Механизированный ткацкий станок: Изобретение промышленной революции.

Введение

Прядильная рама — изобретение промышленной революции для механизированного производства нити или пряжи из волокон, таких как шерсть или хлопок. Она была разработана в XVIII веке в Великобритании Ричардом Аркрайтом и Джоном Кеем.

Исторический контекст

В 1760 году в Англии производство пряжи из шерсти, льна и хлопка все еще оставалось кустарным промыслом, в котором волокна чесались и прялись вручную с помощью прядильного колеса. По мере расширения текстильной промышленности и внедрения более быстрых машин, запасы пряжи стали испытывать нехватку, особенно из-за таких нововведений, как удвоение скорости ткацкого станка после изобретения летающего челнока. Высокий спрос на пряжу стимулировал изобретение многоверетенной прядильной машины в 1764 году, за которым вскоре последовало изобретение прядильной рамки, позднее усовершенствованной и ставшей водяной рамкой (запатентованной в 1769 году). Механизация настолько резко увеличила производство пряжи, что к 1830 году кустарное производство пряжи в Англии стало неконкурентоспособным, и все прядение переместилось на фабрики.

Разработка

Ричард Аркрайт нанял Джона Кея для создания новой прядильной машины, над которой Кей работал (или, возможно, украл идею) у другого изобретателя по имени Томас Хайс. С помощью других местных мастеров, включая Питера Атертона, команда разработала прядильную раму, которая производила более прочную нить, чем прядильная машина «дженни», изобретенная Джеймсом Харгривсом. В раме использовались ролики, изобретенные Льюисом Полом, для вытягивания пряжи. Процесс прядения на роликах начинается с толстой «пряди» из свободных волокон, называемой ровинг, которая проходит между тремя парами роликов, каждая из которых вращается немного быстрее предыдущей. Таким образом, она уменьшается в толщине и увеличивается в длине, после чего добавляется упрочняющий скрут механизмом бобины и флайера. Расстояние между роликами должно быть немного больше длины волокна, чтобы предотвратить обрыв. Прижим пар роликов предотвращает обратное раскручивание ровинга. Рама была слишком велика для ручного управления и требовала нового источника энергии. Аркрайт экспериментировал с лошадьми, но решил использовать силу водяного колеса, что и дало изобретению название «водяная рама». В течение некоторого времени более прочная пряжа, производимая прядильной рамой, использовалась в ткацких станках для продольных нитей основы, которые связывали ткань вместе, в то время как ручные «дженни» обеспечивали более слабую пряжу для поперечных уточных нитей. «Дженни» требовали мастерства, но были недорогими и могли использоваться дома. Прядильные рамы требовали капитала, но не большого опыта. Во Франции Филипп Анри де Жирар запатентовал прядильные рамы для сухого и мокрого прядения льняных волокон. Его изобретения также были запатентованы в Англии в 1815 году на имя Горация Холла. О Горасе Холле известно мало, возможно, это псевдоним. Несомненно, если бы он получил патент в Англии в 1815 году, в год битвы при Ватерлоо, под французским именем, энтузиазма было бы немного; возможно, даже возникли бы подозрения. На Британских островах Джеймсу Кею первоначально приписывали изобретение этого устройства. 2 декабря 1826 года, вскоре после выдачи патента Кею, Филипп Анри де Жирар написал редактору газеты The Manchester Guardian, жалуясь и указывая на то, что именно он был изобретателем. Ниже приведена выдержка из его письма:

Richard Arkwright employed John Kay to produce a new spinning machine that Kay had worked on with (or possibly stolen from) another inventor named Thomas Highs. With the help of other local craftsmen, including Peter Atherton, the team developed the spinning frame, which produced a stronger thread than the spinning jenny invented by James Hargreaves. The frame utilised the draw rollers invented by Lewis Paul to stretch, or attenuate, the yarn. The roller spinning process starts with a thick 'string' of loose fibres called a roving, which is passed between three pairs of rollers, each pair rotating slightly faster than the previous one. In this way it is reduced in thickness and increased in length before a strengthening twist is added by a bobbin and flyer mechanism. The spacing of the rollers has to be slightly greater than the fiber length to prevent breakage. The nip of the roller pairs prevents the twist from backing up to the roving. Too large to be operated by hand, the spinning frame needed a new source of power. Arkwright experimented with horses, but decided to employ the power of the water wheel, which gave the invention the name 'water frame'. For some time, the stronger yarn produced by the spinning frame was used in looms for the lengthwise warp threads that bound cloth together, while hand powered jennies provided the weaker yarn used for the horizontal filler (weft) threads. The jennies required skill but were inexpensive and could be used in a home. The spinning frames required capital but little skill. In France, Philippe Henri de Girard patented spinning frames for both the dry and wet spinning of flax. His inventions were also patented in England in 1815, in the name of Horace Hall. Little is known about Horace Hall, it is a possible pseudonym. Undoubtedly if he had taken out his patent in England in 1815, the year of the Battle of Waterloo, in a French name there would not have been a lot of enthusiasm for it; possibly even suspicion. In the British Isles, James Kay was initially credited with the invention of this device. On 2 December 1826 shortly after Kay's patent was awarded, Philippe Henri de Girard wrote to the Editor of The Manchester Guardian complaining about and pointing out he had been the inventor. The following is an extract from his letter:

Патент Кея был признан недействительным в 1839 году на основании его чрезмерного сходства с патентом Горация Холла; это решение было подтверждено в апелляции в 1841 году.