. Scutching lap machine [5] Rys. 2. Zgrzeblarka pokrywkowa [5] Fig. 2. Flat card [5] Rys. 4. Przędzarka na 120 wrzecion [5] Fig. 4. Spinning frame with 120 spindles [5] Rys. 3. Wrzecioniarka cienka [5] Fig. 3. Spindle [5] Rys. 5. Krosno tkackie ze zmiennymi kopkami wątkowymi [5] Fig. 5. Weaving loom with changeable cops [5] Rys. 6. Żeliwna rama krosna tkackiego naprawiona metodą spawania [2] Fig. 6. Cast iron frame of weaving loom repaired by welding [2] Rys. 7. a) Rama głowicy przędzarki obrączkowej. Pęknięcie w dol- nej części naprawione metodą lutospawania; b) ukosowanie brze- gów w pęknięciu [2] Fig. 7. a) Ring-spinning frame head. The crack in the lower part repaired by brazing; b) edges bevel in crack [2] a) b) 22 Przegląd sPawalnictwa 7/2012 Czesarki, które były zazwyczaj montowane na ra- mach, pracowały z szybkością 5 tłoczeń na minutę. Przedstawiona czesarka pracowała z szybkością po- dwojoną, tj. 10÷12 tłoczeń na minutę. Powstające przy tym ruchy wywołały znaczne drgania w ramie, wzmoc- niono ją więc przez dodanie żeber, wskutek czego w dolnej, lewej części ramy grubość materiału wyno- siła 85 mm, podczas gdy grubość ścian ramy tylko 15 mm. Spowodowało to wystąpienie wielu niekorzyst- nych czynników – znacznych naprężeń wewnętrznych powstałych podczas odlewania, utrudniających skurcz po spawaniu – i drgań – powodujących niedostrzegal- ne pęknięcia. Ramę naprawiono metodą lutospawania, przy czym zamiast nagrzewania miejscowego trzeba było umie- ścić całą dolną część ramy (poniżej linii x–y, rys. 8b) w prowizorycznym piecu o temperaturze 400oC. Czesarki można było również naprawiać bez pod- grzania wstępnego, gdyż przy bardzo wydłużonym kształcie ramy nie było niebezpieczeństwa skurczu spoiny obejmującego całą szerokość dolnej blachy ramy (rys. 9). Lutospawanie jednej strony zajęło 55 min, a drugiej 45 min. Do naprawy zużyto 1430 l tlenu, 1300 l rozpuszczonego acetylenu, 240 g pałek bron- zytu o średnicy 3 mm i 100 g o średnicy 4 mm [3]. Poza korpusami maszyn, urządzenia przędzal- nicze i tkackie zawierały dużo drobnych elementów, o nieskomplikowanych kształtach, które również ulega- ły zniszczeniu w wyniku tarcia podczas ruchu (rys. 10). Dzięki zastosowaniu spawania acetylenowego i lutospawania większość części, które wcześniej były wyrzucane, mogła być ponownie zastosowana. Spa- wanie na ogół wykonywano na zimno, bez uprzedniego nagrzewania, gdyż w przypadku drobnych i prostych części niebezpieczeństwo związane z rozszerzalno- ścią i skurczem jest minimalne. Proces naprawy był łatwy, uzyskiwano, więc bardzo dobre wyniki. Należało jednak przestrzegać podstawo- wych zasad spawania, tj. dobierać palnik odpowiedniej mocy, nie przesuwać zbyt blisko jądra płomienia do je- ziorka ciekłego metalu (by nie wypalać węgla i krze- mu), używać spoiwa o odpowiedniej zawartości węgla i krzemu, studzić powoli po spawaniu [3]. Oprócz spawania do naprawy elementów stosowa- no lutospawanie. Jest to metoda łatwa, pozwalająca na szybkie wykonanie naprawy. Czas pracy oraz zużycie materiałów podczas lutospawania żeliwnych elemen- tów przedstawiono w tablicy [6]. Palnik acetylenowo-tlenowy wykorzystywano rów- nież do napawania zużytych części urządzeń. Wiele elementów maszyn włókienniczych było narażonych na ruchy o zmiennych kierunkach, a nawet na uderzenie, stąd też konieczność regeneracji zużytych powierzchni. Do napawania stosowano żeliwo, Bronzyt, Alchrom oraz stale średniowęglowe. Najczęściej napawano żeliwne zęby i koła zębate (rys. 11), a z typowych ele- mentów maszyn włókienniczych: części przędzarki (rys. 12a), przepustki cewiarki (rys. 12b), i mimośród przesuwacza nici łączniarki taśmowej (rys. 12c) [7]. Rys. 8. a) Rama czesarki do lnu, b) pęknięcia w ramie [3] Fig. 8. a) Frame of hackling machine, b) cracks in the frame [3] Rys. 9. a) Rama czesarki do lnu naprawiona metodą lutospawa- nia bez uprzedniego podgrzania, b) powiększenie naprawionego miejsca [3] Fig. 9. a) Frame of hackling machine repaired by brazing without preheating, b) magnification of the repaired place [3] a) b) a) b) Rama przedstawiona na rysunku 6 ma długość 1,5 m, wysokość 1,2 m i grubość 15 mm. Przygotowanie do naprawy polegało na ukosowaniu palnikiem (praw- dopodobnie wytapianiu) i podgrzaniu części w prowi- zorycznym ognisku. Zastosowano palnik o wydajności 750 l/h, podczas spawania zużyto 2000 l tlenu, 600 g pałeczek żeliwnych, czas przygotowania do spawania wynosił 2 h, a samego procesu również 2 h [2]. W głowicy przędzarki obręczkowej (rys. 7) na- prawiono pęknięcie o długości 200 mm (grubość 8÷12 mm). Przygotowanie do spawania polegało na zukosowaniu pęknięcia na niesymetryczne X (rys. 7b), w celu podpawania od strony dolnej, co polepszyło wytrzymałość i wygląd spoiny. Na obydwóch końcach pęknięcia wywiercono otwory, żeby pęknięcie nie roz- przestrzeniało się wskutek nagrzewania i naprężeń. Podczas naprawy zużyto 400 l tlenu, 315 l acetylenu, 125 g spoiwa mosiężnego, czas spawania wynosił 1 h. W przypadku napraw podstaw maszyn włókienniczych należało podgrzewać miejscowo elementy spawane, a także, szczególnie gdy stosowano znaczne ilości spo- iwa mosiężnego, przekuwać wykonaną spoinę podczas stygnięcia, żeby zapobiec skutkom skurczu złącza [2]. Nie zawsze podgrzewanie miejscowe dawało oczekiwa- ne efekty, czego przykładem jest naprawa czesarki do lnu, popękanej w różnych miejscach (rys. 8). 23Przegląd sPawalnictwa 7/2012 Rys. 10. Typowe żeliwne części maszyn włókienniczych naprawia- ne za pomocą spawania acetylenowego [3]: 1, 2 – część maszy- ny tkackiej łącząca wał z elementem przemieszczającym się ru- chem wahadłowym, 3 – wspornik łożyskowy pod wał, 4 – wspor- nik drążka, 5 – drążek regulujący szybkość walca nawijającego, 6 – kulisa do regulowania szybkości przez przesuwanie koła zę- batego, 7 – podpora wałka osnowego, 8 – drążek hamulcowy wał- ka osnowego, 9, 10 – opora i sprężyna zatrzymująca, 11 – bocz- na ściana czółenka Fig. 10. Common textile machinery iron cast parts repaired by acety- lene welding [3]: 1, 2 – part of the shaft connecting the weaving ma- chine with an element moving pendulum, 3 – the shaft bearing brac- ket, 4 – support rod, 5 – regulating the speed of the cylinder rod win- ding, 6 – coolie to regulate the speed of the gear shift, 7 – prop shaft, 8 – brake lever shaft, 9, 10 – resistance and spring, 11 – lateral wall of pumps tablica. Zużycie materiałów i czas naprawy części maszyn włókienniczych metodą lutospawania [6] table. Costs of materials and time to repair parts of textile machinery by brazing [6] Nazwa części naprawianej Rodzaj naprawy Masa części, kg Czas min Zużycie Wydajność palnika, l/htlenu bronzytu Część samozastawiacza widelcowego naprawa pęknięcia w górnym zagięciu 2,00 3 12 25 150 Dżwignia przeciwwagi naprawa pęknięcia drążka w dolnej części 5,75 14 225 150 750 Prowadnica trąca naprawa pęknięcia przy otworze górnym 5,60 20 300 200 750 Ramię bidła naprawa pęknięcia w dolnej części 11,65 12 120 200 500 Dźwignie hamulcowe naprawa pęknięcia w dolnej części 4,35 8 60 75 350 Drąg korbowy krosna tkackiego przypawanie ramienia do piasty 2,25 12 120 130 500 Dźwignia wątka przypawanie jednego z ramion piasty 4,25 12 84 80 350 Suport zwrotnika skrzyni krosien tkackich naprawa pęknięcia 2,25 16 72 50 350 Rys. 11. Wycinek przędzarki wózkowej, na którym 22 zęby napra- wiono metodą napawania żeliwa Fig. 11. Mule spinning frame, in which 22 teeth repaired by welding of cast iron Rys. 12. Napawane elementy maszyn włókienniczych: a) czę- ści przędzarki Dobson, b) części przepustki cewiarkowej, c) mimo- śród przesuwacza nici łączarki taśmowej [7] Fig. 12. Pad welded textile ma- chinery parts: a) parts of spinners Dobson, b) part of weft winder, c) the eccentricity of the threads rope transfer [7] a) b) c) 24 Przegląd sPawalnictwa 7/2012 Napoiny stalowe stosowano do regeneracji wał- ków rowkowanych przędzarki okresowej, noży kraja- rek do lnu, drążków bidła krosna tkackiego, osi na- pędowych popychaczy oraz dźwigni sprzęgłowych (rys. 14÷17) [8]. Inne elementy krosien tkackich, np. części grze- bieni ruchomych przeznaczonych do wyciągania włó- kien lnianych lub wełnianych, czy też drążki hamulco- we napawano stosując Alchrom (rys. 18) [8, 9]. W skład krosien tkackich wchodziła znaczna liczba różnych elementów wymagających okresowego napawania, m.in. pieski, płaszki i noże, które napawano żeliwem Rys. 18. Schemat działania grzebieni do wyciągania włókien lnia- nych lub wełnianych [8] Fig. 18. Diagram of the comb for flax or pulling wool [8] Rys. 19. Elementy napawane krosien tkackich [8]: a) pieski napawa- ne Alchromem, b) nóż sterowy napawany żeliwem, c) płaszki napa- wane Alchromem Fig. 19. Surfaced parts of loom [8]: a) „dogs” Alchrom padded, b) rudder blade cast iron padded, c) Alchrom padded part a) c) b) Rys. 21. Przyrząd pasemkowy wykonany ze stali [9] Fig. 21. Lea instrument made by steel [9] Rys. 20. Zgrzeblarka stalowa [9] Fig. 20. Steel made carding ma- chine [9] Rys. 13. Stalowe skrzydełka wrzecionowe napawane Bronzytem w miejscach wytartych przez nici oraz schemat wrzeciona z zaznaczo- nymi miejscami wytarcia; A – rowek podwójny, B – rowek pojedynczy [7] Fig. 13. Steel spindle padded wings bronzite in places worn by the thread, and a scheme with marked locations spindle wear; A – double groove, B – single groove [7] Rys. 14. Stalowy wałek rowkowany przędzarek okresowych napa- wany stalą [8] Fig. 14. Grooved steel roller spinners periodic steel padded [8] Rys. 16. Drążek bidła krosna tkackiego napawany stalą Fig. 16. Rod of batten of the loom in the spinning loom frame ste- el padded Rys. 15. Noże krajarki lnu napa- wane stalą średniowęglową [7] Fig. 15. Knives of cutting for flax midsteel padded [7] Rys. 17. Części krosna tkackiego napawane stalą: a – oś napędowa, b – oś napędowa-czopy osi napawane, c – popychacze [8] Fig. 17. Parts of looms steel padded: a – drive axle, b – drive axle, axle studs padded, c – pushers [8] a b c W warsztatach naprawczych zakładów włókienni- czych napawano również części stalowe. Były to m.in. stalowe skrzydełka wrzecionowe używane przy przę- dzeniu lnu lub konopi, które napawano mosiądzem (rys. 13). Wrzeciona te wykonywały ok. 10 obr/min i miały skręcać przędzę i nawijać ją na cewkę. Przesu- wanie się nici po skrzydełku powodowało powstawanie rowków, co uniemożliwiało właściwą pracę. Skrzydełka odłączano do cewki, napawano Bronzytem i ponownie przylutowywano. Czas naprawy 12 skrzydełek wynosił 55 min, przy rowkach A stosowano palnik o wydajności 150 l/h, a przy rowkach B – 100 l/h. 25Przegląd sPawalnictwa 7/2012 Rys. 22. Przednia część „wilka” szarpiącego wraz z pierwszym bęb- nem [9] Fig. 22. View of the front of the wolf struggling with the first drum [9] Literatura [1] Zastosowanie spawania w przemyśle włókienniczym. Spawa- nie i Cięcie Metali, nr 6, 1929, s. 103-106. [2] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 1, 1938, s. 11-15. [3] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 2, 1938, s. 39-43. [4] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 3, 1938, s. 59-62. [5] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 4, 1938, s. 83-85. [6] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 5, 1938, s.101-104. [7] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 7, 1938, s. 146-148. [8] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 8, 1938, s. 168-171. [9] Spawanie w przemyśle włókienniczym. Spawanie i Cięcie Me- tali, nr 9, 1938, s. 186-189. w przypadku części żeliwnych i Alchromem do części stalowych (rys. 19) [8]. W przedstawionych przypadkach do naprawy i na- pawania stosowano płomień acetylenowy, a naprawia- ne elementy były wykonane głównie z żeliwa. Zakłady Rolando w Chiavazza (Włochy) jako pierw- sze zastosowały stal do budowy maszyn włókienni- czych. Do wykonania konstrukcji zastosowano cięcie tlenem i spawanie elektryczne. W ten sposób zbu- dowano zgrzeblarkę (rys. 20), przyrząd pasemkowy (rys. 21) i „wilk” szarpiący (rys. 22) [9]. Maszyny wykonane ze stali były lżejsze i wytrzy- malsze, elementy można było hartować powierzchnio- wo, co dodatkowo zwiększało odporność na zużycie i zmniejszało koszty własne wytwórni włókienniczych. Ten trend z czasem przyszedł do nas i większość ele- mentów maszyn włókienniczych, z wyjątkiem ram, była wykonywana ze stali. przeglad Welding technology re iew www.pspaw.ps.pl