Maszyna żakardowa
Maszyna żakardowa ( francuski: [ʒakaʁ] ) to urządzenie montowane na krośnie , które upraszcza proces produkcji tekstyliów o tak skomplikowanych wzorach, jak brokat , adamaszek i matelassé . Powstały zespół krosna i maszyny żakardowej jest następnie nazywany krosnem żakardowym . Maszyna została opatentowana przez Josepha Marie Jacquarda w 1804 roku, w oparciu o wcześniejsze wynalazki Francuzów Basile Bouchon (1725), Jean Baptiste Falcon (1728) i Jacquesa Vaucansona (1740). Maszyna była kontrolowana przez „łańcuch kart”; kilka dziurkowanych kart połączonych ze sobą w ciągłą sekwencję. Na każdej karcie wybito wiele rzędów otworów, przy czym jedna kompletna karta odpowiadała jednemu rzędowi wzoru.
Zarówno proces żakardowy, jak i niezbędne mocowanie krosna noszą imię ich wynalazcy. Mechanizm ten jest prawdopodobnie jedną z najważniejszych tkackich , ponieważ przerzucanie żakardu umożliwiło automatyczną produkcję nieograniczonych odmian skomplikowanych wzorów tkackich. Termin „żakard” nie jest specyficzny ani ograniczony do żadnego konkretnego krosna, ale raczej odnosi się do dodanego mechanizmu kontrolnego, który automatyzuje tworzenie wzorów. Proces ten można również stosować do dzianin wzorzystych i tekstyliów dzianych maszynowo, takich jak dżerseje .
To użycie wymiennych kart perforowanych do kontrolowania sekwencji operacji jest uważane za ważny krok w historii sprzętu komputerowego , który zainspirował silnik analityczny Charlesa Babbage'a .
Historia
Tradycyjnie wzory figurowe wykonywano na krośnie . Żywopłoty z końcówkami osnowy do podciągnięcia były wybierane ręcznie przez drugiego operatora, rysownika, a nie tkacza. Praca była powolna i pracochłonna, a złożoność wzoru ograniczała czynnik praktyczny.
Pierwszy prototyp krosna typu żakardowego wykonał w drugiej połowie XV wieku włoski tkacz z Kalabrii , Jean le Calabrais, zaproszony do Lyonu przez Ludwika XI . Wprowadził nowy rodzaj maszyny, który był w stanie szybciej i dokładniej obrabiać przędzę. Przez lata ulepszano krosno.
Udoskonalenie krosna ciągnionego nastąpiło w 1725 r., kiedy Basile Bouchon wprowadził zasadę stosowania perforowanej taśmy papieru. Ciągłą rolkę papieru dziurkowano ręcznie, w sekcjach, z których każda reprezentowała jedną rzęsę lub bieżnik, a długość rolki była określana na podstawie liczby strzałów w każdym powtórzeniu wzoru. Następnie z tego podejścia wyewoluowała maszyna żakardowa.
Joseph Marie Jacquard zauważył, że można opracować mechanizm do produkcji wyrafinowanych wzorów. Prawdopodobnie łączył elementy mechaniczne innych wynalazców, ale z pewnością wprowadzał innowacje. Jego maszyna była ogólnie podobna do Vaucansona , ale wykorzystał indywidualną tekturę Jean-Baptiste Falcon karty i jego kwadratowy pryzmat (lub „cylinder” karty): przypisuje mu się, że w pełni perforował każdy z czterech boków, zastępując perforowaną „beczkę” Vaucansona. Maszyna Jacquarda zawierała osiem rzędów igieł i słupków, podczas gdy Vaucanson miał podwójny rząd. Ta modyfikacja umożliwiła mu zwiększenie zdolności figurowania maszyny. W swojej pierwszej maszynie podtrzymywał uprząż za pomocą wiązanych sznurków, które podniósł za pomocą pojedynczej deski pułapki.
Jedną z głównych zalet maszyny żakardowej było to, że w przeciwieństwie do poprzednich maszyn do tkania adamaszku, w których szopa figurowa była zwykle rysowana raz na cztery strzały, przy nowym urządzeniu można ją było rysować przy każdym strzale, tworząc w ten sposób tkaninę z lepszą definicją konturu.
Wynalazek Jacquarda wywarł głęboki wpływ na Charlesa Babbage'a . Pod tym względem jest postrzegany przez niektórych autorów jako prekursor nowoczesnej komputerowej .
Zasady działania
Na schemacie karty są połączone w ciągły łańcuch (1), który przechodzi przez kwadratowe pudełko. Podczas każdej ćwiartki obrotu nowa karta jest prezentowana główce żakardowej, która reprezentuje jeden rząd (jeden „wybór” czółenka niosącego wątek ) . Skrzynia odchyla się z prawej strony do pokazanej pozycji i naciska na drążki sterujące (2). Tam, gdzie jest otwór, pręt przechodzi przez kartę i pozostaje nieruchomy, natomiast jeśli otwór nie jest dziurkowany, pręt jest przesuwany w lewo. Każdy pręt działa na hak (3). Kiedy wędka jest wepchnięta, haczyk przesuwa się w lewo, wędka, która nie jest wepchnięta, pozostawia haczyk na swoim miejscu. Następnie belka (4) unosi się pod hakami, a haki w miejscu spoczynku są podnoszone; przesunięte haki nie są przesuwane przez belkę. Każdy hak może mieć wiele linek (5). Linki przechodzą przez prowadnicę (6) i są do nich przymocowane żywopłot (7) i odważnik zwrotny (8). Żywopłoty podnoszą osnowę , tworząc szopę , przez którą przejdzie wahadłowiec niosący wątek. Krosno z główką haczyka 400 może mieć cztery nitki połączone z każdym haczykiem, w wyniku czego tkanina ma osnowy 1600 z czterema powtórzeniami splotu w poprzek.
Termin „tkanina żakardowa” jest nieco nieprecyzyjny. Jest to „głowica żakardowa”, która dostosowuje się do wielu krosien dobby , które pozwalają maszynie tkackiej na tworzenie skomplikowanych wzorów często spotykanych w tkaniu żakardowym.
Krosna żakardowe, choć stosunkowo powszechne w przemyśle tekstylnym, nie są tak wszechobecne jak krosna dobby, które są zwykle szybsze i znacznie tańsze w eksploatacji. Jednak krosna dobby nie są w stanie wyprodukować tak wielu różnych splotów z jednej osnowy . Nowoczesne maszyny żakardowe są sterowane komputerowo zamiast oryginalnych kart perforowanych i mogą mieć tysiące haczyków.
Nawlekanie maszyny żakardowej jest tak pracochłonne, że wiele krosien nawleka się tylko raz. Kolejne osnowy są następnie wiązane z istniejącą osnową za pomocą robota wiążącego, który indywidualnie wiąże każdą nową nić. Nawet w przypadku małego krosna z zaledwie kilkoma tysiącami końcówek osnowy proces ponownego nawlekania może zająć kilka dni.
Mechaniczne urządzenia żakardowe
Pierwotnie maszyny żakardowe były mechaniczne , a projekt tkaniny był przechowywany w serii dziurkowanych kart , które były łączone w ciągły łańcuch. Żakardy często były małe i niezależnie kontrolowały stosunkowo niewiele końców osnowy. Wymagało to kilku powtórzeń na całej szerokości krosna. Maszyny o większej wydajności lub użycie wielu maszyn zapewniały większą kontrolę przy mniejszej liczbie powtórzeń, a zatem większe projekty można było tkać na całej szerokości krosna.
Fabryka musi wybrać krosna i mechanizmy zrzucające , aby spełnić swoje wymagania handlowe. Z reguły im większa kontrola wypaczenia, tym większy koszt. Dlatego nie opłaca się kupować maszyn żakardowych, jeśli można zadowolić się mechanizmem dobby . Oprócz nakładów kapitałowych maszyny żakardowe są droższe w utrzymaniu, ponieważ są złożone i wymagają bardziej wykwalifikowanego personelu; do przygotowania projektów na krosno potrzebny jest drogi system projektowania i ewentualnie maszyna do cięcia kart. Tkanie jest bardziej kosztowne, ponieważ mechanizmy żakardowe częściej powodują błędy niż zrzucanie nici lub krzywek. Ponadto krosna nie będą działać tak szybko, a przestoje będą się wydłużać, ponieważ zmiana ciągłego łańcucha kart, gdy zmienia się projekt, wymaga czasu. Z tych powodów najlepiej jest tkać większe partie za pomocą żakardów mechanicznych.
Elektroniczne maszyny żakardowe
Odnotowano, że w 1855 roku pewien Francuz przystosował mechanizm żakardowy do systemu, dzięki któremu mógł on działać za pomocą elektromagnesów. Zainteresowanie było duże, ale próby nie powiodły się i wkrótce zapomniano o rozwoju.
w Mediolanie pierwszy odnoszący sukcesy elektroniczny żakard w 1983 r. Chociaż maszyny były początkowo małe, nowoczesna technologia pozwoliła znacznie zwiększyć wydajność maszyny Jacquard, a kontrola wypaczenia pojedynczego końca może objąć ponad 10 000 końców osnowy. Pozwala to uniknąć powtórzeń i symetrycznych projektów oraz zapewnia niemal nieskończoną wszechstronność. Sterowane komputerowo maszyny znacznie skracają czas przestoju związany ze zmianą projektów papieru dziurkowanego, umożliwiając w ten sposób mniejsze rozmiary partii. Jednak elektroniczne żakardy są kosztowne i mogą nie być wymagane w fabryce tkającej duże partie i mniejsze projekty. Większe maszyny umożliwiające kontrolę wypaczenia pojedynczego końca są bardzo drogie i mogą być uzasadnione tylko wtedy, gdy wymagana jest duża wszechstronność lub muszą być spełnione bardzo wyspecjalizowane wymagania projektowe. Na przykład są idealnym narzędziem do zwiększania zdolności i rozszerzania wszechstronności niszowych tkaczy tkanin żakardowych, którzy pozostają aktywni w Europie i na Zachodzie, podczas gdy większość dużych partii tkackich przeniosła się do obszarów o niskich kosztach. [ potrzebne źródło ]
lniane związane z tkaniem żakardowym to lniane pieluchy adamaszkowe, żakardowe tkaniny odzieżowe i adamaszkowa pościel. Tkanie żakardowe wykorzystuje wszelkiego rodzaju włókna i mieszanki włókien i jest wykorzystywane do produkcji tkanin o wielu zastosowaniach końcowych. Tkanie żakardowe może być również wykorzystywane do tworzenia tkanin, które mają Matelassé lub brokatowy . Trwają badania [ kiedy? ] [ wymaga aktualizacji ] w celu opracowania elementów warstwowych i kształtowych jako elementów wzmacniających konstrukcje wykonane z materiałów kompozytowych . [ potrzebny cytat ]
Tkany jedwabny modlitewnik
Szczytem produkcji przy użyciu maszyny żakardowej jest modlitewnik tkany z jedwabiu. Tytuł książki to Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle . Wszystkie 58 stron modlitewnika wykonano z jedwabiu, utkanego na maszynie żakardowej, przy użyciu czarnej i szarej nici. Strony mają rozbudowane obramowania z tekstem i obrazami świętych. Szacuje się, że do zakodowania stron potrzebnych było od 200 000 do 500 000 kart perforowanych przy 160 wątkach na cm (400 wątków na cal).
Został wydany w 1886 i 1887 roku w Lyonie we Francji. Został publicznie wystawiony na Wystawie Światowej Exposition Universelle w 1889 roku. Został zaprojektowany przez RPJ Herviera, utkany przez JA Henry'ego i opublikowany przez A. Roux. Uzyskanie poprawnego wyniku zajęło 2 lata i prawie 50 prób. Szacuje się, że wyprodukowano 50 lub 60 egzemplarzy.
Znaczenie w informatyce
Głowica żakardowa wykorzystywała wymienne karty perforowane do kontrolowania sekwencji operacji. Jest uważany za ważny krok w historii sprzętu komputerowego . Możliwość zmiany wzoru splotu krosna poprzez zwykłą zmianę kart była ważnym koncepcyjnym prekursorem rozwoju programowania komputerowego i wprowadzania danych. Charles Babbage znał maszyny żakardowe i planował używać kart do przechowywania programów w swoim silniku analitycznym . Pod koniec XIX wieku Herman Hollerith poszedł o krok dalej z pomysłem wykorzystania kart perforowanych do przechowywania informacji, kiedy stworzył maszynę do tworzenia tabel z kartami perforowanymi, której używał do wprowadzania danych do spisu powszechnego Stanów Zjednoczonych z 1890 roku . Duży przemysł przetwarzania danych wykorzystujący technologię kart perforowanych rozwinął się w pierwszej połowie XX wieku - zdominowany początkowo przez korporację International Business Machine (IBM) ze swoją linią urządzeń do rejestrowania jednostek . Karty były jednak używane do przesyłania danych, a programowanie odbywało się za pomocą wtyczek .
Niektóre wczesne komputery, takie jak IBM Automatic Sequence Controlled Calculator z 1944 r. (Harvard Mark I), otrzymywały instrukcje programowe z papierowej taśmy dziurkowanej, podobnie jak ciąg kart Jacquarda. Późniejsze komputery wykonywały programy z pamięci o większej szybkości, chociaż do ładowania programów do pamięci powszechnie używano kart. Karty perforowane były używane w komputerach do połowy lat 80.
Przykłady
Zbliżenie deski czesanej, uprzęży, kolczugi, obciążników (Lingo) i osnowy z 1040 końcami
Karty perforowane używane na krośnie żakardowym. Niemieckie Muzeum Techniki w Berlinie
Czółenka tkackie na próbce żakardu
Mechanizm krosna z dziurkowanymi kartami w warsztacie tkackim jedwabiu; Waranasi, Uttar Pradesh, Indie
Tkacz w warsztacie tkackim jedwabiu; Waranasi, Uttar Pradesh, Indie
Widok z bliska kart dziurkowanych 8 × 26 — jedna karta na kilof (wątek) w tkaninie
Tkanie na krośnie żakardowym z latającą czółenką na Wydziale Tkaniny Akademii Sztuk Pięknych im. Strzemińskiego w Łodzi.
Zgodnie z wykrojem dziurki są wybijane w odpowiednich miejscach na karcie żakardowej w Katedrze Tkaniny Artystycznej Akademii Sztuk Pięknych im. Strzemińskiego w Łodzi.
Szczegół żakardowej tkaniny meblowej Dove and Rose z jedwabiu i wełny , zaprojektowany przez Williama Morrisa
Dziurkowana taśma papierowa używana do instruowania komputera Harvard Mark I z 1944 roku
Fragment krosna żakardowego w TextielMuseum Tilburg
Cztery krosna Hattersley z charakterystyczną głowicą żakardową
Krosno dywanowe z aparatem żakardowym autorstwa Carla Engela, ok. 1860 r.
Dziurkowana taśma żakardowa kontrolująca zmienny wątek, a nie osnowę.
Zobacz też
- Thomas Ferguson & Co Ltd , tkacz żakardowy
- Zgredek krosno
Notatki
Źródła
- Nelson, Hector William (1909). maszyny żakardowe; papier instruktażowy . Chicago: Amerykańska Szkoła Korespondencji.
- Posselt, Emanuel Anthony (1887). Maszyna żakardowa przeanalizowała i wyjaśniła: z dodatkiem dotyczącym przygotowania kart żakardowych . Filadelfia: muzeum i szkoła sztuki przemysłowej w Pensylwanii.
- Posselt, Emanuel Anthony (1893). Maszyna żakardowa przeanalizowana i wyjaśniona. Przygotowanie kart żakardowych i praktyczne wskazówki dla osób uczących się projektowania żakardowego . Filadelfia: Filadelfia, Posselt.
- Razy, C. (1913). Étude analytique des petits modèles de métiers exposés au musée des tissus . Lyon, Francja: Musée historique des tissus.
Linki zewnętrzne
- Posselt, Emanuel A. (1892) Maszyna żakardowa przeanalizowała i wyjaśniła: przygotowanie kart żakardowych i praktyczne wskazówki dla osób uczących się projektowania żakardowego - cyfrowe faksymile z Linda Hall Library
- CEMATEX , Europejski Komitet Producentów Maszyn Włókienniczych (i właściciele wystawy ITMA).
| Tka |  |
|
|---|---|---|
| składniki | ||
| Narzędzia i techniki | ||
| Rodzaje krosien | ||
| Tkacze |
|
|
| Praktyki zatrudnienia | ||
| Młyny | ||