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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Spinnrocken und Webstuhl. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Das Weben hat das Leben und das Aussehen einer Person radikal verändert. Anstelle von Tierhäuten tragen Menschen Kleidung aus Leinen-, Woll- oder Baumwollstoffen, die seither zu unseren ständigen Begleitern geworden sind. Doch bevor unsere Vorfahren das Weben lernten, mussten sie die Technik des Webens bis zur Perfektion beherrschen. Erst nachdem man gelernt hatte, Matten aus Zweigen und Schilf zu weben, konnten die Menschen anfangen, die Fäden zu "weben".
Der Prozess der Stoffherstellung ist in zwei Hauptoperationen unterteilt – das Gewinnen von Garn (Spinnen) und das Gewinnen von Leinwand (eigentlich Weben). Bei der Beobachtung der Eigenschaften von Pflanzen bemerkten die Menschen, dass viele von ihnen elastische und flexible Fasern enthalten. Zu diesen faserigen Pflanzen, die schon in der Antike vom Menschen verwendet wurden, gehören Flachs, Hanf, Brennnessel, Xanthus, Baumwolle und andere. Nach der Domestizierung von Tieren erhielten unsere Vorfahren neben Fleisch und Milch eine große Menge Wolle, die auch zur Herstellung von Stoffen verwendet wurde. Vor dem Spinnen mussten die Rohstoffe vorbereitet werden.
Spinnfasern sind das Ausgangsmaterial für Garn. Ohne ins Detail zu gehen, stellen wir fest, dass der Meister hart arbeiten muss, bevor aus Wolle, Leinen oder Baumwolle Spinnfasern werden (das gilt vor allem für Flachs: Der Prozess der Gewinnung von Fasern aus Pflanzenstielen ist hier besonders mühsam; aber auch Wolle , die eigentlich schon eine fertige Faser ist, erfordert eine Reihe von Vorarbeiten zum Reinigen, Entfetten, Trocknen usw.). Doch bei der Gewinnung der Spinnfaser macht es für den Meister keinen Unterschied, ob es sich um Wolle, Leinen oder Baumwolle handelt – der Prozess des Spinnens und Webens ist für alle Faserarten gleich.
Das älteste und einfachste Gerät zur Herstellung von Garn war ein Handspinnrad, das aus einer Spindel, einem Wirtel und dem eigentlichen Spinnrad bestand. Vor Beginn der Arbeit wurde die Spinnfaser mit einer Gabel an einem festsitzenden Ast oder einem Stock befestigt (später wurde dieser Knoten durch ein Brett ersetzt, das Spinnrad genannt wurde). Dann zog der Meister ein Faserbündel aus der Kugel und befestigte es an einer speziellen Vorrichtung zum Verdrehen des Fadens. Es bestand aus einem Stab (Spindel) und einem Wirtel (der als runder Stein mit einem Loch in der Mitte diente). Der Wirtel war auf einer Spindel montiert. Die Spindel wurde zusammen mit dem darauf aufgeschraubten Gewindeanfang in schnelle Rotation gebracht und sofort losgelassen. In der Luft hängend, drehte es sich weiter und dehnte und drehte den Faden allmählich. Der Wirtel diente dazu, die Rotation zu erhöhen und aufrechtzuerhalten, die sonst nach wenigen Augenblicken aufhören würde. Als der Faden lang genug wurde, wickelte die Handwerkerin ihn um die Spindel, und der Wirtel ließ die wachsende Kugel nicht abrutschen. Dann wurde die ganze Operation wiederholt. Trotz seiner Einfachheit war das Spinnrad eine erstaunliche Eroberung des menschlichen Geistes. Drei Arbeitsgänge – Strecken, Verdrillen und Aufwickeln des Fadens – wurden in einem einzigen Produktionsprozess kombiniert. Der Mensch hat die Fähigkeit, die Faser schnell und einfach in einen Faden zu verwandeln. Beachten Sie, dass in späteren Zeiten nichts grundlegend Neues in diesen Prozess eingeführt wurde; es wurde einfach auf die Maschinen übertragen. Nach Erhalt des Garns ging der Meister zum Stoff über. Die ersten Webstühle waren vertikal. Sie bestanden aus zwei in den Boden eingelassenen gabelförmigen Stäben, auf deren gabelförmigen Enden ein Holzstab quer aufgelegt wurde. An diese Querstange, die so hoch angebracht war, dass man sie im Stehen erreichen konnte, banden sie einen Faden an den anderen, der die Basis bildete. Die unteren Enden dieser Fäden hingen frei fast bis zum Boden. Damit sie sich nicht verheddern, wurden sie mit Aufhängungen gezogen.
Zu Beginn der Arbeit nahm die Weberin die Ente mit einem daran gebundenen Faden (eine Spindel könnte als Ente dienen) in die Hand und führte sie so durch die Kette, dass ein hängender Faden auf einer Seite der Ente blieb, und der andere auf der anderen. Ein Querfaden könnte beispielsweise über den ersten, dritten, fünften usw. und unter dem Boden des zweiten, vierten, sechsten usw. Kettfäden oder umgekehrt. Diese Webmethode wiederholte buchstäblich die Webtechnik und erforderte eine sehr lange Zeit, um den Schussfaden entweder über oder unter dem Boden des entsprechenden Kettfadens hindurchzuführen. Für jeden dieser Fäden war eine spezielle Bewegung notwendig. Wenn in der Kette hundert Fäden waren, dann musste man hundert Bewegungen machen, um den Schuss in nur einer Reihe einzufädeln. Bald bemerkten die alten Meister, dass die Webtechnik vereinfacht werden konnte. Denn wenn es möglich wäre, alle geraden oder ungeraden Kettfäden sofort hochzuziehen, würde der Meister sich das Unterschieben der Enten unter jeden Faden ersparen, sondern könnte ihn sofort durch die gesamte Kette spannen: Hundert Bewegungen würden durch eine ersetzt ! Ein primitives Gerät zum Trennen von Fäden - Remez wurde bereits in der Antike erfunden. Als Remez diente zunächst ein einfacher Holzstab, an dem die unteren Enden der Kettfäden durch einen befestigt wurden (wenn also die geraden an den Remez gebunden waren, dann hingen die ungeraden weiter frei). Beim Ziehen des Remez trennte der Meister sofort alle geraden Fäden von den ungeraden und warf die Enten mit einem Wurf durch die gesamte Kette. Zwar musste die Ente bei der Rückwärtsbewegung wieder alle geraden Fäden nacheinander durchlaufen. Die Arbeit wurde zweimal beschleunigt, blieb aber immer noch zeitaufwändig. Es wurde jedoch klar, in welche Richtung gesucht werden musste: Es musste eine Möglichkeit gefunden werden, abwechselnd entweder gerade oder ungerade Fäden zu trennen. Gleichzeitig war es unmöglich, einfach einen zweiten Remez einzuführen, weil ihm der erste im Weg stehen würde. Hier führte eine witzige Idee zu einer wichtigen Erfindung - Schnürsenkel wurden an den unteren Enden der Fäden an Gewichte gebunden. Die zweiten Enden der Schnürsenkel wurden an den Remez-Brettern befestigt (gerade an einem, ungerade an dem anderen). Jetzt störte Remez die gemeinsame Arbeit nicht. Der Meister zog zuerst einen Remez, dann einen anderen, trennte nacheinander entweder gerade oder ungerade Fäden und warf die Enten über die Kette. Die Arbeit hat sich verzehnfacht. Die Herstellung von Stoffen hörte auf, Weben zu sein, und wurde zum eigentlichen Weben. Es ist leicht zu erkennen, dass bei der oben beschriebenen Methode, die Enden der Kettfäden mit Hilfe von Schnürsenkeln an den Riemen zu befestigen, nicht zwei, sondern mehr Riemen verwendet werden können. So war es beispielsweise möglich, jeden dritten oder vierten Faden an ein spezielles Brett zu binden. In diesem Fall könnten die Verfahren zum Weben der Fäden auf verschiedene Weise erhalten werden. Auf einer solchen Maschine war es möglich, nicht nur Kattun, sondern auch Twill- oder Satingewebe zu weben. In den folgenden Jahrhunderten wurden verschiedene Verbesserungen am Webstuhl vorgenommen (z. B. begann man, die Bewegung der Webfächer mit Hilfe eines Fußpedals zu steuern, wodurch die Hände des Webers frei blieben), aber die Webtechnik änderte sich erst im XNUMX. Jahrhundert grundlegend Jahrhundert. Ein wichtiger Nachteil der beschriebenen Maschinen war, dass der Meister beim Ziehen der Enten entweder nach rechts oder nach links durch die Länge seines Arms begrenzt war. Normalerweise überschritt die Breite der Leinwand einen halben Meter nicht, und um breitere Streifen zu erhalten, mussten sie zusammengenäht werden. Eine grundlegende Verbesserung des Webstuhls wurde 1733 durch den englischen Mechaniker und Weber John Kay eingeführt, der einen Entwurf mit einem Flugzeugschiffchen entwickelte. Die Maschine sorgte für das Einfädeln des Schiffchens zwischen den Kettfäden. Aber das Shuttle war nicht selbstfahrend: Es wurde von einem Arbeiter mit Hilfe eines Griffs bewegt, der durch eine Schnur mit den Blöcken verbunden war und sie in Bewegung setzte. Die Blöcke wurden durch eine Feder ständig von der Mitte der Maschine zu den Rändern gezogen. Beim Bewegen entlang der Führungen traf der eine oder andere Block das Shuttle. Bei der Weiterentwicklung dieser Maschinen spielte der Engländer Edmund Cartwright eine herausragende Rolle. 1785 schuf er den ersten und 1792 den zweiten Entwurf eines Webstuhls, der die Mechanisierung aller Hauptvorgänge des Handwebens vorsah: Einhaken des Schiffchens, Anheben des Schafts, Brechen des Schussfadens mit einem Rohrblatt, Aufwickeln der überschüssigen Kettfäden, das Entfernen des fertigen Stoffes und das Schlichten der Kette. Eine große Errungenschaft von Cartwright ist die Verwendung einer Dampfmaschine zum Betrieb eines Webstuhls.
Cartwrights Vorgänger lösten das Problem des mechanischen Antriebs eines Webstuhls mithilfe eines Hydraulikmotors. Später konstruierte der berühmte Automatenschöpfer, der französische Mechaniker Vaucanson, einen der ersten mechanischen Webstühle mit hydraulischem Antrieb. Diese Maschinen waren sehr unvollkommen. Zu Beginn der industriellen Revolution wurden in der Praxis hauptsächlich Handwebstühle verwendet, die den Bedürfnissen der sich schnell entwickelnden Textilindustrie natürlich nicht gerecht werden konnten. Bei einem Handwebstuhl konnte der beste Weber das Schiffchen etwa 60 Mal pro Minute über den Schuppen werfen, bei einem Dampfwebstuhl sogar 140 Mal. Eine bedeutende Errungenschaft in der Entwicklung der Textilproduktion und ein wichtiges Ereignis in der Verbesserung der Arbeitsmaschinen war die Erfindung einer Maschine zum Weben von Mustern durch den Franzosen Jacquard im Jahr 1804. Jacquard erfand eine grundlegend neue Methode zur Herstellung von Stoffen mit einem komplexen mehrfarbigen Muster mit großem Muster und verwendete dafür ein spezielles Gerät. Hierbei verläuft jeder der Kettfäden durch die Ösen, die sogenannten Gesichter. Oben sind die Gesichter an vertikalen Haken befestigt, unten befinden sich Gewichte. Mit jedem Haken ist eine horizontale Nadel verbunden, die alle durch ein spezielles Gehäuse geführt werden, das sich regelmäßig hin- und herbewegt. Auf der anderen Seite des Geräts befindet sich ein Prisma, das auf einem Schwenkarm montiert ist. Auf das Prisma wird eine Kette aus perforierten Pappkarten gelegt, deren Anzahl der Anzahl der unterschiedlich verflochtenen Fäden im Muster entspricht und teilweise in Tausenden gemessen wird. Gemäß dem entwickelten Muster werden Löcher in die Karten gebohrt, durch die die Nadeln im nächsten Verlauf der Schachtel hindurchgehen, wodurch die ihnen zugeordneten Haken entweder eine vertikale Position einnehmen oder ausgelenkt bleiben.
Der Prozess der Rachenbildung endet mit der Bewegung des oberen Gitters, das die vertikal stehenden Haken und mit ihnen die „Gesichter“ und die Kettfäden, die den Löchern in den Karten entsprechen, entlangzieht, woraufhin das Schiffchen den Schussfaden zieht . Dann wird das obere Gitter abgesenkt, der Nadelkasten kehrt in seine ursprüngliche Position zurück und das Prisma dreht sich und führt die nächste Karte zu. Die Jacquardmaschine ermöglichte das Weben mit mehrfarbigen Fäden und führte automatisch verschiedene Muster aus. Bei der Arbeit an diesem Webstuhl brauchte der Weber überhaupt keine Virtuosität, und sein ganzes Können hätte nur darin bestehen müssen, die Programmierkarte zu wechseln, wenn er einen Stoff mit einem neuen Muster webte. Der Webstuhl arbeitete mit einer Geschwindigkeit, die für einen von Hand arbeitenden Weber völlig unzugänglich war. Zusätzlich zu einem komplexen und leicht rekonfigurierbaren Steuerungssystem, das auf Lochkartenprogrammierung basiert, zeichnet sich Jaccards Maschine durch die Verwendung des Prinzips der Servowirkung aus, das in den Fachbildemechanismus eingebettet ist und über eine massive Verbindung angetrieben wird, die von einer konstanten Energiequelle ausgeht. In diesem Fall wurde nur ein winziger Bruchteil der Kraft für die Bewegung der Hakennadeln aufgewendet, und daher wurde die hohe Leistung durch ein kleines Signal gesteuert. Der Jaccard-Mechanismus ermöglichte die Automatisierung des Arbeitsprozesses, einschließlich vorprogrammierter Aktionen der Arbeitsmaschine. Eine wesentliche Verbesserung des Webstuhls, die zu seiner Automatisierung führte, gehört dem Engländer James Narthrop. In kurzer Zeit gelang es ihm, ein Gerät zu entwickeln, das beim Stoppen der Maschine und während der Fahrt automatisch ein leeres Shuttle durch ein volles ersetzt. Die Nartrop-Maschine verfügte über ein spezielles Shuttle-Magazin, ähnlich dem Patronenmagazin eines Gewehrs. Das leere Shuttle wurde automatisch ausgeworfen und durch ein neues ersetzt. Interessante Versuche, eine Maschine ohne Shuttle zu bauen. Selbst in der modernen Produktion ist diese Richtung eine der bemerkenswertesten. Ein solcher Versuch wurde vom deutschen Designer Johann Gebler unternommen. In seinem Modell erfolgte die Übertragung des Kettfadens mittels Ankern, die sich auf beiden Seiten des Webstuhls befanden. Die Bewegung der Anker wechselt sich ab und der Faden wird von einem zum anderen weitergegeben. In der Maschine sind fast alle Vorgänge automatisiert und ein Arbeiter kann bis zu zwanzig solcher Maschinen bedienen. Ohne Shuttle erwies sich der gesamte Aufbau der Maschine als wesentlich einfacher und ihr Betrieb wesentlich zuverlässiger, da Teile wie Shuttle, Läufer usw., die dem größten Verschleiß ausgesetzt waren, entfielen. Darüber hinaus, und das ist Vielleicht von größter Bedeutung: Der Ausschluss des Shuttles sorgte für eine geräuschlose Bewegung, die nur die Konstruktion der Werkzeugmaschine vor Stößen und Erschütterungen schützte, aber auch die Arbeiter vor erheblichem Lärm schützte. Die technische Revolution, die im Bereich der Textilproduktion begann, breitete sich schnell auf andere Bereiche aus, wo nicht nur grundlegende Veränderungen im technologischen Prozess und in der Ausrüstung stattfanden, sondern auch neue Arbeitsmaschinen geschaffen wurden: Scutting-Maschinen – Baumwollballen in Leinwände verwandeln, spalten und reinigen Baumwolle, parallel zu einer anderen Faser legen und sie herausziehen; Kardieren – die Leinwand in ein Band verwandeln; Klebeband – sorgt für eine gleichmäßigere Zusammensetzung von Bändern usw. Zu Beginn des 1500. Jahrhunderts. Spezielle Maschinen zum Spinnen von Seide, Flachs und Jute verbreiteten sich. Es entstehen Maschinen zum Stricken und zum Weben von Spitzen. Die Strumpfstrickmaschine erfreute sich großer Beliebtheit und schaffte bis zu 80 Maschen pro Minute, während die wendigste Spinnerei zuvor nicht mehr als hundert Maschen schaffte. In den 90-XNUMXer Jahren des XNUMX. Jahrhunderts. Es werden Maschinen für das Grundstricken entwickelt. Erstellen Sie Tüll und Nähmaschinen. Singer-Nähmaschinen sind die bekanntesten. Die Revolution in der Methode zur Herstellung von Stoffen führte zur Entwicklung von mit der Textilindustrie verbundenen Industrien wie Bleichen, Kattundrucken und Färben, was wiederum die Aufmerksamkeit auf die Entwicklung fortschrittlicherer Farbstoffe und Substanzen zum Bleichen von Stoffen lenkte. Im Jahr 1785 schlug C. L. Berthollet eine Methode zum Bleichen von Stoffen mit Chlor vor. Der englische Chemiker Smithson Tennant entdeckt eine neue Methode zur Herstellung von Tünche. Unter dem direkten Einfluss der Textilverarbeitungstechnik hat sich die Herstellung von Soda, Schwefel- und Salzsäure entwickelt. So gab die Technik der Wissenschaft eine gewisse Ordnung und stimulierte ihre Entwicklung. In Bezug auf das Zusammenspiel von Wissenschaft und Technologie während der Zeit der industriellen Revolution sollte jedoch betont werden, dass es sich um ein charakteristisches Merkmal der industriellen Revolution vom Ende des XNUMX. bis Anfang des XNUMX. Jahrhunderts handelt. Es gab relativ wenig Bezug zur Wissenschaft. Es war eine Revolution in der Technologie, eine Revolution, die auf praktischer Forschung basierte. Wyatt, Hargreaves und Crompton waren Handwerker, daher ereigneten sich die wichtigsten revolutionären Ereignisse in der Textilindustrie ohne großen Einfluss der Wissenschaft. Die wichtigste Folge der Mechanisierung der Textilproduktion war die Schaffung eines grundlegend neuen Maschinen-Fabrik-Systems, das bald zur vorherrschenden Form der Arbeitsorganisation wurde und sowohl seinen Charakter als auch die Stellung der Arbeiter dramatisch veränderte. Autor: Ryzhov K.V.
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Kommentare zum Artikel: Gast Etwas kompliziert. Sasha Vielen Dank!
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