Fonás
Fonás (l. a mellékelt 2 képet), szorosabb értelemben a szálak összesodrása, tágabb értelemben mindaz a müvelet, amelynek segélyével szálasanyagokból fonalak készülnek.
1. ábra. A gyalogorsó.
A szorosabb értelemben vett fonás legrégibb eszköze a gyalog- vagy simaorsó, melyet a mellékleten levő 1. ábra mutat. Ezen orsóval a munkafolyam időszakos. A munkás ugyanis először megpedri az orsót, ezután az orsó sodró hatásának a guzsalyra kötött anyagból egyenlő vastagságu szalagot enged s végre felgombolyítja a megfont fonáldarabot az orsóra.
2. és 3. ábra. A fonókerék előlnézetben és alaprajzban.
A gyalogorsón kivül használták a 2. és 3. ábrán látható fonókereket is. Ezzel a munka már szaporább, mert az orsó kerékkel forgatható. A munka folyama, minthogy az orsó sima, itt is időszakos. A sima orsó ugyanis a sodrást és felgombolyítást csak felváltva végezheti; addig mig a fonal iránya az orsó tengelyével 90°-nál nagyobb szöget zár be, sodor, mihelyt azonban e szög 90°-nál kisebb, felcsével, azaz felgombolyít.
4. ábra. A rokka.
5. ábra. A rokka orsója és csévéje.
A fonókerék csak lágy sodratu fonalak készítésére volt alkalmas, ezért a kemény és merev fonalak fonását a 4. és 5. ábrán látható rokkán végezték. A rokkánál a munka folyama már folytonos. Orsójának patkóalaku szárnya van, s szárnyas orsónak neveztetik (l. 5. ábrát). A szárnyakon fonálvezető kampók (f) vannak, amelyek a fonalat a csévére (g) vezetik. A cséve a felgombolyításnak, az orsó pedig a sodrásnak megfelelően forgatandó, ezért az 5. ábrán mind az orsónak, mind a csévének zsinorkorongja van. E zsinorkorongok különböző nagyságuak s mindkettő a 4. ábrán d-vel jelölt kerékkel forgattatik, mi által az orsó és cséve forgásszáma eltérő lesz, s igy felcsévelés áll elő. Az orsó és cséve forgásszáma között a különbséget olykép is létesítik, hogy csak az orsót forgatják, a csévét pedig fékezik, avagy csak a csévét forgatják és az orsót fékezik. A gyapju-, len- és kenderfonáshoz a fonókerék és a rokka igen jól volt használható, de a pamutfonáshoz ezen eszközök nem feleltek meg, miért is a pamutfonás terjedésével a fonóeszközök tökélesbítése vált szükségessé. Ezen feladat megoldásával egyidejüleg többen foglalkoztak sikeresen, nevezetesen Hargreaves, aki (1764 s 1766) a fonókerék elvét és Paul L. (1738), illetőleg Arkwright (1769), akik a rokka elvét felhasználva, fonógépeket szerkesztettek.
)
6. ábra. A Hargreaves-féle «Jenny».
Hargreaves gépe, melyet leánya nevén Jenny-nek nevezett el, a 6. ábrán látható. E gépnél az orsósor (o) az állványban van elhelyezve, és forgatását a munkás végzi, g kerék, k dob és m zsinorkorongok segélyével. A megsodrandó szálasanyag már rendezett alakban - előfonatként - kerül e gépre. Az előfonat csévéi (i) az állványban helyeztettek el, az előfonat pedig a (a, b) csapdán át vezettetett az orsóhoz. A munka kezdeténél a munkás nyitott csapdával távolodik a forgó orsóktól, s ezzel ujabb előfonattal eteti a gépet; ezután lezárja a csapdát, hogy a sodrás hatásának csak az orsó s csapda közötti rész legyen kitéve s addig forgatja a h forgattyut, mig a fonáldarab kellő sodratot nyert. A megsodrott fonál felcsévelése céljából kissé visszafelé forgatja az orsókat, hogy az orsó végére csavarodott fonálrész lefejtődjék, e közben q zsinor segélyével elfordítja a p tárcsát, ezzel az o sodronyt is, amely a fonalakra fekszik s irányukat a felcsévelésnek megfelelően változtatja. Ennek végeztével rendes irányban forgatva az orsókat, felcséveli a fonalat. Felcséveléskor a zárt csapdát olykép vezeti az orsókhoz, hogy a fonál állandó feszélyben maradjon. A felcsévelés befejezte után az o sodronyt előbbi helyzetébe hozza, kinyitja a csapdát, a munkafolyamatot ismétli.
)
7. ábra. A Wood-féle «Billy».
Hargreaves «Jenny» gépét Wood a 7. ábrán látható módon alakítá át, s ezt «Jenny Billy»-nek nevezé, Wood ugyanis a «Jenny»-gép elrendezését, illetőleg az orsó és a csapda helyzetét cserélte fel; az orsókat kocsiszerkezetre tette, a csapdát pedig az állványnyal kapcsolta össze. A csapda elé B etetőasztalt is helyezett el, mi által gépe gyönge előfonatok megfonására is alkalmassá vált. Az etetőkészülék ezen elrendezése a fonógép alkalmazhatóságát növelé s ez nemcsak rohamos elterjedését, de tökéletesbítését is lényegesen előmozdítá. E gép javítását Crompton 1779. kezdte meg s azóta a javítás folyton folyamatban van. Crompton a «Jenny Bill»-nél a csapda helyett a Water-gépnél alkalmazásban volt etetőhengerpárokat alkalmazá s javított gépét «Mule Jenny»-nek nevezé. E gépet Kelly Vilmos 1793. félig önműködővé tette, illetőleg az etetőhengerek forgatását, a kocsiszerkezet kihuzását és az orsók hajtását (a sordás céljából) motorikus munka által végeztette, mig a kocsi betolását, a fonálvezető irányítását és az orsóknak forgatását a felcsévélés céljából, továbbra is a munkás által. E félig önműködő fonógépet szintén «Mule Jenny»-nek nevezték el s ma ezen elnevezés alatt csakis ez, illetőleg a félig önműködő fonógép értendő. A félig önműködő fonógépet Roberts (1825) teljesen önműködővé tette s ezt selfacting v. selfactor-nak nevezte el. A selfactor főbb részei a 8., 9. és 10. ábrában vannak bemutatva.
E gép az összes munkaszakaszokat motorikus munka segélyével végzi és a munkás csupán gondozza a gépet. Minden munka végzéséhez külön géprészek vannak, s ezek összhangzatos működtetését a vezérlő tengely idézi elő. A végzendő munkák 6 csoportra oszthatók, u. m. 1. az etetésre 2. a kocsi kihuzására, 3. a sodrásra, 4. a kocsi behuzására, 5. az orsók forgatására a fonál felcsévélése céljából és 6. a fonál irányítására a felcsévéléskor.
8. ábra. A «Selfactor» vagy önmüködő «Jenny» fonógép keresztmetszetben.
E munkák végzéséhez szükséges géprészek: 1. az etetőkészülék, amely egy vagy több hengerpárból áll, igy a 8. ábrán I betüvel jelölt etető három hengerpárból, s az ilyen nyujtófejnek neveztetik, mert az előfonat nyujtását is végzi. Az etetőkészülék hajtása a főtengelytől A, fogazott kupkerekek s s1 segélyével történik. Az s1 kerék az I tengelylyel oldhatóan van kapcsolva és e tengelykapcsolat bizonyos fordulatok után a közbe helyezett számlálókészülék által kioldatik, minek folytán az etetőhengerek megállnak, noha a s1 kerék tovább forog. 2. A kocsi kihuzását (l. 8. ábrát) az r és r1 kötéldobokat körülvevő w1 kötél végzi. A kötél két vége a kocsihoz van erősítve s igy a kocsi kényszerhelyzetben van. A kötél (w1) mozgását r dobtól nyeri, amely a főtengely A által forgatott s1 kupos kerékkel, az e e1 e2 e3 e4 jelü kerekek által van kapcsolatban. Az s1 kerék a főtengely forgása alatt folyton forog s igy e4 is folyton forog, ámde a kocsi rövidebb idő alatt végzi utját, s ezért e4 kerék oldható tengelykötéssel van az r dob tengelyére w-re erősítve. 3. A fonal sodrása az orsók forgatása által éretik el, ez pedig (a 8. ábra szerint) T1 kötél által. Ezen végnélküli T1 kötél körülfogja a főtengelyre ékelt T kötélkorongot és k k3 k4 k2 k1 kisebb korongokat. A k4 korong forgatja az orsókat hajtó l dobot. A kötél jelzett elrendezésénél fogva az orsók forgatása és a kocsi mozgatása egymásra zavarólag nem hat. 4. A kocsi behuzását t2 kötél végzi (l. 8. ábrán). A t2 kötél egyik vége a kocsi elejéhez van kötve, másik vége pedig a csigamenetekkel ellátott i1 koronghoz. Ezen i1 kötélkorong mozgását, a g jelü oldható tengelykötés folytán, a szükséges időtartamon át a folytonosan forgó függőleges tengelytől nyeri. 5. Az orsók forgatása a felcsévélés időszakában a quadrans által végeztetik (l. 8. ábrán q q2 q3). Felcsévéléskor ugyanis az orsók nemcsak a kocsi haladásától, hanem a cséve alakjától s méretétől függő forgás számmal látandók el. E célból a csévéket hajtó l dob tengelye m11 m1 fogazott kerék áttevés által, m dobbal áll kapcsolatban, amelyre az n kötél van néhányszor körülcsavarva. Ha n kötél másik vége az állványhoz volna kötve, ugy a kocsi bemenetelekor az n kötélből a kocsi utjával arányos rész fejlődnék le. Ezen gépeken azonban a kupos csévélés divik, ép ezért akkor, amidőn a kup alsó részén cséveltetik a fonal, az orsó lassabban forgatandó, mint később, midőn a felső részen cséveltetik. A forgáskülönbség a quadranssal éretik el.
9. ábra. A «Selfactor» kocsijában elhelyezett kilincsmű.
Az n kötél végpontja ugyanis q rudhoz van erősítve, amely a csévélés időszakában q3 csap körül 1/4 körforgást tesz, s igy a lefejtés hátráltatik, még pedig kezdetben nagyobb mértékben, mint később. Nehogy a sodrás időszakában ezen n kötél az orsók forgatását gátolja, az m dob a tengelylyel a 9. ábrán látható kilincsműsegélyével kapcsoltatik. 6. A fonal irányítását az irányítósodrony végezi, amely a 10. ábrán a betüvel van jelezve. Ez a fonal sodráskor a vele kapcsolatban álló a4 és a10 karok sulya által az orsó fölé emeltetik. A sodrás befejezte után az orsó végére csavarodott fonálrész lefejtése céljából az orsó néhányszor visszafelé forgatandó s ugyanakkor az irányítósodrony is a kivánt helyzetbe hozandó. E célból a csévét forgató l dob tengelyére p kötélkorong erősíttetik, amelyre az a3 karral kapcsolt a1 kötél felcsavarodik, s igy az a3 kart lehuzza, tehát az a sodronyt is, mig a vele kapcsolt a4 és a10 karokat felemeli. Ez midaddig történik, mig a10 megüli az a6 csigát, vagyis mig az a sodrony kényszerhelyzetbe jő.
10. ábra. A «Selfactor» kocsiszerkezetének keresztmetszete.
A sodrony további irányítása a kocsi alá helyezett lejtős sin (vezetősin) által végeztetik. Ezen sinen gördül az a8 csiga, s ezzel az a1 karban helyezett a6 csiga emeli vagy sülyeszti az a10 kart, amely az a sodronyt irányítja. Hogy a felcsévelés tömötten végeztessék, a fonál folyton állandó feszélyben tartandó. Ezt a 10. ábrán látható feszítősodronynyal (b) érik el. Ha az irányítósodrony a kivánt helyzetben van, akkor a feszítősodrony a b3 karra helyezett suly által a b4 karral kapcsolt lánc közvetítése folytán szorul a fonalakra. A sodrás időszakában a b3 kar a b1 kar által emeltetik fel, miáltal a suly hatása a b4-re megszünik s igy a b sodrony a kocsi fedőlapjára esik. 7. A most jelzett géprészek összhangzatos működését a vezérlő tengely (l. 8. ábra) B B1 biztosítja. Ez B1 B11 tengelykötés folytán a kocsi be- és kiértekor fél-fél fordulatot teszen s ezzel az előbb említett szerkezetek tengelykötéseit be-, illetőleg kikapcsolja. Hogy a vezérlő tengely a kivánt pillanatban végezze a fél fordulatot, oldható tengelykötésének kapcsoló szerkezetes C jelü himbával van összekötve. A himba két végén (C1 C2) ütközők vannak, amelyek segélyével a feszítősodrony tengelye a C himbát kilendíti.
Az eddig ismertetett időszakosan működő fonógépekkel egyidejüleg fejlődtek a folytonos fonógépek is.
11. ábra. Az Arkwirght-féle «Water» fonógép.
Az első folytonos fonógépet Paul L. 1738. készítette, e gép azonban motorikus hajtást csak 1796. Arkwright által nyert s ezért a folytonos fonógépek feltalálójául Arkwright tartatik. Arkwright első gépét vizerővel hajtatta s Water-gépnek nevezé. Az Arkwright-féle watergép a 11. ábrán látható. Ebből kivehető, hogy e gépnek nyujtóhengerpárja volt, hogy orsaját forgatták, csévéjét pedig fékezték s végre hogy a szárnyak fonálvezető kampókkal voltak ellátva, illetőleg hogy a fonalat, felcsévelés céljából, időszakonként más-más vezetőkampóra helyezték át. E watergépet később főleg a csévelés szempontjából javították.
12. ábra. A javított «Water» fonógép.
A folytonos felcsévelést az által érték el, hogy az orsó szárnyát csak egy kampóval látták el, a csévét azonban fel s alá mozgatták s igy a felcsévelés az egész csévén egyenletesen ment véghez. Ily javított watergépet a 12. ábra mutat be. Az előfonat (a) a nyujtóhengereken (c) áthaladva, a d fonalvezetőről az i szárnyas orsóra s ettől a g csévére halad. Az orsókat a p dob forgatja. A csévék h asztalra támaszkodnak, amelylyel a k rud, l lánc, m könyökemeltyü és n alakos tárcsa folytán fel és alá mozgattatnak. A folytonos fonógépeket majdnem egy századig, illetőleg 1878-ig egyedül a watergép képviselte. Ekkor, illetőleg az 1878. párisi kiállításon mutatták be az amerikaiak a gyürüs fonógépet, amelylyel már 1860 óta kisérleteztek. A gyürüs fonógép, mint a 13. ábrából látható, a watergéptől főleg abban különbözik, hogy a szárnyas orsó helyett körpályán (d) futó gyürüvel (b) van ellátva. Az előfonat ezen gépnél is nyujtóhengereken vezettetik, ezután fonálvezetőn, végre a gyürün (b) át lesz huzva és a csévére fut. Ezen rendszernél a csévét forgatják, a gyürü pedig a d pályán surlódva, kissé visszamarad. A felcsévelés szabályos végrehajtása céljából a gyürü pályáját (d) mozgatják fel s alá.
13. ábra. A gyűrűs orsójú fonógép.
Ez időszerint 3 rendszerü fonógépet használnak, u. m. a selfactort, gyürüsorsóju és a waterorsóju fonógépet. A selfactor lágysodratu vetülékfonalak gyártására szolgál. Ezzel a fonás a legköltségesebb, de fonala legsimább. A gyürüs fonógépet finom láncfonalakhoz és finom cérnázáshoz használják, mig a watergépet erős minőségü láncfonalak és merev cérnák gyártásánál alkalmazzák.
