1764 г. Прядильная машина Харгривса

Прядильная машина Харгривса «Дженни».

Острая нехватка пряжи была отчасти преодолена после создания прядильной машины Харгривса.

Харгривс был ткач. Пряжу для него изготовляла жена, и того, что она успевала напрясть за день было для него недостаточно. Поэтому он много думал над тем, каким образом можно было бы ускорить работу прядильщиц. Случай пришел ему на помощь. Однажды дочь Харгривса Дженни нечаянно опрокинула прялку, однако колесо ее продолжало вертеться, а веретено продолжало прясть пряжу, хотя находилось в вертикальном, а не горизонтальном положении. Харгривс немедленно использовал это наблюдение и построил в 1764 г. машину с восьмью вертикальными веретенами и одним колесом. Машину он назвал «дженни» по имени своей дочери. Она не принесла своему создателю ни денег, ни счастья. Напротив, изобретение Харгривса вызвало бурю негодования у прядильщиков – они предвидели, что машина лишит их работы. Ватага возбужденных людей ворвалась однажды в дом Харгривса и разрушила машину. Сам изобретатель и его жена едва успели избежать расправы. Но это, конечно, не могло остановить распространения машинного прядения – буквально через несколько лет «дженни» пользовались тысячи мастеров.

Как и машина Уайта, «дженни» требовала предварительной подготовки хлопковых волокон. Выделка нити происходила здесь из ленточки расчесанного хлопка. Початки с ровницей помещены были на наклонной раме (наклон служил для облегчения сматывания ровницы). Вместо вытяжных валиков Уайта Харгривс применил особый пресс, состоявший из двух брусков дерева. Нитки ровницы с початков проходили через вытяжной пресс и прикреплялись к веретенам. Веретена, на которые наматывалась готовая нить, находились на неподвижной раме с левой стороны станка. В нижней части каждого веретена имелся блок, вокруг которого шел приводной шнур, переброшенный через барабан. Этот барабан расположен был впереди всех блоков и веретен и приводился в движение от большого колеса, вращаемого рукой. Таким образом, большое колесо приводило во вращение все веретена.

Прядильщик одной рукой двигал каретку вытяжного пресса, а другой вращал колесо приводившее в движение веретена. Работа машины состояла из следующих процессов: пресс закрывался и отводился назад от веретен – в результате происходило вытягивание нити. Одновременно прядильщик вращал колесо, оно приводило в движение веретена, а они закручивали нить. В конце отхода каретка останавливалась, а веретена продолжали вращаться, производя докрутку. После этого каретка подавалась обратно к веретенам, все нити несколько пригибались особой проволокой для того, чтобы они попали в положение наматывания. Во время обратного хода каретки с открытым прессом нити наматывались на веретена вследствие вращения последних.

Вытяжной пресс Харгривса, по существу, заменил руку рабочего. Вся работа свелась в основном к трем движениям: к вращению приводного колеса, к прямолинейному движению каретки взад и вперед и к нагибанию проволоки. Другими словами, человек играл только роль двигательной силы, и поэтому в дальнейшем стало возможным заменить рабочего другими, более постоянными и мощными источниками энергии. Замечательное значение изобретения Харгривса заключалось в том, что оно сделало возможным обслуживание нескольких веретен одним рабочим. В самой первой его машине было всего восемь веретен. Затем он увеличил их количество до 16. Но еще при жизни Харгривса появились машины «дженни» с 80 веретенами. Эти машины уже не под силу было приводить в действие рабочему, и их стали соединять с водяным двигателем. Благодаря простоте конструкции и дешевизне, а также возможности использовать ручной привод «дженни» получила широчайшее распространение. К 90-м годам 18 века в Англии насчитывалось уже более 20 тысяч самопрялок «дженни». В большинстве своем они принадлежали ткачам-одиночкам. Самые малые из них выполняли работу шести или восьми рабочих. Это была первая в истории машина, получившая массовое распространение.

1769 г. Прядильная машина Аркрайта

Прядильная машина Аркрайта, запатентованная в 1769 г.

Машина Харгривса отчасти помогла преодолеть прядильный голод и способствовала мощному подъему производства в Англии, однако это было все-таки не совсем то, что требовалось. Вытяжное приспособление «дженни» оказалось несовершенным. Из-за недостаточной вытяжки пряжа получалась хоть тонкая, но слабая. Для большей прочности полотна ткачам приходилось добавлять в пряжу льняную нитку.

Более удачная машина была создана вскоре Аркрайтом. Она представляла собой соединение вытяжного механизма Уайта с крутильно-наматывающим аппаратом самопрялки Юргенса. По профессии Аркрайт был цирюльником в городе Больтоне в Англии. Большинство его клиентов были мелкие прядильщики и ткачи. Однажды Аркрайт стал свидетелем разговора ткачей, говоривших о том, что полотно ткется из нитей льна вперемежку с нитями хлопка, так как машина Харгревса не в состоянии поставлять много пряжи и нитки ее не обладают достаточной прочностью. Вскоре после этого Аркрайт раздобыл себе машину «дженни», изучил ее и пришел к убеждению, что сможет построить другую, которая будет прясть скорее и тоньше. Он взялся за дело и действительно ему удалось построить прялку, которая совершенно автоматически исполняла все процессы. Прядильщику приходилось лишь следить за тем, чтобы в машину поступало достаточно материала, и соединять порвавшиеся нити.

Работа на машине Аркрайта происходила следующим образом. Приводное колесо приводило во вращение веретена с рогульками (они видны на правой части рисунка внизу). Предварительно приготовленная из хлопка ровница находилась на початках, которые помещались на горизонтальном валу в верхней части станка. Ровничная ленточка хлопковых волокон поступала в находящиеся перед початками вытяжные валики. В каждой паре нижний валик был деревянный, рифленый, а верхний – обтянут кожей. Каждая последующая пара валиков вращалась быстрее, чем предыдущая. Верхние валики прижимались грузами к нижним. Вытянутая нить выходила из последней пары валиков, проходила через крючки рогульки и наматывалась на веретено. Для того, чтобы получить отставание сидящих на веретенах катушек от рогулек, катушки несколько задерживались шнуром, проходившем через желобки шкивов в нижней части каждой катушки. В результате получались нити такой крепости, что отныне можно было делать ткани из чистого хлопка, без примеси льна. В описываемой машине был полностью осуществлен принцип непрерывности работы, поэтому ее стали называть ватермашиной.

Аркрайт оказался не только удачливым изобретателем, но и ловким дельцом. Вскоре в сообществе с двумя коммерсантами он построил свою прядильную фабрику, а в 1771 г. открыл вторую фабрику в Кромфорде, где все машины приводились в движение водяным колесом. Вскоре фабрика разрослась до размеров крупного предприятия. В 1779 г. на ней было несколько тысяч веретен и работало 300 рабочих. Не останавливаясь на этом, Аркрайт основал еще несколько фабрик в разных концах Англии. В 1782 г. на него работало уже 5000 рабочих, а его капитал оценивался в 200 тысяч фунтов стерлингов.

Аркрайт продолжал работать над созданием новых машин, которые
позволили бы механизировать весь процесс обработки пряжи. В 1775 г. он получил патент сразу на несколько вспомогательных механизмов. Главными из них были: кардная машина, подвижной гребень, ровничная машина и питающий прибор. Кардная машина состояла из трех барабанов и служила для расчесывания хлопка. (Это была усовершенствованная машина Уайта). Подвижный гребень использовался как дополнение к кардной машине – им снимали прочесанный хлопок с барабанов. Ровничная машина превращала расчесанный хлопок в цилиндрическую ровницу, готовую для переработки на прядильной машине. Питающий прибор представлял собой подвижное полотно, которое доставляло кардной машине хлопок для обработки.

В последующие годы слава Аркрайта была омрачена обвинениями в плагиате и воровстве чужих изобретений. Целый ряд судебных процессов показал, что все запатентованные им машины не были в действительности изобретены им. Так оказалось, что прядильную ватермашину изобрел часовщик Джон Кэй, кардную машину – Даниэль Борн, питающий прибор – Джон Лис. В 1785 г. все патенты Аркрайта были аннулированы, но к этому времени он уже был одним из самых богатых английских фабрикантов.

Прядильная машина

В древние времена пряжу для вязания изготавливали со стриженой овечьей шерсти путем ручного скручивания с помощью ручного веретена. Прядильщица должна была вытягивать, скручивать, а затем наматывать полученную пряжу. Процесс этот был довольно трудоемким, рука прядильщицы быстро уставала. Поэтому изобретение ручной прялки в Древнем Риме стало важной вехой в истории развития прядения. Изобретение веретена и прялки намного ускорили процесс прядения, который просуществовал в таком виде на протяжении многих тысячелетий. Хотя это был достаточно сложный и трудоемкий процесс. В этом приспособлении правая рука прядильщицы с помощью ручки начинала вращать большое колесо, которое в свою очередь благодаря шнуру приводило во вращение меньшее колесо. На оси меньшего колеса было надето веретено. Одновременно левой рукой прядильщица вытягивала прядь из пучка волокон и подносила ее к веретену под прямым углом. Нить наматывалась на веретено. Если прядь подносили к веретену наклонно, то нить ссучивалась, закручивалась.

Самопрялка Юргенса

В 1530 году произошло еще одно важное событие в истории прядения — каменотес Юргенс, проживавший в Брауншвейге, изобрел самопрялку. Суть его изобретения состояла в том, что прялка приводилась в действие ножным приводом. Это позволило освободить руки прядильщицы. Вытягивание, скручивание и наматывание нити теперь происходило одновременно. При этом операции по скручиванию и наматыванию нити на катушку были механизированы. Правда, операция по вытягиванию волокон и частичному их закручиванию делалась по-прежнему вручную. Безусловно, это замедляло весь процесс прядения.

Несколько поколений механиков пытались механизировать операцию по вытягиванию волокон. Наконец, в 1735 году английский изобретатель Джон Уайт придумал вытяжной прибор, заменивший человеческие пальцы. Прибор состоял из пары вытяжных валиков, которые вращались с разной скоростью. Поверхность одного валика была гладкой, другого — шероховатая, рифленая или обита паклей. Перед поступлением на валики волокна хлопка укладывались параллельно друг другу и вытягивались. Этот процесс получил название расчесывания или кардования хлопка. Чтобы механизировать этот процесс была создана чесальная машина. Машина состояла из цилиндра с крючками и желоба с зубьями на внутренней стороне. Между ними пропускались волокна хлопка, таким образом они расчесывались.

Прядильная машина Харгривса

В 1741 году Джон Уайт создал первую в истории прядильную машину. Правда, машина оказалась довольно громоздкой и дорогой и не получила широкого применения. Следующим изобретением стала прядильная машина, созданная Харгривсом в 1764 году. Свою машину изобретатель назвал по имени своей дочери «Дженни», она состояла из одного колеса и восьми вертикальных веретен. Вытяжные валики Харгривс заменил особым прессом из двух брусков дерева. Работа машины состояла из трех основных движений: вращение приводного колеса, прямолинейное движение каретки взад-вперед, нагибание проволоки. Человек выполнял лишь роль двигательной силы, что позволило заменить его более мощными постоянными источниками энергии.

Со временем человек смог обслуживать уже не 8, а 16 веретен, а в дальнейшем появились машины с 80 веретенами, которые приводили в действие водяные двигатели. Машина получила массовое распространение, в 90-е годы 18-го столетия в Англии было более 20 тысяч таких машин. Однако в машине был существенный недостаток — несовершенное вытяжное приспособление. Из-за недостаточной вытяжки пряжа получалась тонкая, но довольно слабая. Чтобы ее усилить, в пряжу добавляли льняную нитку. Вскоре была создана прядильная машина Аркрайта. Изобретатель учел достоинства и недостатки ранее созданных прядильных машин и создал свой, более удачный вариант. Вытяжной механизм Уайта он соединил с крутильно-наматывающим механизмом самопрялки Юргенса. Тщательно изучив принцип действия прядильной машины «Дженни», Аркрайт создал машину, в которой полностью автоматизировал все процессы. Это позволило наладить непрерывный процесс производства, прядильщик лишь наблюдал за бесперебойной подачей материала и соединял порвавшиеся нити. Благодаря крепости получаемой нити отпала необходимость добавлять в пряжу льняную нить. Окончательная точка в истории создания универсальной прядильной машины была поставлена Самуэлем Кромптоном, объединившим достижения своих предшественников и создавшим мюль-машину.

Томас Хайс — Thomas Highs

Томас Максимумы (1718-1803), из Leigh, Ланкашир , был тростником производитель и производитель хлопка чесания и прядения двигателей в 1780 — х годах, во время промышленной революции . Он известен своими патентами на прядильную машину (изобретенную Джеймсом Харгривсом ), чесальную машину и дроссель (машину для непрерывного скручивания и намотки шерсти ).

СОДЕРЖАНИЕ

Жизнь и работа

Томас Хайс, иногда пишется Томас Хейс, родился в Ли, Ланкашир, в 1718 году и прожил там большую часть своей жизни. Говорят, он был мастером по изготовлению тростника. Трость — это гребнеобразная полоса, прикрепленная к решетке ткацкого станка, которая разделяет нити основы и помогает ткачу плотно укладывать нити утка на только что сотканную ткань.

Он женился на Саре Мосс 23 февраля 1747 года в приходской церкви Ли . Через пять лет после женитьбы он заинтересовался машинами для прядения хлопка, а между 1763 и 1764 годами он работал над производством прядильного двигателя вместе с часовщиком Джоном Каем , который в то время был его близким соседом. Между 1766 и 1767 годами он открыл метод вращения на роликах, аналогичный тому, который был запатентован Льюисом Полом и Джоном Уайеттом, и нанял Джона Кея, чтобы тот помог ему с конструкцией механизма.

Бесспорно , что он изобрел вечный двигатель прочесывания в 1773 году, и изобрел улучшенный двойной вращающийся Jenny.

Претензия и встречный иск

Ричард Гест утверждал, что Томас Хайс был настоящим изобретателем как прядильной Дженни Харгривса , так и роликов Аркрайта, элемента водной рамы . Это было проверено в суде. Ричард Гест впервые написал «Историю хлопковой мануфактуры» в 1823 году, это было частично процитировано Baines in History of Lancashire, Vol 1 p118 Vol2 p134, а затем Маккалоу в Edinburgh Review . Затем Гест самостоятельно опубликовал 233-страничную книгу «Британские хлопковые фабрики: и ответ на статью о прядении, содержащуюся в недавнем номере Edinburgh Review», в которой Бейнса и Маккалоу были обвинены в плагиате и утверждалось, что Максимум действительно был изобретатель обоих этих предметов. Бейнс написал «Историю производства хлопка в Великобритании»; он был опубликован в 1835 году. Он обсуждает гипотезу Гостей в обширной сноске, где отвергает утверждение Ричарда Геста.

Эти истории использовались в течение прошедших 170 лет в качестве источников для новых окончательных интерпретаций.

Патент Аркрайта

В 1775 году Аркрайт запатентовал множество машин, которые выполняли все производственные процессы, от очистки до чесания и окончательного прядения. В 1781 году Аркрайт обратился в суд, чтобы защитить свои патенты, но этот шаг возобновился, когда его патенты были отменены. Четыре года спустя, после того, как его патенты были временно восстановлены, суд 1785 года в Лондоне вынес решение.

Аркрайт подал как минимум 5 патентов на прядение. Они касались питателя, цилиндра для филе, ровницы, кривошипа, гребенки и роликового прядения. Эти патенты были получены в 1775 году, но были оспорены в суде по четырем пунктам: что патент наносил ущерб предмету Его Величества, они не были новым изобретением, они не были изобретены Аркрайтом и не были достаточно описаны. Дела июля 1781 г. и февраля 1785 г. были основаны на понятности, не были достаточно описаны, но в июне 1785 г. был рассмотрен аргумент об отсутствии оригинала. Хайс был свидетелем на судебном процессе в феврале 1785 года и в своих показаниях утверждал, что он делал рифленые ролики. Он не упомянул вращающуюся Дженни, но в представлении Аркрайта было упомянуто как констатация факта, что Харгривз изобрел ее.

Утверждение

Утверждается, что Хайс знал об ограничениях Дженни. Он мог производить только нить, подходящую для утка. Его продукция была слишком мягкой, чтобы ее можно было использовать для основы, которую все же нужно было изготавливать из льна. В то время как Харгривз работал над прядильной машиной Дженни, Хайс, как утверждается, сконструировал машину с роликами, похожую на машину, позже названную водяной рамой. В то время как Дженни натянула нить, захватив ее зубчиком, чем-то вроде деревянных тисков, и вытащила ее, водная рама достигла лучших результатов, пропустив ровницу через два набора захватывающих роликов. Второй набор вращался со скоростью в пять раз быстрее, чем первый, поэтому нить была растянута ровно в пять раз от ее первоначальной длины, прежде чем ей дали ее жизненно важное скручивание с помощью шпульки и флаера. Машина производила более прочную нить, чем Дженни. Эта нить подходила для деформации. Утверждается, что Хайс подарил часовщику Кею деревянную модель своих роликов и попросил его изготовить рабочую металлическую версию. Кей сделал это перед тем, как вернуться в свой родной Уоррингтон в нескольких милях отсюда .

Ричард Аркрайт встретил Кея во время его деловых поездок, завоевал его доверие и за выпивкой в ​​трактире убедил его передать секреты машин Highs. Аркрайт, позже сэр Ричард Аркрайт , заработал значительное состояние и репутацию в хлопковой промышленности благодаря этому изобретению, в то время как Хайс прожил остаток своей жизни в безвестности до своей смерти в 1803 году.

Хайс, Кей, жена Кея и вдова Джеймса Харгривза — все свидетельствовали, что Аркрайт украл их изобретения. Патенты Аркрайта были отложены, и позже это решение было истолковано как означающее, что если он не изобретатель, то должен был быть Хайс.

График

Гест подробно описал движения максимумов между 1767 годом и его смертью в 1803 году. Он использовал их, чтобы показать, что Хайс был в непосредственной близости от признанных изобретателей, и на основании этого сделал предположения о роли Хай.

• Около 1767 или 8, Хайс переехал в дом в Брэдшоугейте, Ли, где он в тайне держал специальную комнату, чтобы разместить свою роликовую раму. Живя здесь, он построил дженни, в котором веретена были размещены по кругу, с барабаном или колесом, которые он установил в незанятом доме по соседству с трактиром «Анкор», на Маркет-стрит, Ли. Приблизительно в 1769 году он принес в Торговую палату в Манчестере несколько мотков, намотанных на эту новую машину, с целью заручиться инвестором для разработки этого нового двигателя, но безуспешно. Неустрашимый он переехал из Ли на Кэмп-стрит, Манчестер, в 1770/71 году, где он сконструировал двойной дженни, у которого было двадцать восемь веретен с каждой стороны, вращаемых барабаном или роликом, помещенных в центре. Эта машина была публично показана на Манчестерской бирже в 1772 году его сыном Томасом Хайсом, которому тогда было около десяти лет, и производители в этом случае подписали двести гиней, подарив их Хайсу в награду за его изобретательность.
• В 1772 году он переехал на ферму Вилдерспул, в Бартон-апон-Ирвелл , и именно здесь он разработал кардочесальную машину, над которой работал некоторое время, чтобы производить ровницу в непрерывном масштабе, чтобы удовлетворить потребности прядильных машин в сырье. .
• В 1773 году он переехал в Болтон-ле-Мур , где проживал до 1776 года. Именно здесь он подружился с Сэмюэлем Кромптоном , который объединил вращающуюся машину с вращающейся Дженни и таким образом произвел вращающуюся машину Mule. . Принято считать, что Сэмюэл Кромптон из Болтона изобрел вращающийся мул, который был гибридом прядильной машины и водяной рамы, используя принцип подвижной каретки и систему намотки шпинделя более ранней машины с вытяжными роликами более поздней версии. один. Кромптон утверждал, что ничего не знал о роликах Аркрайта, и пришел к этой идее независимо между 1772 годом, когда он начал работать, и 1779 годом. Известно, однако, что Хайс — один из очень немногих людей, хорошо знавших как Дженни, так и Уотер Фрейм. — в то время жил в Болтоне и, по сути, был членом той же сплоченной Сведенборгианской религиозной секты, что и Кромптон.
• В 1776 году он вернулся в Манчестер и жил в доме № 6 в Динсгейте, напротив «Шерстяной стаи». В это время мистер Смит, торговец из Манчестера, чей склад находился в переулке Хантера, согласился заключить с ним партнерство и построить прядильную фабрику в Йоркшире, у которой был готов водопровод. Но как раз в тот момент, когда все подходило к заключению, мистер Смит, к сожалению, утонул в Блэкпуле. После этого разочарования в 1777 году Хайс отправился в Ноттингем, чтобы построить прядильные машины для гг. Стэнфилд и Халлам или Бэнкрофт и Халлам, а в 1778/79 г. он изготовил машины в Киддерминстере для различных производителей, в том числе для гг. Пардо. Леа и Ко.
• В 1780 году он был в Ирландии, чтобы управлять производственным оборудованием для прядения хлопчатобумажной пряжи для барона Гамильтона, который тогда строил фабрику в своем имении в Балбриггане, Дублин. Однако в 1785 году его срочно вызвали в качестве свидетеля против сэра Ричарда Аркрайта на знаменитом патентном процессе 1785 года, который Аркрайт проиграл, а Хайс больше не вернулся в Ирландию.
• В 1781 году он вернулся в Манчестер, все еще производя машины, примерно до 1790 года, когда он перенес инсульт, который его ослабил. Он был спасен от нищеты благодаря благотворительности Уильяма Дринкуотера, прядильщика хлопка из Манчестера, который явно относился к нему с большим уважением. Он давал ему гинею в месяц и пять гиней каждые 24 июня и каждые 24 декабря в течение его жизни, а после смерти Дринкуотер заплатил за достойные похороны. Томас Хайс умер 13 декабря 1803 года в возрасте восьмидесяти четырех лет и был похоронен в склепе, принадлежащем министру, в капелле Нового Иерусалима в Манчестере .