статьи

Ниткошвейные машины. История

ниткошвейные машины. обзор

Шитьё нитками – наидревнейший способ скрепления отдельных тетрадей в книжные блоки. Он возник задолго до изобретения печати и длительное время был единственным способом скрепления блоков. И сейчас, невзирая на бурное развитие других способов, шитьё нитками занимает большую нишу, особенно в классе высококачественных книг в твёрдом переплёте. Книги, прошитые нитками, имеют наибольшую прочность и наилучшую способность раскрытия, поэтому книги, скреплённые другими способами, в т.ч. PUR не могут конкурировать с ними. Исходя из этого такой переплёт является наиболее целесообразным при производстве часто используемых книг – учебников, справочной литературы, энциклопедий и т.п.
Первая машина для шитья нитками была запатентована в 1856 году, а в 1871 году – построена американцем ирландского происхождения Давидом Смитом (David McConnell Smyth, 1833 – 1907), который в 1880 году усовершенствовал её конструкцию, а в 1882 году основал в Хартфорде, США (Hartford, USA) компанию Smyth Manufacturing Company.

первая ниткошвейная машина Смита, 1865 год

первая ниткошвейная машина Смита, 1865 год

Первая ниткошвейная машина Смита имела кривые серпообразные иголки и, благодаря простой конструкции швейного аппарата, получила широкое распространение. Тетради при шитье навешивались на пластины-крылья, поэтому эти машины назывались “крылатками”. Принцип работы машины был таков. Тетрадь, раскрытая посредине и навешенная вручную на одно из крыльев машины, прокалывалась по фальцу нижними проколами, которые потом опускались. Над тетрадью находились кривые иголки и крючки. Число швейных головок и крючков зависело от количества стежков, которыми сшивалась тетрадь.
За проколами через отверстия в корешке тетради входила кривая игла и вытаскивала нитку наружу. После выхода из тетради, иголка делала небольшое движение назад, образовывая петлю, в которую входил крючок. Он удерживал петлю нитки до возвращения иголки в исходное положение. На этом шитьё первой тетради заканчивалось, крыло из-под тетради отходило, и она зависала на нитках. Потом к швейным аппаратам подходило второе крыло с тетрадью. При шитье второй тетради швейные инструменты делали те же движения, но при движении через отверстие в фальце второй тетради иголка проходила через петлю нитки, которую удерживал крючок. После этого крючок скидывал петлю, и она сползала по телу иголки на корешок второй тетради, а крючок захватывал новую петлю, образованную швейной иголкой.

Но швейные аппараты с кривыми иголками имели ряд недостатков:

  • сложность формы,
  • недостаточная прочность на изгиб,
  • возможность шитья только одним видом стежка.

Изобретение ниткошвейной машины с прямыми иглами приписывают братьям Бремер. Хьюго Бремер (Hugo Brehmer, 1844–1891) эмигрировал в США из небольшого городка Любек в Германии и, как утверждают некоторые историки, разработал первую проволокошвейную машину в США в 1875 году, которую его брат Август Бремер (August Brehmer, 1846-1904) “усовершенствовал”. Патент предположительно был выпущен в 1872 году, но подтверждения этого факта пока нет. Первая книга была произведена в 1876 году в рамках официальной программы выставки “World’s Fair” в Филадельфии штат Пенсильвания (Philadelphia, PA).
В 1879 году Хьюго вернулся в Германию, на сей раз в Лейпциг, где работал над развитием и коммерциализацией своей проволокошвейной машины. А 1884 году под его руководством в Германии была построена первая механическая ниткошвейная машина.

ниткошвейная машина братьев Бремер

ниткошвейная машина братьев Бремер

сопло раздува продувает нить

сопло раздува продувает нить

В 1890 году Фредерик Фон Мартини (Friedrich von Martini, 1833-1897) в переплетном цехе своего машиностроительного завода в городке Felben недалеко от Фрауэнфельд, Швейцария (Frauenfeld, Switzerland) построил первую действующую ниткошвейную машину. Использованный в ней принцип шитья дошел без особых изменений и до наших дней и используется в большинстве швейных машин. Одним из новшеств современных машин можно выделить швейные аппараты, где образование петли из нити выполняется с помощью сжатого воздуха, на примере машины Muller Martini Ventura. Сопла сжатого воздуха, расположенные слева и справа от швейной иглы, без дополнительных механических частей образуют слева, или справа петлю из нити, которая захватывается крючковой иглой.

Существует два традиционных способа скрепления блоков нитками: поблочный и потетрадный.

классификация способов шитья нитками

классификация способов шитья нитками

При поблочном скреплении прошиваются одновременно все листы блока. При потетрадном шитье каждая тетрадь блока прошивается через корешковый фальц и скрепляется с предыдущими тетрадями теми же нитками. Поблочное шитьё может быть исполнено по фальцу внакидку и по корешку втачку. Шитьё втачку может осуществляться узловязочным стежком или челночным стежком. Этот способ в Европе используется очень редко, но очень распространён в книжном производстве в Америке. Как правило им скрепляют школьные учебники, детские книги, различные энциклопедии, словари и справочники.

Основные преимущества потетрадного шитья:

  1. конструкция такого скрепления является упругой и гибкой;
  2. листы в тетрадях и в блоке соединяются достаточно крепко благодаря большому количеству стежков, их большой суммарной длине и эластичности ниток;
  3. обеспечивается высокая долговечность, поскольку нитки нейтральны к бумаге, клею и окружающей среде;
  4. утолщение корешка блока небольшое;
  5. возможна любая последующая обработка блока (кругление, кашировка, обжим, сушка и т.п.);
  6. великолепное раскрытие книги.

Потетрадное шитьё блоков может быть брошюрным или переплетным. При брошюрном шитье в качестве скрепляющего материала используются только нитки, а при шитье под переплет – нитки и марля.

основные типы стежков при шитье нитками

основные типы стежков при шитье нитками

В зависимости от расположения внутренних стежков относительно друг друга в двух смежных тетрадях блока различают два вида брошюрных стежков: простой и переставной.

Наиболее распространённые следующие типы стежков:

  • простой брошюрный стежок – стежки располагаются в смежных тетрадях один под другим и равны между собой;
    простой брошюрный стежок

    простой брошюрный стежок

  • переставной брошюрный стежок – внутренние стежки в двух смежных тетрадях смещены относительно друг друга, при этом внутренние стежки могут либо быть взаимосвязаны между собой, либо нет;
переставной брошюрный стежок

переставной брошюрный стежок

  • простой переплетный стежок – внутренние стежки расположены в двух смежных тетрадях один под другим но имеют разные размеры (в одной тетради внутренние стежки будут короче стежков другой тетради); обязательно наличием корешкового материала и внешних стежков;
простой переплетный стежок

простой переплетный стежок

  • переставной переплетный стежок – все внутренние стежки равны и расположены в тетрадях блока в шахматном порядке; обязательно наличием корешкового материала и внешних стежков.
переставной переплетный стежок

переставной переплетный стежок

По степени автоматизации ниткошвейные машины можно разделить на полуавтоматические, автоматические, универсальные, специализированные а также ниткошвейные линии.

В полуавтоматических машинах, как правило, механизированы все операции, кроме подачи и раскрытия тетрадей. Такое оборудование предназначено для небольших типографий, которые изготавливают продукцию малыми тиражами.

полуавтоматическая ниткошвейная машина Brehmer 381/4

полуавтоматическая ниткошвейная машина Brehmer 381/4

В автоматических ниткошвейных машинах все операции, в том числе выведения тетрадей из магазина, раскрытие их посредине, управление процессом шитья, контроль за правильностью комплектации и пр. выполняются без участия обслуживающего персонала (оператора).

автоматическая ниткошвейная машина Aster EL

автоматическая ниткошвейная машина Aster EL

Универсальные ниткошвейные машины могут выполнять брошюровочное и переплётное шитьё с короткими, средними и длинными стежками, простым и переставным стежком, с корешковым материалом и без него, имеют широкий диапазон форматов и скорость. В связи с этим универсальные машины имеют более сложную конструкцию и более дорогие.

Специализированные ниткошвейные автоматы рассчитаны на один вариант шитья (простым брошюрным стежком без марли) и ограниченные форматы изданий. Они используются в больших полиграфических предприятиях , которые выполняют дальнейшую обработку сшитых нитками блоков на блокообратывающих агрегатах. Конструктивно специализированные автоматы проще, требуют меньше времени на настройку и переналадку.

Ниткошвейные линии предназначены для высокопроизводительного производства книг большими и очень большими тиражами. Могут объединять в себя несколько станций автоматического подбора тетрадей (от 6 до 36), от 2 до 8 ниткошвейных автоматов, конвейерную систему, стеккер, паллетайзер и т.п.

ниткошвейная линия Smyth Unit

ниткошвейная линия Smyth Unit