Ткацкий станок — это устройство, используемое для ткачества тканей и гобеленов . Основная цель любого ткацкого станка — удерживать нити основы под натяжением , чтобы облегчить переплетение нитей утка . Точная форма ткацкого станка и его механика могут различаться, но основная функция одна и та же.
Слово «loom» происходит от древнеанглийского geloma , образованного от ge- (префикс совершенного вида) и loma , корня неизвестного происхождения; все слово geloma означало утварь, инструмент или машину любого рода. В 1404 году «lome» использовалось для обозначения машины, позволяющей ткать нити в ткань. [1] [2] [ проверка не удалась ] К 1838 году «loom» приобрел дополнительное значение машины для переплетения нитей. [ необходима цитата ]
Ткачество осуществляется на двух наборах нитей или пряж, которые пересекаются друг с другом. Нити основы — это те, которые натянуты на ткацкий станок (от протоиндоевропейского * werp , «сгибать» [3] ). Каждая нить утка (т. е. «того, что ткут») вставляется так, чтобы она проходила над и под нитями основы.
Концы нитей основы обычно крепятся к балкам. Один конец крепится к одной балке, другой — ко второй балке, так что все нити основы лежат параллельно и имеют одинаковую длину. Балки держат врозь, чтобы нити основы оставались натянутыми.
Текстиль ткут, начиная с одного конца нитей основы и продвигаясь к другому концу. Навой на конце готовой ткани называется навой ткани . Другой навой называется навой основы .
Навои могут использоваться в качестве валиков, чтобы ткач мог ткать кусок ткани длиннее ткацкого станка. По мере того, как ткань ткется, нити основы постепенно разматываются с навоя основы, а сотканная часть ткани наматывается на навой ткани (который также называется приемным валиком ). Часть ткани, которая уже сформирована, но еще не намотана на приемный валик, называется опушкой .
Не все ткацкие станки имеют два навоя. Например, ткацкие станки с утяжелителем основы имеют только один навой; нити основы свисают с этого навоя. Нижние концы нитей основы привязаны к свисающим грузилам ткацкого станка.
Ткацкий станок должен выполнять три основных движения : зевообразование, ощипывание и крепление планок.
Обычно также есть два вторичных движения , потому что вновь созданная ткань должна быть намотана на навой. Этот процесс называется наматыванием. В то же время нити основы должны быть отпущены или освобождены от навоя основы, разматываясь с него. Чтобы стать полностью автоматическим, ткацкому станку необходимо третичное движение , движение остановки заполнения. Это остановит ткацкий станок, если оборвется уточная нить. [4] Автоматическому ткацкому станку для работы требуется от 0,125 л. с. до 0,5 л. с. (от 100 Вт до 400 Вт).
Таким образом, ткацкий станок обычно нуждается в двух балках и в каком-то способе их разъединения. Обычно он имеет дополнительные компоненты, которые ускоряют и облегчают линьку, сборку и крепление планок. Также часто имеются компоненты, помогающие принимать пад.
Природа ткацкой рамы и устройств для зевоты, щипки и рейки различается. Ткацкие станки бывают самых разных типов, многие из них специализированы для определенных типов ткачества. Они также специализированы для образа жизни ткача. Например, кочевые ткачи, как правило, используют более легкие, более портативные ткацкие станки, в то время как ткачи, живущие в тесных городских жилищах, чаще используют высокий вертикальный ткацкий станок или ткацкий станок, который складывается в узкое пространство, когда не используется.
Рамы ткацких станков можно грубо разделить по ориентации нитей основы на горизонтальные и вертикальные. Существует множество более тонких делений. Большинство конструкций рам ручных ткацких станков могут быть построены довольно просто. [5]
Ткацкий станок с задним ремнем (также известный как ленточный ткацкий станок) [6] — это простой ткацкий станок с древними корнями, который до сих пор используется во многих культурах по всему миру (например, в текстильной промышленности Анд ). Он состоит из двух палок или брусков, между которыми натянуты основы. Один брусок прикреплен к неподвижному объекту, а другой — к ткачу, обычно с помощью ремня вокруг спины ткача. Ткач откидывается назад и использует вес своего тела для натяжения ткацкого станка.
На станках с обратной лямкой можно ткать как простые, так и сложные ткани. Они производят узкие ткани : ширина ограничена размахом рук ткача. Они могут легко производить ткани с лицевой стороной основы , часто украшенные сложными узорами подбора, сотканными в дополнительных и дополнительных техниках основы, и парчи. На станке с обратной лямкой также возможны сбалансированные переплетения .
Основоутяжеленный ткацкий станок — это вертикальный ткацкий станок, который, возможно, возник в период неолита . Его определяющей характеристикой являются подвешиваемые грузы (грузы ткацкого станка), которые удерживают пучки нитей основы в натянутом состоянии. Часто на грузы наматывается дополнительная нить основы. Когда ткач соткал достаточно далеко вниз, завершенную секцию (обор) можно намотать на верхний навой, а дополнительные отрезки нитей основы можно размотать с грузил, чтобы продолжить. Это освобождает ткача от ограничений по вертикали. По горизонтали ширина ограничена размахом рук; для изготовления широкотканого полотна требуются два ткача, стоящих бок о бок у ткацкого станка.
Простые переплетения, а также сложные переплетения, требующие более двух различных зевов, могут быть сотканы на ткацком станке с утяжелением основы. Их также можно использовать для производства гобеленов.
В ткацких станках с колышками балки можно просто держать врозь, зацепив их за колышки, вбитые в землю, с помощью клиньев или ремней, используемых для регулировки натяжения. Однако ткацкие станки с колышками могут также иметь горизонтальные боковины, удерживающие балки врозь.
Такие станки легко устанавливать и разбирать, их легко транспортировать, поэтому они популярны среди кочевых ткачей. Обычно они используются только для сравнительно небольших тканых изделий. [9] Городские жители вряд ли будут использовать горизонтальные напольные ткацкие станки, поскольку они занимают много места на полу, а штатные профессиональные ткачи вряд ли будут их использовать, поскольку они неэргономичны. Их дешевизна и портативность менее ценны для городских профессиональных ткачей. [10]
В ткацком станке с ножным приводом зевообразование контролируется ногами, которые наступают на педали .
Самое раннее свидетельство о горизонтальном ткацком станке найдено на глиняном блюде в Древнем Египте , датируемом 4400 г. до н. э. Это был рамный ткацкий станок, оснащенный педалями для подъема нитей основы, оставляя руки ткача свободными для пропускания и прибивания уточной нити. [11]
В ямном ткацком станке имеется яма для педалей, что снижает нагрузку, передаваемую через гораздо более короткую раму. [12]
В деревянном ткацком станке с вертикальным валом галевки закреплены на месте в валу. Нити основы попеременно проходят через галевку и через пространство между галевками (зев ) , так что при подъеме вала поднимается половина нитей (проходящих через галевки), а при опускании вала опускается половина тех же нитей — нити, проходящие через пространство между галевками, остаются на месте.
Ножной ткацкий станок для фигурного ткачества может иметь большое количество ремизок или головку управления. Например, к нему может быть присоединена жаккардовая машина [13] .
Гобелен может иметь чрезвычайно сложные утки, так как для формирования рисунка используются разные нити утка разных цветов. Скорость ниже, а устройства для зевоты и выщипывания могут быть проще. Ткацкие станки, используемые для ткачества традиционных гобеленов, называются не «вертикально-основными» и «горизонтально-основными», а «высокоосновными» или «низкоосновными» (французские термины haute-lisse и basse-lisse также используются в английском языке). [14]
Inkle looms — это узкие ткацкие станки, используемые для узкой работы. Они используются для изготовления узких полосок с основой, таких как ленты, тесьма или ленты. Они часто довольно маленькие; некоторые используются на столе. другие — это backstraps ткацкие станки с жестким ремизом , и очень портативные.
Существуют очень маленькие ручные ткацкие станки, известные как штопальные станки. Они сделаны так, чтобы помещаться под ткань, которую нужно починить, и часто удерживаются на месте эластичной лентой с одной стороны ткани и канавкой вокруг штопальной части ткацкого станка с другой. Они могут иметь ремизки, сделанные из переворачивающихся вращающихся крючков катушку для вязания . [16] Штопальные станки продавались во время Второй мировой войны в Великобритании [17] и Канаде, [18] а некоторые из них являются самодельными. [19] [20]
. [15] Другие устройства, продаваемые как штопальные станки, представляют собой просто штопальное яйцо и отдельную часть, похожую на гребень, с зубцами, чтобы зацеплять основу; они используются для ремонта трикотажных изделий и похожи на линейнуюКруглоткацкие станки используются для создания бесшовных трубок ткани для таких изделий, как чулочно-носочные изделия, мешки, одежда, тканевые шланги (например, пожарные шланги) и т. п. Дощечное ткачество может использоваться для вязания трубок, включая трубки, которые разделяются и соединяются.
Небольшие приспособления, также используемые для кругловязального вязания , иногда называют круговыми ткацкими станками [21], но они используются для вязания, а не для ткачества.
Можно ткать, вручную продевая уток поверх и под нитями основы, но это медленно. Некоторые техники гобеленов используют ручное зевообразование. Ткацкие станки с иголками и колышковые ткацкие станки также обычно не имеют устройств зевообразования. Ворсовые ковры обычно не используют зевообразование для ворса, потому что каждая нить ворса индивидуально завязывается на основе, но может быть зевообразование для утка, удерживающего ковер вместе.
Обычно в ткачестве используются зевообразующие устройства. Эти устройства оттягивают часть нитей основы в каждую сторону, так что между ними образуется зев, а уток пропускается через зев. Существует множество методов формирования зева. Необходимо сформировать по крайней мере два зева, зев и противозев. Двух зевов достаточно для полосатого переплетения ; более сложные переплетения, такие как саржевое , атласное , пеленочное и фигурное (образующее рисунок) переплетение, требуют большего количества зевов.
Зевообразующий стержень (зевообразующий стержень, зевообразующий валик) — это просто стержень, вплетенный в нити основы. Если его потянуть перпендикулярно нитям (или повернуть так, чтобы он стоял на ребре, для широких, плоских зевообразующих стержней), он образует зев. Для создания контрзева обычно используют ремизку.
Галевочная планка — это просто палка, помещенная поперек основы и привязанная к отдельным нитям основы. Когда ее поднимают, она вытягивает нити основы, к которым она привязана, из положения, создавая зев.
Ткацкий станок с утяжелением основы (см. схему) обычно использует ремизную планку. Она имеет две вертикальные стойки (C); они поддерживают горизонтальную балку (D), которая является цилиндрической, так что готовое полотно может быть намотано вокруг нее, что позволяет использовать ткацкий станок для ткачества куска ткани выше, чем станок, и сохранять эргономичную рабочую высоту. Нити основы (F, A и B) свисают с балки и опираются на стержень зева (E). Ремизная планка (G) привязана к некоторым нитям основы (A, но не B) с помощью петель из веревки, называемых поводками (H). Таким образом, когда стержень ремизной планки вытягивается и помещается в раздвоенные палки, выступающие из стоек (не обозначены буквами, в цитировании не указан технический термин), зев (1) заменяется контрзевом ( 2). Пропуская уток через зев и контрзев попеременно, ткань ткется. [22]
Галевочные стержни используются на современных ткацких станках для гобеленов.
В ткачестве на дощечках используются карты с отверстиями. Нити основы проходят через отверстия, а карты скручиваются и смещаются, создавая различные зевы. Эта техника зевообразного плетения используется для узких работ. Она также используется для отделки краев, плетения декоративных кромочных полос вместо подгибки.
Существуют ремизки, сделанные из переворачивающихся вращающихся крючков, которые поднимают и опускают основу, создавая зевы . Крючки, когда они вертикальны, имеют уточные нити, обвитые вокруг них горизонтально. Если крючки перевернуты набок или набок, петля утка перекручивается, поднимая одну или другую сторону петли, что создает зев и контрзев. [23]
Жесткие ремизки обычно используются на одноосных ткацких станках. Нечетные нити основы проходят через пазы, а четные — через круглые отверстия, или наоборот. Зев формируется путем подъема ремизки, а противозев — путем ее опускания. Нити основы в пазах остаются на месте, а нити основы в круглых отверстиях тянутся вперед и назад. Одна жесткая ремизка может удерживать все нити основы, хотя иногда используется несколько жестких ремизок.
Для перемещения жесткой ремизки вверх и вниз можно использовать педали.
Жесткие ремизки (выше) называются «жесткими», чтобы отличать их от струнных и металлических ремизок, где каждая нить основы имеет свою собственную ремизку, которая имеет глазок на каждом конце и один в середине для нити основы. Глазки на концах крепятся к валу, все в ряд. Для этого требуется несколько валов; это невозможно сделать на одновалковом ткацком станке. Различные валы (также называемые сбруя) должны управляться каким-то механизмом.
В то время как нежесткие ремизки, как правило, означают, что даже для простого полосатого переплетения требуется два ремизки , для саржевого переплетения требуется три или более (в зависимости от типа саржи), а для более сложных узорчатых переплетений требуется еще больше ремизок.
Педальные ткацкие станки могут управлять несколькими упряжками с несколькими педалями. Ткач выбирает, какие упряжки задействуются, с помощью своих ног. Одна педаль может быть подключена к нескольким упряжкам, и любое количество педалей может быть задействовано одновременно, что означает, что количество различных зевов, которые могут быть выбраны, равно двум в степени количества педалей. Восемь — это большое, но разумное количество педалей, дающее максимум 2 8 = 256 зевов (некоторые из которых не будут иметь достаточно нитей на одной стороне, чтобы быть полезными). Ткач должен помнить последовательность нажатия педалей, необходимую для создания узора.
Ткацкий станок предназначен для ткачества узорчатой ткани. В ткацком станке «фигурная обвязка» используется для управления каждой нитью основы по отдельности, [24] что позволяет создавать очень сложные узоры. Для ткацкого станка требуются два оператора: ткач и помощник, называемый «рисовальщиком», для управления фигурной обвязкой.
Самые ранние подтвержденные ткани, изготовленные на ткацком станке, происходят из государства Чу и датируются примерно 400 г. до н. э. [25] Некоторые ученые предполагают независимое изобретение в древней Сирии , поскольку ткани, изготовленные на ткацком станке, найденные в Дура-Европа , как полагают, датируются до 256 г. н. э. [25] [26] Ткацкий станок был изобретен в Китае во времена династии Хань (государство Лю?); [ противоречиво ] [27] ножные многоременные ткацкие станки и жаккардовые ткацкие станки использовались для шёлкоткачества и вышивки, оба из которых были кустарными промыслами с императорскими мастерскими. [28] Ткацкий станок улучшил и ускорил производство шёлка и сыграл значительную роль в китайском шёлкоткачестве. Ткацкий станок был представлен в Персии, Индии и Европе. [27]
Головка каретки — это устройство, которое заменяет тягового каретки, помощника ткача, который раньше управлял нитями основы, натягивая тяговые нити. «Добби» — это искаженное слово «тяговый каретки». Механические каретки натягивают тяговые нити с помощью штифтов в планках, чтобы поднять набор рычагов. Расположение штифтов определяет, какие рычаги будут подняты. Последовательность планок (они нанизаны вместе) эффективно запоминает последовательность для ткача. Каретки с компьютерным управлением используют соленоиды вместо штифтов.
Жаккардовый ткацкий станок — механический ткацкий станок, изобретенный Жозефом Мари Жаккардом в 1801 году, который упрощает процесс изготовления узорчатых тканей со сложными узорами, такими как парча , дамаск и мателас . [29] [30] Ткацкий станок управляется перфокартами с пробитыми отверстиями, каждый ряд которых соответствует одному ряду рисунка. На каждой карте пробивается несколько рядов отверстий, и множество карт, составляющих рисунок ткани, нанизываются вместе по порядку. Он основан на более ранних изобретениях французов Базиля Бушона (1725), Жана Батиста Фалькона (1728) и Жака Вокансона (1740). [31] Называть его ткацким станком неправильно. Жаккардовая головка могла быть прикреплена к механическому ткацкому станку или ручному ткацкому станку, головка контролировала, какая нить основы поднималась во время зевоты. Несколько челноков могли использоваться для управления цветом утка во время прочесывания. Жаккардовый ткацкий станок является предшественником компьютерных считывателей перфокарт 19-го и 20-го веков. [32]
Уток можно пропускать через зев как клубок пряжи, но обычно это слишком громоздко и неэргономично. Челноки проектируются тонкими, чтобы проходить через зев; чтобы переносить много пряжи, чтобы ткачу не приходилось слишком часто их пополнять; и чтобы они были эргономичного размера и формы для конкретного ткача, ткацкого станка и пряжи. Они также могут быть спроектированы для низкого трения.
В простейшем случае это просто палочки, обернутые пряжей. Они могут иметь особую форму, как катушки и кости, используемые в гобеленовом производстве (катушки используются на вертикальных основах, а кости — на горизонтальных). [33] [34]
Лодочные челноки могут быть закрытыми (центральная полость с сплошным дном) или открытыми (центральное отверстие проходит насквозь). Пряжа может быть с боковой или торцевой подачей. [38] [39] Обычно они изготавливаются для катушек длиной 10 см (4 дюйма) и 15 см (6 дюймов). [40]
Ручные ткачи, которые бросали челнок, могли соткать только полотно шириной в размах своих рук . Если ткань должна была быть шире, эту задачу выполняли два человека (часто это был взрослый с ребенком). Джон Кей (1704–1779) запатентовал летающий челнок в 1733 году. Ткач держал палку для выщипывания, которая была прикреплена шнурами к устройству на обоих концах зева. С помощью легкого движения запястья один шнур тянулся, и челнок продвигался через зев к другому концу со значительной силой, скоростью и эффективностью. Сильный рывок в противоположном направлении, и челнок продвигался назад. Один ткач контролировал это движение, но летающий челнок мог ткать гораздо более широкую ткань, чем длина руки, на гораздо большей скорости, чем это было достигнуто с помощью ручного челнока.
Летающий челнок был одним из ключевых достижений в ткачестве , которое помогло продвинуть промышленную революцию . Весь процесс подбора больше не зависел от ручного мастерства, и это был лишь вопрос времени, когда его можно будет приводить в действие чем-то иным, нежели человеком.
Различные типы ткацких станков чаще всего определяются способом, которым уток или уток вставляется в основу. Было сделано много достижений в прокладке утка, чтобы сделать изготовленную ткань более рентабельной. Скорость прокладки утка является ограничивающим фактором в скорости производства. По состоянию на 2010 год [обновлять]промышленные ткацкие станки могут ткать со скоростью 2000 прокладок утка в минуту. [41]
Существует пять основных типов прокладки уточной нити:
Самая новая уточная нить должна быть прибита к опушке. Рейки можно делать с помощью длинной палки, помещенной в зев параллельно утку (рейка-меч), более короткой палки, продетой между нитями основы перпендикулярно основе и утку (рейка-штифт), гребня или берда (гребня с закрытыми концами, так что его приходится продевать, то есть продевать через него нити основы, когда ткацкий станок напрягается). Для ткацких станков с жестким ремизом ремиз может использоваться в качестве берда.
Запатентованные в 1802 году, денди-ткацкие станки автоматически сворачивали готовую ткань, сохраняя длину ворса всегда одинаковой. Они значительно ускорили ручное ткачество (все еще большую часть текстильной промышленности в 1800-х годах). Аналогичные механизмы использовались в механических ткацких станках.
Храмы служат для того, чтобы ткань не сжималась вбок по мере ее плетения. Некоторые ткацкие станки с утяжелителями основы имели храмы, сделанные из ткацких грузов , подвешенных на струнах так, чтобы они тянули ткань по ширине. [22] Другие ткацкие станки могут иметь храмы, привязанные к раме, или храмы, которые представляют собой крючки с регулируемым валом между ними. Механические ткацкие станки могут использовать цилиндры храмов. Штифты могут оставлять ряд отверстий в кромках (они могут быть от штифтов ширильной машины, используемых при постобработке).
Механический ткацкий станок — это ткацкий станок, работающий от источника энергии, отличного от мускулов ткача. Когда механические ткацкие станки были разработаны, другие ткацкие станки стали называться ручными . Большая часть ткани теперь ткется на механических ткацких станках, но некоторые все еще ткут на ручных. [12]
Развитие механических ткацких станков происходило постепенно. Возможности механических ткацких станков постепенно расширялись, но ручные ткацкие станки оставались наиболее экономически эффективным способом изготовления некоторых видов текстиля на протяжении большей части 1800-х годов. Многие усовершенствования механизмов ткацкого станка были впервые применены к ручным ткацким станкам (например, денди-ткацкому станку ), и только позже интегрированы в механические ткацкие станки.
Эдмунд Картрайт построил и запатентовал механический ткацкий станок в 1785 году, и именно он был принят на вооружение зарождающейся хлопчатобумажной промышленностью в Англии. Шелкопрядильный станок, созданный Жаком Вокансоном в 1745 году, работал по тем же принципам, но не получил дальнейшего развития. Изобретение летающего челнока Джоном Кеем позволило ручному ткачу ткать широкополое полотно без помощника, а также имело решающее значение для разработки коммерчески успешного механического ткацкого станка. [43] Ткацкий станок Картрайта был непрактичным, но идеи, лежащие в его основе, были развиты многочисленными изобретателями в районе Манчестера в Англии. К 1818 году в регионе было 32 фабрики, в которых было 5732 ткацких станка. [44]
Ткацкий станок Хоррокса был жизнеспособным, но именно ткацкий станок Робертса в 1830 году ознаменовал поворотный момент. [45] [ необходимо разъяснение ] Продолжались постепенные изменения трех движений. Проблемы калибровки, остановок, последовательного натяжения и храма для поддержания ширины оставались. В 1841 году Кенворти и Буллоу создали ткацкий станок Ланкашира [46], который был самодействующим или полуавтоматическим. Это позволяло молодому человеку управлять шестью ткацкими станками одновременно. Таким образом, для простых ситцевых тканей механический ткацкий станок стал более экономичным в эксплуатации, чем ручной — со сложным рисунком, который использовал каретку или жаккардовую головку, работа по-прежнему передавалась ткачам ручных ткацких станков до 1870-х годов. Были сделаны постепенные изменения, такие как Dickinson Loom, достигшие кульминации в полностью автоматическом Northrop Loom , разработанном изобретателем из Кейли Нортропом, который работал в корпорации Draper в Хоупдейле . Этот ткацкий станок перезаряжал челнок, когда пирн был пуст. Модели Draper E и X стали ведущими продуктами с 1909 года. Им бросили вызов синтетические волокна, такие как вискоза . [47]
К 1942 году были внедрены более быстрые, эффективные и бесчелночные ткацкие станки Sulzer и рапирные ткацкие станки . [48]
Ткацкий станок является символом космического творения и структурой, на которой ткется индивидуальная судьба. Этот символизм воплощен в классическом мифе об Арахне , которая была превращена в паука богиней Афиной , которая завидовала ее мастерству в божественном ремесле ткачества. [49] В цивилизации майя богиня Икшель научила первую женщину ткать в начале времен. [50]
4400 г. до н.э. Самым ранним свидетельством использования горизонтального ткацкого станка является его изображение на глиняном блюде, найденном в Египте и датируемом этим временем. Эти первые настоящие рамочные ткацкие станки оснащены ножными педалями для подъема нитей основы, оставляя руки ткача свободными для пропускания и прибивания уточной нити.
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )