Мерцающий ткацкий станок Картрайта — механизированное ткачество с помощью пара и воды

Основной валик — это большой цилиндр в задней части ткацкого станка, на который намотаны сотни или тысячи параллельных основных нитей под равномерным натяжением. Для механического ткацкого станка основа готовится на отдельной мотальной машине для основы — большой вращающейся раме, которая наматывает отмеренные отрезки пряжи параллельно. Готовая основа затем переносится на валик станка. Машинная основная пряжа (с водяной прядильной машины или мюль-машины) должна быть проклеена крахмальным клейстером, чтобы выдерживать механические нагрузки при механическом ткачестве.

Каждая нитка основы продевается через ремизку — проволочную петлю с ушком в центре, закреплённую на ремизной рамке. При полотняном переплетении чередующиеся нитки проходят через рамку 1 и рамку 2. Когда рамка 1 поднимается, половина нитей основы поднимается вверх, образуя зев. Механический ткацкий станок автоматизирует это движение с помощью кулачков или эксцентриков, которые поочерёдно поднимают и опускают рамки, однако первоначальная заправка (называемая «протягиванием в ремизки») по-прежнему выполняется вручную, нитка за ниткой.

После ремизок каждая нить основы проходит через зуб (промежуток) в берде — гребенчатой раме, закреплённой в батане. Берд равномерно распределяет нити основы по ширине ткацкого станка и используется для прибивания каждой уточной нити на место. Плотность берда (количество зубьев на сантиметр) определяет количество нитей ткани. Тонкая хлопковая сорочечная ткань может использовать 20 зубьев на сантиметр, грубый холст — 6–8.

Соберите нити основы в небольшие группы и привяжите их к фартуку ткацкого вала (полоске ткани, прикреплённой к переднему валу). Натяните основу, поворачивая тормоз основного навоя, пока все нити не станут натянутыми и ровными. Равномерное натяжение по всей ширине крайне важно: на механических ткацких станках высокая скорость работы усиливает любые колебания натяжения, превращая их в видимые дефекты ткани.

Вставьте намотанную шпулю уточной пряжи в челнок. На ткацких станках с механическим приводом челнок представляет собой прочный ладьевидный челнок, усиленный металлическими наконечниками, чтобы выдерживать бросок с высокой скоростью механизмом прокидки. Уток проходит через небольшое отверстие или натяжной глазок в корпусе челнока. Убедитесь, что шпуля вращается свободно: застрявшая шпуля приводит к тому, что челнок тянет нить через зев вместо того, чтобы аккуратно укладывать её.

Ткацкий станок с механическим приводом приводится в движение главным валом, соединённым с водяным колесом или паровой машиной посредством ремней и шкивов. Включение рычага муфты соединяет станок с вращающимся главным валом. Внутренний кулачковый механизм станка преобразует это непрерывное вращение в последовательные движения ткачества: зев (открытие основы), прокидку (бросок челнока) и прибой (прибивание утка на место).

Включите муфту и дайте станку поработать на сниженной скорости в течение первых нескольких прокидок. Следите за движением зева: ремизные рамки должны чисто подниматься и опускаться, создавая ясный просвет для челнока. Челнок должен пролетать через всю ширину и плотно садиться в противоположную коробку для челнока. Батан должен качнуться вперёд и плотно прижать уток к опушке (кромке отработанной ткани).

Механизм прокидки — основанный на летучем челноке Кея — использует кулачковый рычаг, который бросает челнок через ткацкий станок именно в нужный момент каждого цикла. Время имеет решающее значение: челнок должен пройти после того, как зев полностью открыт, и до того, как он начнёт закрываться. На ранних механических ткацких станках неправильно рассчитанная прокидка приводила к тому, что челнок врезался в смыкающиеся основные нити, обрывая их и повреждая сам челнок — резкое событие, называемое «смэш» (удар).

Механические ткацкие станки оснащены автоматическим остановом при обрыве основы — механизмом контроля, который обнаруживает оборванные нити основы и мгновенно останавливает станок. Каждая нить основы проходит через тонкую металлическую ламельку (рейку-датчик). Если нить обрывается, её ламелька падает, приводя в действие рычаг, который выключает муфту. Это не позволяет станку продолжать ткачество с отсутствующей нитью, что создало бы видимую полосу на ткани. Свяжите оборванную нить и запустите станок снова.

Как только станок начнёт работать ровно, увеличьте скорость до полной рабочей. Ранний механический ткацкий станок работал со скоростью 60–80 прокидок в минуту; к 1830-м годам усовершенствованные конструкции достигали 100–120 прокидок в минуту. На полной скорости челнок пересекает станок размытым пятном, а бердо качается в непрерывном ритме. Шум ткацкого цеха, полного механических станков, был настолько сильным, что рабочие общались по губам — практика, называемая «mee-mawing».

Когда уточная шпуля заканчивается, челнок пролетает, не прокладывая нить. Оператор должен остановить станок, извлечь пустую шпулю, вставить полную и запустить станок снова. На более поздних механических ткацких станках автоматический механизм смены шпуль (автоматический ткацкий станок Нортропа, 1894) заменял шпули без остановки, но в эпоху Картрайта это по-прежнему была ручная работа и главная причина, по которой каждый ткач мог обслуживать одновременно только 2–4 станка.

Храповой механизм на навое автоматически продвигает готовую ткань вперёд на небольшой шаг после каждых нескольких прокидок, поддерживая бой на постоянном расстоянии от берда. Скорость наматывания определяет плотность ткани по утку — количество прокидок на сантиметр. Такая механическая точность позволяет получать ткань с более равномерной плотностью по утку, чем это может достичь любой ручной ткач.

Периодически осматривайте поверхность ткани на наличие дефектов: обрывы основных нитей (вертикальные полосы), двойные уточные нити (две уточные нити в одном зеве), ослабленные кромки или масляные пятна от механизмов. Отмечайте дефекты меловой линией, чтобы их можно было устранить на отделке. Опытный работник на механическом ткацком станке мог обслуживать несколько станков, сохраняя качество, — к 1840-м годам один ткач обычно управлял 4 станками, производя столько же ткани, сколько 15 ручных ткачей.

Когда основа заканчивается (или достигнута нужная длина ткани), остановите станок, отрежьте оставшуюся основу за ремизками и смотайте готовую ткань с товарного вала. Полная основа может дать 50–100 метров непрерывной ткани. Суровая ткань (называемая «grey goods» или «loomstate») направляется в отделку для промывки, отбеливания, крашения и прессования перед продажей.

Механический ткацкий станок стал последним звеном в цепи механизации текстильного производства. В 1733 году Кей изобрел летающий челнок. В 1764–1779 годах дженни, водяная прядильная машина и мюль механизировали прядение. В 1785 году Картрайт механизировал ткачество. В течение 52 лет каждый этап — от волокна до ткани — стал выполняться машинами. Производство хлопчатобумажной ткани в Англии выросло с 2 миллионов фунтов в 1760 году до более чем 300 миллионов фунтов к 1830 году — увеличение в 150 раз. Текстильная революция была завершена, и образец промышленного производства был задан для всех последующих отраслей.