Где и когда изобрели ткацкий станок. В каком веке появились деревянные ткацкие станки. Появление ткацких станков

Внедрение последних технологий в промышленные отрасли в первую очередь затрагивает оборудование. Примеры различных производств демонстрируют преимущества технического развития, что проявляется в повышении качества изделий. При этом есть сферы, где по-прежнему актуальны и традиционные способы организации технологических процессов. В частности, ткацкий станок по сей день сохраняет концепцию тесной взаимосвязи ручного труда и машинной функции. Конечно, в некоторых направлениях производства можно отметить и появление электронных систем с автоматикой. Однако, по совокупности достоинств двух подходов преимущество все же остается за ручными и механическими агрегатами.

Общие сведения о ткацких станках

Несмотря на консервативный подход к текстильному производству, участники данного сегмента используют множество вариаций данной машины. При этом все модели служат одной цели – формированию ткани. В результате взаимного переплетения нескольких нитей с определенной конфигурацией расположения относительно друг друга создается текстильное изделие с заданной структурой. В целом концепция несложная, поэтому ее истоки уходят в историю довольно глубоко. Например, первые находки, свидетельствующие об изготовлении тканей путем переплетения, насчитывают порядка 6 тыс. лет. Если же говорить о машинах, приближенных к современным техническим средствам, то первые ткацкие станки появились в 1785 году. Именно в это время был запатентован механический агрегат такого типа. В то же время нельзя сказать, что устройство было чем-то невиданным и революционным. К этому моменту ручные механизмы были весьма распространены в Европе почти сто лет.

Основные характеристики

Особое место в технических параметрах занимают размеры станков. Наиболее компактными габаритами располагают традиционные ручные машинки, которые легко размещаются даже в небольшой квартире. Их можно сравнить со стиральной машиной, но важно учитывать и необходимость организации рабочего места. Одной из важнейших характеристик является ширина полотна, которая в среднем варьируется от 50 до 100 см. Разумеется, ткацкий станок для промышленных нужд может располагать и двухметровой шириной полотна, что позволяет изготавливать ковры. Также следует учитывать размеры установки, с точки зрения размещения на полу. Как правило, модели из младших и средних линеек занимают участки не больше 100х100 см. При этом высота установки может достигать 1,5 м.

Устройство станка

Классическая конструкция ручного станка в первую очередь предусматривает наличие двух поперечных планок для товарного валика и навоя. Как правило, эти элементы входят в основную комплектацию. Не обходится машина и без держателя нитей. В процессе снования именно за эту часть фиксируются окончания нитей. Для продевания петель пряжи в соответствующие зубцы предназначен проборный крючок. Эту деталь называют и проборкой в бердо. Помимо этого, устройство ткацкого станка предусматривает наличие закладных планок. При помощи этих элементов пользователь может сохранять основу ровной и гладкой. Планки обычно укладывают на основу по мере навивания. Когда начинается формирование основы на станок, необходима функция держателя ремизок – ее выполняет специальный фиксатор, входящий в комплект. В качестве опции приобретаются и комплекты с проволочными шпильками, которые крепят ремизки после их установки для работы.

Разновидности

Производители предлагают ручные, механические, полумеханические, а также автоматизированные устройства. Также модели подразделяются на гидравлические и пневматические машины в зависимости от принципа работы. С точки зрения конструкционного исполнения, можно выделить круглые и плоские станки. К слову, первый вариант применяется исключительно для выработки тканей с особыми качествами.

К примеру, это может быть рукавный материал. Для бытового использования чаще используют небольшие узкие модели, а для крупных производств подходят ткацкие станки промышленные, у которых достаточно мощности для работы с крупными объемами текстильного материала. Существует и разделение станков по способностям формирования разных тканей. Так, эксцентриковые модели применяются для создания простых переплетений, а мелкоузорчатые полотна можно выполнить на кареточной машине.

Классификация по способу прокладки нити

По этому признаку и выделяют пневматические и гидравлические устройства. Правда, существует и третья разновидность – рапирные машины. Что касается пневматических моделей, то они прокладывают нить в зеве при помощи воздушного потока. Для этого предназначено основное сопло, вмонтированное в конструкцию бедра. Важно отметить, что данная часть фиксируется к магистральной емкости, распределяющей сжатый воздух. Также распространены гидравлические и рапирные виды ткацких станков, которые задействуют в процессе прокладки воду и специальные подающие элементы. В первом случае нить проводится летящей водяной каплей. В целом устройство таких станков соответствует пневматическим аналогам, только вместо воздуха используется струя воды. Рапирные механизмы вводят нить в зев двумя металлическими стержнями, один из которых выполняет подающую функцию, а второй – принимающую.

Нюансы техобслуживания

Перечень мероприятий, выполняемых в процессе техобслуживания, зависит от конкретной конструкции. Например, содержание ручных моделей предполагает тщательные осмотры конструкции, которая чаще всего изготавливается из древесины. Правильная настройка компонентов, планок и зажимов – основная часть работы мастера. Более сложные конструкции механических и автоматических агрегатов требуют дополнительных мер. Например, может потребоваться заправка ткацкого станка водой, если речь идет о гидравлических устройствах. Пневматическое оборудование также предполагает отдельное содержание приспособлений, обеспечивающих подачу воздуха. Здесь же требуется проверка соединяющих шлангов и насадок, распределяющих потоки.

Производители ткацких станков

Лидирующие позиции занимают европейские компании, среди которых бельгийские производители, итальянские и немецкие. В частности, пневматические модели на рынке предлагают фирмы Dornier, Picanol и Promatech. Также станки высокого качества производят японские компании, среди которых Tsudakoma и Toyota. Под этими же брендами выходят и гидравлические модели. Примечательно, что российских предприятий в этом сегменте не представлено. Зато отечественный ткацкий станок можно найти в категории рапирных моделей. Свою продукцию в этой нише предлагают заводы «Текстильмаш» и «СТБ».

Заключение

Несмотря на расширение производственных мощностей, лучшая текстильная продукция выпускается небольшими предприятиями, ориентирующимися на ручной труд. У такого подхода есть множество преимуществ, которые обеспечивают качественные изделия. Например, ткацкий станок с ручным принципом работы позволяет своевременно выполнить коррекцию формирования ткани, а также внести необходимые поправки в настройку подающих элементов. Кроме того, существует множество операций, которые не способны выполнить автоматизированные машины. В таких случаях, опять же, лучше всего справляются руки опытных ткачей.

Конструкция деревянного ткацкого станка в различных местностях была примерно одинакова. Главные отличия были в выборе материала, отсюда и подход к компоновке ткацкого станка.
В нашей местности станина ткацкого станка изготавливалась из целиковой плахи в полбревна, в которой стационарно закреплялась Г- образная верхняя часть станины, которая обычно выпиливалась или вытесывалась из целого куска древесины.
Для этого выбирали гнутую часть ствола дерева или часть дерева с корнем.

При сборе станка две такие станины ставятся параллельно друг другу и больше ничем не скрепляются.
За счет своей массивности они обеспечивают требуемую жесткость и устойчивость станка.
Дополнительную жесткость конструкции станка придавают деревянные валы, которые имеют ограничительные диски с обеих сторон станины.

Чертежи старинного ткацкого станка представлены на рисунках 1-6. Как варианты, представлены типы станин деревянных ткацких станков.

Часто используется тип станины с дополнительной опорой для навоя, как с цельногнутым поднебником, так и с составным (рис.5б).Встречается конструкция станин, в которых нет нижних массивных плах, а станина стоит на своих вертикальных опорах. В этом случае в конструкции деревянного ткацкого станка предусмотрены поперечные балки, скрепляющие станины между собой и обеспечивающие необходимую жесткость.

Балки (рис.7) заходили концами в выдолбленные отверстия станины и обычно закреплялись деревянными клиньями. Задний и передний валы станка (рис.2 и рис.3) изготавливались из круглого ствола.

Навой или задний вал имеет фиксирующие диски для фиксации станин по ширине. Такая форма навоя обеспечивает кроме самой фиксации вала дополнительную жесткость конструкции при установке тяжелых станин без поперечного крепления.
Один из наружных торцов вала делается в виде широкого диска или головки, в котором выдалбливаются квадратные углубления. В эти углубления при работе станка будет вставляться притужальник.

В самом теле вала подлине рабочей части (по ширине основы) прямоугольный паз, в который будет вставляться рейка с привязанными к ней нитями основы. Рейка фиксируется в пазу веревочками, продетыми в сквозные отверстия, сделанные по концам паза.
Передний вал деревянного ткацкого станка имеет несколько другую форму. Этот вал (пришвица) не имеет фиксирующих дисков. С одной стороны вала находится такая же головка с углублениями для притужальника. В поперечном сечении вала также по всей рабочей длине имеется сквозной пропил, через которые продеваются нити основы и привязываются к валу.

При снаряжении станка оба вала можно поставить притужальником слева или справа. Правда, если на навой уже навита основа, его можно поставить только в одном положении - чтобы нити уходили сверху. Каким образом ставить валы, решает сам ткач - ему работать.

В нашем бабушкином доме станок всегда собирался так, чтобы задний притужальник находился слева, а передний справа, причем задний притужальник был сделан в виде длинного черенка, который не привязывался веревкой к станине, а просто упирался в пол возле рабочего места.
Процедура подмотки валов, после того, как край половика упрется в бердо, проходила следующим образом: - бабушка наклонялась на стуле, брала левой рукой нижний конец заднего притужальника, вынимала его из головки навоя, затем правой рукой за передний притужальник подматывала пришвицу, вставляла левый притужальник в навой, клала его конец на пол и натягивала правый притужальник, завязывая его каким-то хитрым быстрым узлом. Все это делалось за несколько секунд, не вставая со стула.

Самым основным узлом станка является бердо. Оно представляет собой ряд плоских зубьев из дерева или металла, закрепленных в двух направляющих (верхней и нижней) на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние зависит от того, какую частоту будет иметь основа. Для ткания половиков основа гораздо реже, для изготовления ткани основа должна очень частой. Поэтому бердо может меняться для одного станка. Само бердо вставляется в деревянную рамку - набилку и подвешивается к перекладинам на веревки или сыромятную кожу.
Размер берда принято считать в пасмах. Пасма - это трицать зубьев берда.
В старые времена зубья для берда изготавливали из деревянных плоских реечек (типа палочек для мороженого) из твердых пород древесины. Зубья прикрепляли к деревянным составным поперечинам, привязавая их специальной нитью. Расстояние между зубьями тоже зависело от количества ниток.
Это была очень сложная конструкция и сделать бердо было целой наукой, которой владели редкие мастера. Теперь, вероятно, это умение уже утеряно, деревянные берда, в основном, пришли в негодность и на старинных деревянных ткацких станках все чаще в набилки вставляется металлическое бердо, отпиленное по нужному размеру.
Для ткания половиков можно применять также бердо с большой частотой зубьев, просто при снаряжении станка нити продергиваются через определенное количество зубьев.
Нитеницы для деревянного ткацкого станка приготавливаются по старинному методу.
Нитеница состоит из двух круглых поперечин диаметром 1.5 - 2 сантиметра длиной в рабочую ширину станка. На каждой поперечине плотно друг к другу расположены ниточные петли, размером в растянутом виде 12-20 см. Каждая петля одной поперечины захватывает соответствующую петлю противоположной поперечины. Количество петель на каждой поперечине должно быть не меньше количества парных ниток.
Концы верхних поперечин двух нитениц соединены веревкой через деревянный блок - векошку. Векошки подвешены на перекладине, которая лежит в гнезде поднебья. Нижние перекладины посредине привязаны веревками к подножкам.
Схема прохождения нитей основы через нитеницы представлена на рис.8. Каждая нечетная нить проходит через внутреннюю петлю нитеницы Б и через межпетлевое пространство нитеницы А. Каждая четная нить проходит через межпетлевое пространство нитеницы Б и через внутреннюю петлю нитеницы А.
Получился ремизный аппарат.

Теперь, если нажать ногой на левую подножку (согласно схеме), то нитеница А опустится вниз, а нитеница Б за счет соединения через блоки поднимется вверх. При этом четные нити внутри петель в нитенице А подтянутся вниз, а нечетные, находящиеся внутри петель нитеницы Б, поднянутся вверх. Внутри межпетлевого пространства нити спокойно переместятся куда им нужно.
Попеременно работая подножками, раскрываем зев то в одном, то в другом положении. Конструкция векошки вопросов не вызывает. Это подвесной блочок, выполненный из дерева, подвешенный веревкой на перекладину.
На фотографии деревянного ткацкого станка можно увидеть две плоских реечки, расположенные в слое основы сразу при выходе с навоя. Это так называемые ченовницы.
На одной ченовнице нечетные нити находятся сверху и уложены по порядку, четные - снизу. На следующей ченовнице нити основы меняются местами - нечетная уходит вниз, четная наверх. Это сделано для того, чтобы при обрыве нити и возникновении какой-либо путаницы можно было легко восстановить прошивку станка.
Чтобы освободившаяся нить не убежала, края ченовницы сединены отдельной суровой нитью. Для крепления нити по концам ченовницы сделаны два отверстия.
После подмотки валов ченовницы сдвигаются ближе к навою.

4 апреля 1785 года англичанин Картрайт получил патент на механический ткацкий станок. Имя изобретателя первого ткацкого станка неизвестно. Однако принцип, заложенный этим человеком, жив до сих пор: ткань состоит из двух систем нитей, расположенных взаимно перпендикулярно, и задача станка – их переплести.
Первые ткани, изготовленные больше шести тысяч лет назад, в эпоху неолита, до нас не дошли. Однако свидетельства их существования – детали ткацкого станка – увидеть можно.

Сначала нити переплетали с помощью ручной силы. Даже Леонардо да Винчи, сколько ни пытался, так и не смог изобрести механический ткацкий станок.

Вплоть до XVIII века эта задача казалась неразрешимой. И лишь в 1733 году молодой английский суконщик Джон Кей сделал первый механический (он же самолетный) челнок для ручного ткацкого станка. Изобретение исключило необходимости вручную пробрасывать челнок и позволило вырабатывать широкие ткани на машине, обслуживаемой одним человеком (раньше требовались два).

Дело Кея продолжил самый успешный реформатор ткачества Эдмунд Картрайт.

Любопытно, что он был по образованию чистым гуманитарием, выпускником Оксфорда со степенью магистра гуманитарных наук. В 1785 году Картрайт получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и построил в Йоркшире прядильно-ткацкую фабрику на 20 таких устройств. Но на этом не остановился: в 1789 году запатентовал гребнечесальную машину для шерсти, а в 92-м - станок для витья веревок и канатов.
Механический станок Картрайта в своей первоначальной форме был еще настолько несовершенным, что никакой серьезной угрозы для ручного ткачества не представлял.

Поэтому до первых лет XIX века положение ткачей было несравненно лучше, чем прядильщиков, их доходы обнаруживали лишь едва заметную тенденцию к понижению. Еще в 1793 году «тканье кисеи было ремеслом джентльмена. Ткачи всем своим видом походили на офицеров в высшем чине: в модных сапожках, гофрированной рубашке и с тросточкой в руке они отправлялись за своей работой и иногда привозили ее домой в карете».

В 1807 году британский парламент направил в правительство меморандум, где утверждалось, что изобретения магистра гуманитарных наук способствовали повышению благосостояния страны (и это чистая правда, Англия не зря слыла тогда «мастерской мира»).

В 1809-м палата общин выделила Картрайту 10 тысяч фунтов стерлингов – совершенно немыслимые по тем временам деньги. После чего изобретатель удалился от дел и поселился на небольшой ферме, где занимался усовершенствованием сельскохозяйственных машин.
Станок Картрайта почти сразу же принялись улучшать и модифицировать. И немудрено, ведь прибыль ткацкие фабрики давали нешуточную, и не только в Англии. В Российской империи, например, Лодзь благодаря развитию ткачества за XIX век из маленького поселка превратился в громадный по тогдашним меркам город с населением в несколько сотен тысяч человек. Миллионные состояния в империи часто наживались именно на фабриках этой отрасли – достаточно вспомнить Прохоровых или Морозовых.
Уже к 30-м годам в картрайтовский станок добавили массу технических усовершенствований. В итоге таких машин на фабриках становилось все больше, а обслуживало их все меньшее число работников.
На пути неуклонного повышения производительности труда стояли новые препятствия. Наиболее трудоемкими при работе на механических станках были смена и зарядка челнока. Например, при изготовлении самого простого ситца на станке фирмы Platt ткач тратил на эти операции до 30% времени. Более того, он должен был постоянно следить за обрывом основной нити и останавливать машину для устранения недостатков. При таком положении вещей расширить зону обслуживания не удавалось.

Только после того как в 1890-м англичанин Нортроп придумал способ автоматической зарядки челнока, фабричное ткачество совершило настоящий прорыв. Уже в 96-м фирма Northrop разработала и вывела на рынок первый автоматический ткацкий станок. Это в дальнейшем позволило рачительным фабрикантам изрядно сэкономить на зарплатах. Следом появился и серьезный конкурент станку-автомату – ткацкая машина вообще без челнока, которая многократно увеличивала возможность обслуживания одним человеком нескольких устройств. Современные ткацкие станки развиваются в привычном для многих технологий компьютерном и автоматическом направлениях. Но главное сделал еще два с лишним века назад любознательный Картрайт.

Практически всё, что на нас надето, соткано из нитей. Хлопковых, шерстяных, льняных или искусственных. А превращаются нити в полотно с помощью ткацкого станка. И понятно, что без этого замечательного устройства мы выглядели бы как-то совсем иначе. Воздадим должное механизму, во многом соткавшему нашу историю…

Появление ткацких станков

Ткацкие станки появились ещё в глубокой древности. Среди многих народов среди многих народов Европы, Азии и Америки. Первый ткацкий станок был вертикальным. Это была простая рама, на которую натянуты нити основы. Нижние концы этих нитей свободно свисали почти до земли. Чтобы они не спутывались, их натягивали подвесами. Ткач держал в руках большой челнок с нитью и переплетал основу. Такой способ буквально повторял технику плетения и требовал очень много времени. Затем древние мастера заметили, что этот процесс можно упростить. Если бы можно было одновременно поднимать все чётные или нечётные нити основы, мастер мог бы сразу протянуть челнок через всю основу. Так было придумано примитивное устройство разделения нитей – ремез. Поначалу ремезом служил простой деревянный стержень, к которому через один прикреплялись нижние концы нитей основы. Потянув на себя ремез, мастер сразу отделял все чётные нити от нечётных, а затем одним броском перекидывал челнок через всю основу. Правда при обратном движении приходилось вновь проходить все чётные нити поодиночке. При этом нельзя было просто вести второй ремез, потому что первый становился бы у него на пути. Тогда к грузикам на нижних концах нитей стали привязывать шнурки. Вторые концы шнурков крепились к дощечкам-ремезам, к одному чётные, к другому нечётные. Теперь ремезы не мешали взаимной работе. Потянув то за один, то за другой ремез, мастер последовательно отделял то чётные, то нечётные нити. Работа ускорилась в десятки раз. Изготовление тканей перестало быть плетением и стало собственно ткачеством.

Теперь, с помощью шнурков, можно было использовать не два, а более ремезов. В результате появилась возможность получать не однотонную, а орнаментированную ткань. Первые свидетельств о появлении станков с грузами относятся к району Анатолии и Сирии. Там были найдены грузы, датируемые 7-6 тысячелетием до нашей эры. Самые ранние изображения станка и работающих ткачей встречаются на стенах гробницы Хемотепа в Египте. Возраст этих рисунков около 4000 лет.

Народы Южной Америки использовали станок с грузами около тысячного года до нашей эры. Такой станок был известен и в античной Элладе. Его часто изображали на греческих вазах 6-5 веков до нашей эры.

В последующие века в ткацкий станок вносились различные усовершенствования. Например, движением ремезов стали управлять ногами с помощью педалей, оставляя руки ткача свободными. Однако принципиальная техника ткачества не менялась вплоть до 18-го века.

Происхождение простейшего горизонтального станка теряется в глубине веков. В 11 веке в Китае появилась усовершенствованная конструкция, дошедший до нас с небольшими изменениями. Нити основы на таком станке были натянуты горизонтально, отсюда и происходит его название. На вертикальном станке ширина полотна не превышала полуметра, и для того, чтобы получить более широкие полосы ткани, их приходилось сшивать.

В свою очередь горизонтальный станок не только увеличил скорость изготовления ткани, но и позволил неограниченно увеличивать ширину получаемого полотна. Уже в 12 веке сложный ткацкий станок через Дамаск попал в Италию и там подвергся дальнейшему совершенствованию. Например, с помощью подвесной гребёнки стали выравнивать нити.

Механический ткацкий станок

В 1272 году в Болонье был изобретён способ механического скручивания нитей, который в последующие триста лет местные ткачи хранили в строжайшем секрете. А вот задача изобретения механического ткацкого станка казалась неразрешимой вплоть до 18-го века. Даже Леонардо Да Винчи не смог изобрести механический ткацкий станок. Лишь в 1733 году молодой английский механик Джон Кей сделал первый механический челнок для ткацкого станка. В России такой челнок прозвали самолётом, потому что изобретение исключило необходимость вручную пробрасывать челнок и позволило вырабатывать широкие ткани на машине, обслуживаемой одним ткачом.

В то время изобретение Кея не вызвало поддержки ни у английских промышленников, ни у ткачей, а Лондонское Общество Искусств и Промышленности вообще заявило, что не знает ни одного человека, который понимал бы, как использовать эти челноки.

Дело Кея продолжил выпускник Оксфорда, англиканский церковный служитель и поэт Эдмунд Картрайт. В 1785 он получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и построил в Йоркшире прядильно-ткацкую фабрику на двадцать таких устройств. Уже к тридцатым годам 19 века в картрайтовский станок была добавлена масса технических новшеств. Подобных машин на фабриках становилось всё больше, а обслуживало их всё меньшее число работников. В России первые механический ткацкие станки появились уже в конце 18-го века. В 1798 году была создана в Петербурге Александровская мануфактура – первая текстильная фабрика в России.

Наиболее трудоёмкими при работе на механических станках были смена и зарядка челнока. Кроме того, ткач должен был постоянно следить за обрывом основной нити и останавливать машину для устранения недостатков. Лишь после того, как в 1890 году Джеймс Нортроп придумал способ автоматизированной зарядки челнока, фабричное ткачество совершило настоящий прорыв. Уже в 1894 году фирма Нортропа разработала и вывела на рынок первый автоматический ткацкий станок. Следом появился и серьёзный конкурент станку-автомату – ткацкая машина вообще без челнока, которая многократно увеличивала возможность обслуживания одним человеком нескольких устройств.

Появлением механического ткацкого станка наступила новая эпоха. Если средневековье было временем ремесленника-одиночки, то теперь ткачество стало первой в истории сферой массового производства. Ткацкие мастерские стали разрастаться в фабрики. Бурное развитие хлопчатобумажной промышленности вызвало стремительный приток людей в ткачество. Этому ремеслу учили в тюрьмах, домах для бедных, сиротских приютах.

Всё это породило те социальные перемены в европейском обществе, которые так детально описали классики марксизма – отчуждение работника от своего труда, потогонную систему, стачки, локауты и другие приёмы классовой борьбы. И действительно, мы видим, что ещё задолго до исторического материализма ткачи шли в авангарде борьбы трудящихся за свои права. Тут тебе и забастовка ткачей во Фландрии в 1245 году, и ткацкий мятеж в Фламандском городе Ипри в 1280 году, и лудицкие погромы ткацких машин 18 века. Затем пошли элеонские восстания тридцатых годов 19 века, и первые революционные советы в Иванове 1905. Всё это было делом рук ткачей. Так что если хотите, ткацкий станок – это главный двигатель классовой борьбы, если таковая действительно существовала.