Швейная машина — это машина , используемая для сшивания ткани и материалов вместе с помощью ниток . Швейные машины были изобретены во время первой промышленной революции, чтобы уменьшить объем ручного шитья , выполняемого на швейных предприятиях. С момента изобретения первой швейной машины, которую обычно считают работой англичанина Томаса Сэйнта в 1790 году, [1] швейная машина значительно повысила эффективность и производительность швейной промышленности .
Домашние швейные машины предназначены для шитья отдельных изделий одним человеком, используя одновременно один тип стежка . В современной швейной машине процесс шитья автоматизирован, благодаря чему ткань легко скользит в машине и выходит из нее. Ранние швейные машины приводились в движение либо за счет постоянного вращения рукоятки маховика , либо за счет ножного ножного механизма. Позже были представлены машины с электрическим приводом.
Промышленные швейные машины, в отличие от бытовых, крупнее, быстрее и разнообразнее по своим размерам, стоимости , внешнему виду и задачам.
Чарльз Фредрик Визенталь , инженер немецкого происхождения, работавший в Англии, в 1755 году получил первый британский патент на механическое устройство, помогающее искусству шитья. Его изобретение представляло собой иглу с обоюдоострым кончиком и ушком на одном конце. [2]
В 1790 году английский изобретатель Томас Сэйнт изобрел первую конструкцию швейной машины. [3] Его машина предназначалась для обработки кожи и холста . Вполне вероятно, что у Сэйнта была рабочая модель, но свидетельств ее существования нет; он был опытным краснодеревщиком , и его устройство включало в себя множество практически функциональных функций: свисающий рычаг, механизм подачи (подходящий для коротких отрезков кожи), вертикальную игловодитель и петлитель. Сэйнт создал машину, чтобы в целом сократить количество ручных стежков на одежде, сделав шитье более надежным и функциональным.
В его швейной машине использовался метод цепного стежка , при котором машина использует одну нить для выполнения простых стежков на ткани. Шило прокалывало материал, а раздвоенный стержень проводил нить через отверстие, где она зацеплялась снизу, и перемещалась к следующему месту сшивания, где цикл повторялся, закрепляя стежок. [4] Машина Святого была разработана для помощи в производстве различных изделий из кожи, в том числе седел и уздечек , но она также была способна работать с холстом и использовалась для шитья корабельных парусов . Хотя его машина была очень продвинутой для того времени, эта концепция нуждалась в постоянном совершенствовании в течение следующих десятилетий, прежде чем она могла стать практическим предложением. В 1874 году производитель швейных машин Уильям Ньютон Уилсон нашел чертежи Сэйнта в Патентном ведомстве Великобритании , внес изменения в петлитель и построил рабочую машину, которая в настоящее время принадлежит Музею науки в Лондоне .
В 1804 году англичане Томас Стоун и Джеймс Хендерсон построили швейную машину, а Джон Дункан сконструировал машину для вышивания в Шотландии. [5] Австрийский портной Йозеф Мадерспергер начал разработку своей первой швейной машины в 1807 году и представил свою первую рабочую машину в 1814 году. Получив финансовую поддержку от своего правительства, австрийский портной работал над разработкой своей машины до 1839 года, когда он построил машину, имитирующую процесс ткачества тамбурным стежком.
Первую практичную и широко используемую швейную машину изобрел Бартелеми Тимонье , французский портной, в 1829 году. Его машина шила прямые швы тамбурным стежком по модели Сена, а в 1830 году он подписал контракт с Огюстом Ферраном, горным инженером , который сделал необходимые чертежи и подал заявку на патент. Патент на его машину был выдан 17 июля 1830 года, и в том же году он вместе с партнерами открыл первую в мире компанию по машинному производству одежды для создания армейской формы для французской армии . Однако фабрика была сожжена, как сообщается, рабочими, опасавшимися потерять средства к существованию, после выдачи патента. [6] Модель машины выставлена в Лондоне в Музее науки . Машина изготовлена из дерева и использует иглу с зазубринами, которая проходит вниз через ткань, захватывает нить и вытягивает ее вверх, образуя петлю, которую нужно зафиксировать следующей петлей.
Первая американская швейная машина челночного стежка была изобретена Уолтером Хантом в 1832 году. [7] В его машине использовалась игла с ушком и острием на одном конце, несущая верхнюю нить, и падающий челнок, несущий нижнюю нить. Изогнутая игла прошла через ткань горизонтально, оставляя петлю при выходе. Челнок прошел через петлю, переплетая нить. Подача была ненадежной, и машину приходилось часто останавливать и перезагружать. В конце концов Хант потерял интерес к своей машине и продавал отдельные машины, не удосужившись запатентовать свое изобретение, а запатентовал его только в конце 1854 года. В 1842 году Джон Гриноф запатентовал первую швейную машину в Соединенных Штатах. В 1841 году британские партнеры Ньютон и Арчибольд представили иглу с заостренным ушком и использование двух прижимных поверхностей для удержания кусков ткани на месте. [8]
Первой машиной, объединившей в современной швейной машине все разрозненные элементы инноваций предыдущих полувека, было устройство, построенное английским изобретателем Джоном Фишером в 1844 году, немного раньше, чем очень похожие машины, построенные Исааком Мерриттом Сингером в 1851 году. и менее известный Элиас Хоу в 1845 году. Однако из-за неудачной подачи патента Фишера в Патентное ведомство он не получил должного признания современной швейной машины в юридических спорах о приоритете с Зингером, и Сингер пожинал плоды. патента.
Элиас Хоу, родившийся в Спенсере, штат Массачусетс, создал свою швейную машину в 1845 году, используя метод, аналогичный методу Фишера, за исключением того, что ткань держалась вертикально. Важным усовершенствованием его машины было то, что игла отходила от острия, начиная с ушка. [9] После длительного пребывания в Англии, пытаясь привлечь интерес к своей машине, он вернулся в Америку и обнаружил, что различные люди нарушают его патент, в том числе Исаак Мерритт Сингер. [10] В конце концов он выиграл дело о нарушении патентных прав в 1854 году и получил право требовать гонорары от производителей, использующих идеи, охватываемые его патентом, включая Сингера.
Сингер видел, как в бостонской мастерской ремонтировали ротационную швейную машину. Будучи инженером, он посчитал это неуклюжим и решил спроектировать что-то получше. В изобретенной им машине вместо вращающегося челнока использовался падающий; игла была установлена вертикально и имела прижимную лапку, удерживающую ткань на месте. Он имел фиксированный рычаг для удержания иглы и базовую систему натяжения. Эта машина объединила в себе элементы машин Тимонье, Ханта и Хоу. В 1851 году Зингер получил американский патент. Ножная педаль , использовавшаяся со времен средневековья [11] для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, была адаптирована для привода швейной машины, оставляя обе руки свободными.
Когда Хоу узнал о машине Сингера, он подал на него в суд, где Хоу выиграл, и Сингер был вынужден выплатить единовременную сумму за все уже произведенные машины. Затем Сингер получил лицензию по патенту Хоу и заплатил ему 1,15 доллара США за машину, прежде чем вступить в совместное партнерство с юристом по имени Эдвард Кларк. Они создали первое соглашение о покупке в рассрочку , позволяющее людям приобретать свои машины путем постепенной оплаты.
Тем временем Аллен Б. Уилсон разработал шаттл, совершающий возвратно-поступательное движение по короткой дуге, что было улучшением по сравнению с шаттлом Сингера и Хоу. Однако Джон Брэдшоу запатентовал аналогичное устройство и пригрозил подать в суд, поэтому Уилсон решил попробовать новый метод. Он стал партнером Натаниэля Уиллера , чтобы создать машину с поворотным крюком вместо челнока. Это было намного тише и плавнее, чем другие методы, в результате чего компания Wheeler & Wilson в 1850-х и 1860-х годах произвела больше машин, чем любой другой производитель. Уилсон также изобрел четырехходовой механизм подачи, который до сих пор используется на каждой швейной машине. Он совершал движения вперед, вниз, назад и вверх, в результате чего ткань протягивалась равномерным и плавным движением. Чарльз Миллер запатентовал первую машину для вышивания петель . [12] На протяжении 1850-х годов формировалось все больше и больше компаний, каждая из которых пыталась подать в суд на другую за нарушение патентных прав. Это вызвало волну патентов , известную как «Война швейных машин». [13] [14]
В 1856 году была сформирована компания «Комбинация швейных машин» , в которую вошли Сингер, Хоу, Уилер, Уилсон, Гровер и Бейкер. Эти четыре компании объединили свои патенты, в результате чего всем остальным производителям пришлось получать лицензию по цене 15 долларов за машину. Так продолжалось до 1877 года, когда истек срок действия последнего патента.
Джеймс Эдвард Аллен Гиббс (1829–1902), фермер из Рафина в округе Рокбридж, штат Вирджиния, 2 июня 1857 года запатентовал первую однониточную швейную машину цепного стежка . В партнерстве с Джеймсом Уиллкоксом Гиббс стал основным партнером Willcox & Компания швейных машин Гиббс. Коммерческие швейные машины Willcox & Gibbs все еще используются в 21 веке, и для них доступны запасные части.
Уильям Джонс начал производить швейные машины в 1859 году, а в 1860 году заключил партнерство с Томасом Чедвиком. Как Chadwick & Jones , они производили швейные машины в Эштон-андер-Лайн , Англия, до 1863 года. В их машинах использовались конструкции Howe and Wilson, произведенные по лицензии. [15] Томас Чедвик позже присоединился к Bradbury & Co. Уильям Джонс открыл фабрику в Гид-Бридж , Манчестер, в 1869 году. [16] В 1893 году в рекламном листе Джонса утверждалось, что эта фабрика была «крупнейшей фабрикой в Англии, производящей исключительно первоклассные швейные машины». ". [17] Фирма была переименована в Jones Sewing Machine Co. Ltd, а позже в 1968 году была приобретена компанией Brother Industries из Японии. [18]
Производители одежды были первыми покупателями швейных машин и использовали их для производства первой готовой одежды и обуви. В 1860-х годах их начали покупать потребители, и машины, цена которых в Великобритании колебалась от 6 до 15 фунтов в зависимости от характеристик, стали очень распространены в домах среднего класса. Владельцы гораздо чаще проводили свободное время со своими машинами, чтобы шить и чинить одежду для своих семей, чем посещать друзей, а также женские журналы и справочники по дому, такие как выкройки одежды и инструкции миссис Битон . Швейная машина могла бы изготовить мужскую рубашку примерно за час, а не за 14.+1 ⁄ часа вручную. [19]
В 1877 году первая в мире вязальная машина была изобретена и запатентована Джозефом М. Мерроу , тогдашним президентом предприятия, основанного в 1840-х годах как механическая мастерская по разработке специализированного оборудования для вязальных операций. Эта вязальная машина была первой серийной швейной машиной с оверлоком . Компания Merrow Machine впоследствии стала одним из крупнейших американских производителей швейных машин с оверлоком и остается в 21 веке последним американским производителем швейных машин с оверлоком.
В 1885 году Зингер запатентовал швейную машину Singer Vibrating Shuttle , которая использовала идею Аллена Б. Уилсона о вибрирующем челноке и была лучше челночной строчки, чем колеблющиеся челноки того времени. Были произведены миллионы машин, возможно, это были первые в мире действительно практичные швейные машины для домашнего использования, пока в 20 веке их наконец не вытеснили ротационные челночные машины. Швейные машины продолжали производиться примерно той же конструкции — с более роскошным декором — вплоть до 1900-х годов.
Первые электрические машины были разработаны компанией Singer Sewing Co. и представлены в 1889 году . [20] К концу Первой мировой войны компания Singer предлагала на продажу ручные, педальные и электрические машины. Сначала электрические машины представляли собой стандартные машины с двигателем, прикрепленным сбоку, но по мере того, как все больше домов набирали мощность, они становились все более популярными, и двигатель постепенно внедрялся в корпус.
Швейные машины были строго механическими, в них использовались шестерни, валы, рычаги и т. д., пока в 1970-х годах на рынке не появились электронные машины. Электронные швейные машины включают в себя такие компоненты, как печатные платы, компьютерные чипы и дополнительные двигатели для независимого управления функциями машины. Эти электронные компоненты позволили реализовать новые функции, такие как автоматизация обрезки нитей, позиционирования иглы и закрепки, а также оцифровка рисунков строчек и комбинаций строчек. Из-за длительного срока службы и повышенной сложности электронных деталей электронные швейные машины служат не так долго, как механические швейные машины, которые могут прослужить более 100 лет. [21]
Швейные машины могут выполнять самые разнообразные простые или узорчатые строчки. Игнорируя строго декоративные аспекты, стандарт ISO 4915:1991 официально признает более трех десятков различных форм стежков, в которых для формирования стежка используются от одной до семи отдельных нитей. [22]
Обычные стежки делятся на четыре основные категории: тамбурный стежок , челночный стежок , оверлочный стежок и распошивальный стежок .
Цепной стежок использовался в ранних швейных машинах и имел два основных недостатка:
Лучший стежок был найден в челночном стежке. Цепной стежок до сих пор используется в производстве одежды, хотя из-за его основных недостатков его обычно сочетают с оверлочным швом по тому же шву.
Челочный стежок — это знакомый стежок, выполняемый большинством бытовых швейных машин и большинством промышленных «одноигольных» швейных машин с использованием двух ниток: одна проходит через иглу, а другая — со шпульки или челнока. Во время шитья каждая нить остается на своей стороне материала, переплетаясь с другой нитью в каждом отверстии иглы с помощью шпуледержателя . В результате челночный стежок может быть образован в любом месте сшиваемого материала; он не обязательно должен находиться рядом с краем.
Оверлок, также известный как «оверочная строчка» или «оверочная строчка», может быть выполнен с использованием двух-четырех ниток, одной или двух игл и одного или двух петлителей. Оверлочные швейные машины обычно оснащены ножами, которые обрезают или создают край непосредственно перед формированием стежка. Бытовые и промышленные оверлокы обычно используются для швов одежды из трикотажных или эластичных тканей, для швов одежды, где ткань достаточно легкая, и шов не нужно разжимать, а также для защиты краев от распускания. Машины, использующие две-четыре нити, являются наиболее распространенными, и часто одна машина может быть настроена для нескольких разновидностей оверлочной строчки. Оверлочные машины с пятью и более нитками обычно выполняют как тамбурный шов с одной иглой и одним петлителем, так и оверлочный шов с оставшимися иглами и петлителями. Эта комбинация известна как «безопасный стежок». Подобная машина, используемая для эластичных тканей, называется ложной безопасностью .
Распошивальный шов образуется двумя или более иглами и одним или двумя петлителями. Подобно челночному и тамбурному стежку, застилочный шов можно формировать в любом месте сшиваемого материала. Один петлитель манипулирует нитью под сшиваемым материалом, образуя нижний застилающий стежок напротив игольной нити. Дополнительный петлитель над материалом может одновременно образовывать верхний застилающий шов. Игольные нити образуют параллельные ряды, а нити петлителей пересекают вперед и назад все игольные ряды. Закрывающий шов назван так потому, что сетка из пересекающихся ниток иглы и петлителя покрывает необработанные края шва, так же, как это делает оверлочный шов. Он широко используется в производстве одежды, особенно для пришивания кромок и плоских швов, где необработанные края могут быть обработаны той же операцией, что и формирование шва.
Зигзагообразный стежок — это вариант геометрии челночного стежка. Это обратная строчка, используемая там, где прямой строчки недостаточно, например, для предотвращения распускания ткани, при сшивании эластичных тканей или для временного соединения двух заготовок от края до края. При создании зигзагообразной строчки возвратно-поступательное движение иглы швейной машины контролируется кулачком . Когда кулачок вращается, пальцеобразный толкатель, соединенный с игловодителем, движется вдоль кулачка и отслеживает его углубления. Когда толкатель движется внутрь и наружу, игловодитель перемещается из стороны в сторону. [24] Очень старые швейные машины не имеют этого оборудования и поэтому не могут производить зигзагообразную строчку, но часто доступны насадки с хвостовиком, которые позволяют им это делать. [25]
Помимо основного движения игл, петлителей и шпуль , сшиваемый материал должен двигаться так, чтобы каждый цикл движения иглы затрагивал разные части материала. Это движение известно как подача, и у швейных машин почти столько же способов подачи материала, сколько и формирования стежков. К общим категориям относятся: капельная подача, игольная подача, шагающая лапка, съемник и ручная подача. Часто на одной машине используется несколько типов кормов. Помимо этих общих категорий, существуют также необычные механизмы подачи, используемые в конкретных приложениях, таких как соединение краев меха, выполнение швов на шапках и потайная строчка.
Механизм капельной подачи используется практически во всех бытовых машинах и включает в себя механизм, расположенный под швейной поверхностью машины. Когда игла выводится из сшиваемого материала, набор « собачек подачи » проталкивается вверх через прорези на поверхности машины, а затем тянется горизонтально мимо иглы. Собачки имеют зубцы для захвата материала, а для удержания материала в контакте с собаками используется «прижимная лапка». В конце горизонтального движения собачки снова опускаются и возвращаются в исходное положение, пока игла совершает следующий проход через материал. Пока игла находится в материале, подачи нет. Почти все бытовые машины и большинство промышленных машин используют капельную подачу.
Дифференциальное кормление — это вариант капельного кормления с двумя независимыми группами собак, одна до и одна после иглы. Изменяя свои относительные движения, эти наборы собачек можно использовать для растягивания или сжатия материала вблизи иглы. Это чрезвычайно полезно при шитье эластичных материалов, а оверлокы (широко используемые для таких материалов) часто имеют дифференциальную подачу.
Игольчатый механизм подачи, используемый только в промышленных машинах, перемещает материал, пока игла находится в нем. Фактически, игла может быть основной силой подачи. Некоторые реализации игольной подачи раскачивают ось движения иглы вперед и назад, в то время как другие реализации сохраняют ось вертикальной, перемещая ее вперед и назад. В обоих случаях подача отсутствует, пока игла находится вне материала. Игольная подача часто используется в сочетании с модифицированной капельной подачей и очень распространена на промышленных двухигольных машинах. Большинство бытовых машин не используют игольную подачу.
Шагающая лапка заменяет неподвижную прижимную лапку лапкой , которая движется вместе с другими механизмами подачи, которые уже имеются в машине. При движении шагающей лапки она перемещает заготовку вместе с собой. Он наиболее полезен для шитья тяжелых материалов, где подача иглы механически недостаточна, для губчатых или амортизирующих материалов, когда поднятие лапки из контакта с материалом помогает при подаче, а также для сшивания нескольких слоев вместе, когда подача капель приводит к слои, чтобы сместиться с верхними слоями. [25]
Некоторые фабричные машины и несколько бытовых машин оснащены вспомогательным съемником подачи , который захватывает сшиваемый материал (обычно из-за игл) и тянет его с силой и надежностью, обычно невозможными при других типах подачи. Механизмы подачи вытягивателя редко встраиваются непосредственно в базовую швейную машину. Их действие должно быть синхронизировано с действием иглы и подачи, встроенными в машину, чтобы избежать повреждения машины. Съемники также ограничены прямыми швами или почти таковыми. Несмотря на дополнительную стоимость и ограничения, тянущие ленты очень полезны при изготовлении больших тяжелых предметов, таких как палатки и чехлы для автомобилей.
Ручная подача используется в основном при ручной вышивке, квилтинге и ремонте обуви. При ручной подаче длина и направление стежка полностью контролируются движением сшиваемого материала. Часто с тканью используются какие-либо пяльцы или стабилизирующий материал, чтобы поддерживать правильное натяжение материала и облегчать его перемещение. Большинство бытовых машин можно настроить на ручную подачу, отключив рейки подачи. Большинство промышленных машин невозможно использовать для ручной подачи без фактического снятия транспортеров.
Швейные машины используют специальные иглы, адаптированные к их потребностям и характеру сшиваемого материала.
Современные швейные машины могут быть оснащены предохранителем иглы. Защитные приспособления для игл — это мера безопасности, помогающая избежать травм. [26]
Натяжение в швейной машине — это натяжение нити между иглой и шпулькой. Швейные машины имеют натяжные диски и регулятор натяжения. Если стежок слишком провисший или слишком тугой, наиболее вероятной причиной является проблема с натяжением. [27]
В продаже имеются в основном два типа швейных машин: промышленные и бытовые. [28] Промышленные швейные машины крупнее, быстрее и разнообразнее по размеру, стоимости, внешнему виду и задачам. Промышленная швейная машина способна справиться с тяжелыми швейными работами. Промышленные машины, в отличие от бытовых, выполняют одну специализированную задачу и способны к непрерывной эксплуатации в течение длительного времени; у них более крупные движущиеся части и более крупные двигатели, рассчитанные на непрерывную работу. Детали для разных промышленных машин, например, моторы, швейные лапки и шпульки, могут быть взаимозаменяемыми, но это не всегда так.
Двигатели промышленных машин, как и большинство их компонентов, светильники и т. д., являются отдельными и обычно устанавливаются на нижней стороне стола. В отечественных машинах внутри машины установлены OEM- двигатели. Для промышленных машин доступны два типа двигателей: серводвигатель (который потребляет меньше электроэнергии и бесшумен, когда не используется) и более традиционный двигатель со сцеплением (который всегда вращается, даже когда не используется). [29]
Двигатель сцепления всегда работает и издает шум, когда он подключен к электричеству. Постоянная работа обеспечивает последовательность и скорость.
Серводвигатель потребляет меньше электроэнергии, чем двигатель сцепления. Он не издает никакого звука, пока оператор не нажмет на педаль машины, но он не может выдерживать такое же использование, как двигатель сцепления. [30]
До того, как были изобретены швейные машины, женщины тратили большую часть своего времени на уход за одеждой своей семьи. Домохозяйки среднего класса, даже с помощью наемной швеи, посвящали этой работе несколько дней в месяц. На пошив мужской рубашки опытной швее требовалось не менее 14 часов; на женское платье ушло 10 часов; [31] и пары летних брюк заняло почти три часа. [32] У большинства людей, за исключением очень обеспеченных, было бы только два комплекта одежды: рабочий и воскресный.
Швейные машины сократили время изготовления классической рубашки до часа и 15 минут; время на пошив платья до часа; [31] и время на пару летних штанов — 38 минут. [32] Это сокращение труда привело к тому, что женщины стали играть меньше роли в ведении домашнего хозяйства и предоставили больше времени для собственного досуга , а также возможность искать больше работы. [31]
Промышленное использование швейных машин еще больше снизило нагрузку на домохозяек, переместив производство одежды от домохозяек и швей на крупные фабрики . [31] Переход на крупные фабрики привел к значительному увеличению производительности; меньшее количество рабочих могло бы производить такое же количество одежды, что значительно снизило бы цены на одежду. По мере увеличения предложения цены также падали. [32]
Многие из женщин, которые раньше были заняты дома, теперь могли искать работу на фабриках, увеличивая доход своей семьи. Это позволило семьям иметь возможность позволить себе больше комплектов одежды и предметов, чем раньше. [32] Домашние швейные машины позволяли швеям производить одежду для обычного человека в периоды, когда спрос на приталенную одежду был низким, что эффективно увеличивало их заработок. Когда промышленные швейные машины стали популярными, многие швеи, работавшие как на фабриках, так и на дому, потеряли работу, поскольку теперь меньше рабочих могли производить ту же продукцию. [31] В долгосрочной перспективе эти ныне безработные квалифицированные рабочие вместе с тысячами мужчин и детей в конечном итоге смогут получить работу на рабочих местах, созданных по мере роста швейной промышленности. [32]
Влияние швейных машин на швейную промышленность привело к серьезным изменениям и в других отраслях. Производство хлопка необходимо было увеличить, чтобы удовлетворить спрос новых швейных фабрик. В результате хлопок стал сеяться на новых участках, где он ранее не выращивался. Другие отрасли, вовлеченные в этот процесс, также получили выгоду, например, металлургические компании, которые поставляли детали для машин, и грузоотправители для перевозки возросших объемов товаров. [33] Помимо того, что швейные машины важны для производства одежды, они также стали важными в производстве мебели с обивкой, штор и полотенец, игрушек, книг и многих других товаров. [33]
