Cartwright vefstóll — vélvædd vefnaður með gufu og vatni

Ívafsrúllan er stór sívalningur aftast á vefstólnum sem heldur hundruðum eða þúsundum samsíða undiðarþráða, vafðra undir jöfnum spennu. Fyrir vélknúna vefstólinn er undinn útbúinn á sérstakri undiðarvindu — stórum snúningsramma sem vefur mældum lengdum af garni samsíða. Fullunninn undinn er síðan fluttur yfir á rúllu vefstólsins. Vélspunnið undiðargarn (úr vatnsspunavél eða múlu) verður að sterkjubera til að þola vélrænt álag vélvefnaðar.

Hver undiðarþráður er dreginn í gegnum lykkju (heddle) — vírlykkju með auga í miðjunni, fest á lykkjuramma. Í einföldum vefnaði fara annað hvert þráður í gegnum ramma 1 og ramma 2. Þegar ramma 1 er lyft, lyftast helmingur undiðarþráðanna og skapar þannig opið (shed). Vélofinn sjálfvirknivæðir þessa hreyfingu með knastásum eða tappetum sem lyfta og lækka römmunum í röð, en upphaflega þræðingin (kölluð 'drawing in') er enn unnin í höndunum, þráð fyrir þráð.

Eftir heddurnar fer hver ívafsþráður í gegnum rifu (bil) í skeiðinni — kambslíkan ramma sem er festur í slagbrandinum. Skeiðin dreifir ívafsþráðunum jafnt yfir breidd vefstólsins og er notuð til að þjappa hverri ívafslögn á sinn stað. Þéttleiki skeiðarinnar (rifur á sentímetra) ákvarðar þráðafjölda efnisins. Fínt bómullarskyrtuefni gæti notað 20 rifur á sentímetra; gróft strigi notar 6–8.

Safnið ívafsþráðunum saman í litla hópa og bindið þá við slá efnisbjálkans (dúkstrimil sem er festur við framvalsinn). Spennið ívafið með því að snúa bremsu ívafsbjálkans þar til allir þræðir eru strekktir og jafnir. Jöfn spenna yfir alla breiddina er nauðsynleg — vélofnir starfa á hraða sem magnar hvers kyns spennubreytingar upp í sýnilega galla í efninu.

Setjið vafða ívafsspólu í skyttluna. Á vefstólum með vélknúnu drifi er skyttlan sterkur bátslaga skutla styrkt með málmoddum til að þola að vera kastað með miklum hraða af kastbúnaðinum. Ívafið fer í gegnum lítið gat eða spennuauga á skyttlubolnum. Gakktu úr skugga um að spólan snúist frjálst — föst spóla veldur því að skyttlan dregur garn á eftir sér yfir opið í stað þess að leggja það snyrtilega.

Vélknúni vefstóllinn er knúinn af aðalöxli sem er tengdur við vatnshjól eða gufuvél með reimum og trissum. Með því að virkja kúplingsstöng er vefstóllinn tengdur við snúningsöxul spunavélarinnar. Innri knastbúnaður vefstólsins breytir þessum samfelldu snúningi í raðbundnar hreyfingar vefnaðar: skilun (opnun ívafs), skutlun (kast skutlu) og slag (þrýsting ívafsþráðarins á sinn stað).

Tengdu kúplinguna og láttu vefstólinn ganga á minni hraða fyrstu nokkra ísláttina. Fylgstu með skiptingunni: lyftigrindurnar eiga að hreyfast upp og niður hreinlega og mynda skýrt op fyrir skutlinn. Skutullinn á að fljúga yfir alla breiddina og lenda þétt í skutlakassanum á móti. Slagbrandurinn á að sveiflast fram og þrýsta ísleggnum þétt að fellinum (brún ofna dúksins).

Tínibúnaðurinn — byggður á fljúgandi skutlu Kays — notar stjórnstöng sem knúin er af knastás til að skjóta skutlunni yfir vefstólinn á nákvæmlega réttu augnabliki í hverri lotu. Tímasetningin er afar mikilvæg: skutlan verður að fara yfir eftir að skálin er fullopnuð og áður en hún byrjar að lokast. Á fyrstu aflvefstólunum ollu rangtímasettar tínur því að skutlan skall á lokandi undiðinn, sleit þræði og skemmdi skutluna — harkalegur atburður sem kallaður var 'smash'.

Vélofnir vefstólar eru með sjálfvirkan stöðvunarbúnað fyrir ívafið, skynjunarbúnað sem greinir slitna ívafsþræði og stöðvar vefstólinn samstundis. Hver ívafsþráður fer í gegnum þunnan málmfallvír. Ef þráður slitnar, fellur fallvírinn og virkjar arm sem losar kúplinguna. Þetta kemur í veg fyrir að vefstóllinn vefi án þráðar, sem myndi skapa sýnilega rák í efninu. Bindðu slitna þráðinn aftur og ræstu vélina á ný.

Þegar vefstóllinn gengur hnökralaust, aukið hraðann í fullan rekstrarhraða. Snemma vélofinn vefstóll vann á 60–80 skotum á mínútu; um 1830 höfðu betri hönnun náð 100–120 skotum á mínútu. Á fullum hraða þýtur skyttan yfir vefstólinn sem óskýr mynd og slaginn sveiflast í stöðugum takti. Hávaðinn í vefsal fullum af vélofnum vefstólum var svo mikill að vefarar áttu samskipti með varalestri — aðferð sem kölluð var 'mee-mawing.'

Þegar ívafsspólan klárast, þeytist skutlan áfram án þess að leggja þráð. Stjórnandinn verður að stöðva vefstólinn, fjarlægja tómu spóluna, setja inn fulla spólu og ræsa aftur. Á síðari vélknúnum vefstólum leysti sjálfvirkur spólubúnaður (sjálfvirki vefstóllinn frá Northrop, 1894) spólur af hólmi án þess að stöðva vélina — en á tímum Cartwrights var þetta enn handavinna og helsta ástæðan fyrir því að hver vefari gat aðeins sinnt 2–4 vefstólum í einu.

Spólukerfi á vefjarbjálkanum færir ofinn dúkinn sjálfkrafa áfram um lítið þrep eftir hverja nokkra ísla, og heldur þannig fellinum í stöðugri fjarlægð frá skeiðinni. Upptökuhraðinn ákvarðar fjölda ísla á sentímetra (þéttleika íslagarnsins). Þessi vélræna nákvæmni skilar dúk með samræmdari íslaþéttleika en nokkur handvefari gæti náð.

Skoðaðu reglulega yfirborð dúksins með tilliti til galla: slitnir ívafsþræðir (lóðréttar rákir), tvöföld ívafsþræðing (tveir ívafsþræðir í einu skeiðopi), laus jaðarhlið eða olíublettir frá vélunum. Merktu galla með krítarlínu svo hægt sé að gera við þá í frágangi. Vanur vélvefari gat sinnt mörgum vefstólum og viðhaldið gæðum – um 1840 sá einn vefari yfirleitt um 4 vefstóla og framleiddi jafn mikinn dúk og 15 handvefarar.

Þegar ívafið er búið (eða æskilegri lengd dúksins er náð), stöðvaðu vefstólinn, skerðu afganginn af ívafinu fyrir aftan lykkjuvírana og rúllaðu fullunna dúknum af dúkvalsinum. Heilt ívaf getur gefið 50–100 metra af samfelldu efni. Hrái dúkurinn (kallaður 'grey goods' eða 'loomstate') fer í frágangsdeildina þar sem hann er þveginn, bleiktur, litaður og pressaður áður en hann er seldur.

Vélofinn var síðasti hlekkurinn í keðju vélvæðingar textílframleiðslu. Árið 1733 fann Kay upp fljúgandi skutluna. Árin 1764–1779 vélvæddu spunavélin jenny, vatnsrammann og múlinn spunann. Árið 1785 vélvæddi Cartwright vefnaðinn. Innan 52 ára var hvert skref frá trefjum til efnis knúið vélum. Framleiðsla bómullarefna í Englandi jókst úr 2 milljónum punda árið 1760 í yfir 300 milljónir punda árið 1830 — 150-falda aukningu. Textílbyltingunni var lokið og fyrirmyndin að iðnaðarframleiðslu var sett fyrir allar aðrar atvinnugreinar til að fylgja.