Механический ткацкий станок Картрайта
Распространение прядильных станков привело к перекосу в текстильном производстве: ткачи на примитивных ткацких станках не успевали вырабатывать столько пряжи, сколько поставляли прядильщики. Нужно было изобрести ткацкий станок, который бы ускорил и удешевил процесс ткачества. Первый механический ткацкий станок запатентовал английский изобретатель Эдмунд Картрайт в 1786 г.
Ткацкие новшества
За века древняя конструкция ткацких станков несколько изменилась. Распространение получили ручные горизонтальные ткацкие станки. В этих станках нити основы были намотаны на вал — ткацкий навой — и продевались в петли ремезков, натянутых на две рамы ремезов. Чётные нити отделялись от нечётных поочерёдным поднятием ремезов, управляемых ножными педалями. В образующийся зев (разделительное пространство между чётными и нечётными нитями) вручную продевали челнок с нитью утка.
Прокинутый через основу уток прибивали к опушке готового полотна гребнем, который позднее заменился бёрдом — рамкой с вертикальными планками, сквозь которые продевали нити основы. Бёрдом, вставленным в большую раму — батан, качающийся на станине, вручную прибивали нить утка к опушке ткани. Наткав часть полотна, ткач подтягивал его грудницей и наматывал на товарный вал, вращая его рукой. Вращение товарного вала подтягивало и нити основы с ткацкого вала.
Самолёт для ткачей
При ручном прокидывании утка ширина ткани ограничивалась размахом рук ткача, который должен был дотянуться от одного края полотна к другому. Более широкие ткани ткались вдвоём — один ткач продевал челнок слева, другой вытягивал его справа и перебрасывал обратно. В 1733 г. английский суконщик Джон Кей придумал челнок-самолёт, толкаемый гонками, которые дёргал ткач. Челнок на роликах скользил через зев по нитям основы на дне челночной полки, прикреплённой к батану под бёрдом. Батан наклоняли вперёд, бёрдо прибивало уток, а позади него ремезы сменяли нити основы. Челнок прокидывали, когда батан шёл назад, открывая зев перед собой. Челнок Кея ускорил работу и позволил ткать широкие ткани в одиночку.
Дар поэта
После изобретения самолётного челнока для создания механического ткацкого станка осталось механизировать движение ремезов (образование зева), движение батана с бёрдом (прибой утка), вращение ткацкого навоя и товарного валика (отпуск нитей основы и наматывание готового полотна). Попытки сделать такой станок безуспешно велись с ХУП-ХУШ вв., а удалось это человеку, далёкому не только от ткачества, но и вообще от любой техники, — поэту и священнику Эдварду Картрайту. Услышав как-то в разговоре, что никому не удаётся механизировать процесс ткачества так, как было механизировано прядение, Картрайт решил сам сконструировать механический станок. Первое его детище вышло неудачным. Совершенно не разбираясь в ткачестве, Картрайт сделал станок непривычным, вертикальным, работающим слишком медленно и требующим огромных усилий. Но через год Картрайт исправил недостатки в новом станке и механизировал все операции ручного ткачества, в 40 раз ускорив процесс.
Ткач на станке Картрайта крутил колесо распределительного вала с насадками-кулачками. Кулачки преобразовывали вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение педалей, поднимающих и опускающих ремезы, и гонок, толкающих челнок-самолёт. Также вращение главного вала через шатун передавало качательное движение батану с бёрдом, прибивающим уток. И наконец, вращаясь, вал сматывал готовую ткань на товарный вал и подтягивал нити основы с ткацкого навоя. Точный расчёт позволил согласовать действие всех частей механизма и обеспечить чёткую бесперебойную работу станка.
История механического ткацкого станка — пример того, как важно бывает взглянуть на решение проблемы со стороны.
Развитие идеи
Картрайт вместе с компаньонами открывал фабрики, где его станки работали от паровых машин. Коммерческие просчёты и бунты недовольных конкуренцией ткачей, поджигавших фабрики Картрайта, мешали повсеместному внедрению его станков. Но протесты ткачей не могли остановить победное шествие механического ткачества, и примеру Картрайта последовали многие изобретали, открывая фабрики, где работали механические ткацкие станки их конструкций. Одним из первых широкое применение в производстве нашёл механический ткацкий станок В. Хоррокса 1803 г. В 1801 г. французский ткач Ж.-М. Жаккар изобрёл жаккардовый станок со многими ремезами, отдельно управляющими группами нитей основы для создания узорного переплетения тканей. Ткани, узор которых образуется переплетением цветных или однотонных нитей, так и называются — жаккардовыми.