Tkaní a pletení patří k nejstarším a nejslavnějším vynálezům lidstva a provázejí ho po většinu historie.
Zároveň je pletení co do původu mnohonásobně starší než tkaní, jelikož první pletené předměty nalezené při vykopávkách pocházejí ze šestého století našeho letopočtu, byly objeveny v koptských hrobkách a jednalo se o pletené ponožky.
▍ Stručná historie, typy jehel, metody smyčkování
Vědci tvrdí, že pletení se objevilo v prvním až třetím století našeho letopočtu. Postupem času se kvalita těchto výrobků měnila, protože způsob spojování dvou smyček vyžadoval od lidí více technické kreativity než pravoúhlé spojení dvou nití, které bylo nutné pro látku.
První metoda tvorby smyček byla realizována pomocí pletacích jehel – dvou tyčí kulatého průřezu, na jednom konci naostřených. V tomto případě je pro pletení nutné nejprve na jedné z pletacích jehel vytvořit řadu smyček (a, b).
Dalším způsobem pletení je také vytvoření smyčky (O) pomocí háčku (b):
Obrázek: Kudrjavin L.A., Šalov I.I. – „Základy technologie výroby pletenin“
První metoda umožňuje vytvoření tzv. „pleteného“ žerzeje, zatímco druhá metoda umožňuje vytvoření „osnovně pleteného“ žerzeje.
Pletenina se také nazývá křížově pletená, protože řada smyček je tvořena postupným ohýbáním stejné nitě:
Obrázek: Guseva A.A. – „Obecná technologie výroby pletenin“
Při osnovním pletení je řada ok tvořena systémem nití, přičemž nitě 1, 2, 3 nejprve tvoří jednu nebo dvě smyčky v jedné řadě, poté v další atd.:
Obrázek: Guseva A.A. – „Obecná technologie výroby pletenin“
Oba typy tkaní mohou být buď jednoduché, vytvořené jedním jehelním lůžkem, nebo dvojité, vytvořené dvěma jehelními lůžky.
Druhá metoda tvorby smyček (osnovní pletení) se objevila později než metoda jersey, protože vyžaduje složitější nástroje, a to pletací jehlice s háčkem.
Ruční metoda vytváření pletenin byla jediná až do 6. století n. l. a další rozvoj pletení je spojen se zdokonalováním nástrojů pro vytváření smyček.
Již v roce 1589 byl v Anglii vynalezen stroj s ohebnými jehlami pro strojové pletení, který umožňoval výrobu jak osnovních pletenin, tak i plných pletenin:
V roce 1847 Townsend vynalezl rákosovou jehlu, jejíž princip je znázorněn ve videu níže:
Jehla tohoto typu výrazně zjednodušila proces tvorby smyček a dodnes se hojně používá:
Jehly tohoto typu nejsou jediné možné, například v roce 1881 byla vynalezena trubková jehla (na obrázku níže – c, d):
Obrázek: Kudrjavin L.A., Šalov I.I. – „Základy technologie výroby pletenin“
Obsahuje trubkovou tyč 1, zámek 5, háček 4. Složitost výroby takového provedení vedla k tomu, že se takové jehly rozšířily až ve XNUMX. století.
V roce 1949 byla v Německu vynalezena drážková jehla (vpravo na obrázku výše), která umožnila zejména šití netkaných vláknitých materiálů, což znamenalo začátek jejich ještě většího rozšíření. Umožnila vytvářet smyčky jak sešitím materiálu (tehdy se jehla naostře), tak bez šití (tehdy se jehla používá pouze k tkaní látky a principem fungování se neliší od jehly Townsend).
Níže uvedené obrázky znázorňují princip tvorby smyček při pletení s použitím háčku a jazýčkových jehel:
Obrázek: Dalidovich A.S. – „Základy teorie pletení“
V případě zobrazeném na obrázku výše je proces rozdělen do 10 samostatných operací. Jejich posloupnost je na obrázku výše znázorněna zprava doleva.
Následující obrázek znázorňuje průběh stejných operací, pouze s použitím jazýčkových jehel (podívejte se také zprava doleva):
Obrázek: Dalidovich A.S. – „Základy teorie pletení“
Mimochodem, postup obsluhy stroje, který plete s jazýčkovými jehlami, si můžete jasně prohlédnout ve videu na konci článku.
▍ Metody tkaní
Pro obecný přehled se podívejme na možnosti tkaní u různých druhů pletenin.
Ringel (kříženě propojený). Jedná se o žerzejový úplet, u kterého jsou jednotlivé vodorovné řady smyček tvořeny nitěmi různých barev, vlastností a typů. Typ nitě se mění na okraji látky, takže jak vidíte na obrázku níže, podél okraje látky vlevo vznikají svislé úseky.
Rozdělené (podélně spojené). U tohoto typu úpletu se jednotlivé stehy liší barvou, typem a vlastnostmi. Stehy jsou vzájemně spojeny pomocí různých typů vazby. Například obrázek níže ukazuje schéma, jak jsou různé stehy vzájemně spojeny, při pohledu shora:
Obrázek: Kudrjavin L.A., Šalov I.I. – „Základy technologie výroby pletenin“
S intarzií. Jedná se o vazbu, kde jsou části vzoru tvořeny z nití různých barev nebo typů. Mimochodem, u tohoto typu pleteniny poprvé velmi jasně vidíme, že je zapotřebí podavač nití s CNC pohonem, schopný pokládat nit na různé jehly – tedy zhruba řečeno, podavač nití se pohybuje vodorovně a může se zastavit v libovolných úsecích své vodorovné dráhy pohybu. Navíc je hned zřejmé, že musí mít vlastnost nit na určitých místech zvedat a na jiných pokládat. Je tedy snadné vidět, že touto metodou můžeme velmi snadno vytvářet libovolné pletené vzory!
Prolamovaná vazba. Je prezentován jednoduchým úpletem, kde smyčky jsou protahovány nejen smyčkami vlastního sloupku, ale i sousedních sloupků. Jak je vidět na obrázku, pomocí tohoto typu tkaní můžete vytvářet různé vzory, například „cop“ a další.
Nerovnoměrné vazby. Jedná se o vazbu, kde se různé smyčky značně liší velikostí a jsou také uspořádány v určitém pořadí, což umožňuje vytvářet různé vzory. Například pokud se použijí výrazné smyčky velké velikosti, pak se ve vazbě vytvoří „díry“, které tvoří zajímavé vzory.
Filetová vazba. Je prezentována jako osnovní pletenina, kde není žádné spojení mezi sousedními sloupky v jednom nebo více řádcích.
Guillemot tkát. Osnovní pletenina s očky charakteristickými pro jednoduchý žerzej i osnovní pleteninu.
Plyšová tkanina. Jedná se o vazbu, na které se podílí několik nití, kde jedna/několik z nich funguje jako nosný podklad a další, silně vlnité, nadýchané – jako prostředek k vytvoření měkkého nadýchaného povrchu. Touto metodou se například získávají froté látky, koberce s reliéfními vlasovými vzory.
Tkaná tkanina. Liší se tím, že jeho smyčky jsou protahovány smyčkami předchozí řady.
Žakárová vazba. Liší se tím, že smyčky nejsou tvořeny v řadě, ale v místech, kde jsou smyčky přeskakovány, je nit tažena ve formě protahovacích broší.
Útková vazba. Obsahuje další nitě, které se jednoduše protahují a netvoří smyčky.
Níže na obrázku jsou zobrazeny všechny výše uvedené typy vazeb (kliknutelné):
Podívali jsme se tedy na některé druhy tkaní a je třeba poznamenat, že tento přehled není vyčerpávající, protože existuje poměrně dost druhů tkaní.
▍ Metody výroby finálních produktů
Existují 3 hlavní metody výroby hotových výrobků na bázi pletených tkanin:
Obrázek: Guseva A.A. – „Obecná technologie výroby pletenin“
- Řezání: Látka se vyrábí ve formě trubky (trubiček) na kruhových strojích, načež se stříhá, čímž začíná představovat plochý kus látky, ze kterého se pak šijí hotové výrobky, nebo se ihned dodává ve formě hotového plochého kusu látky (b).
- Polopravidelný: Polotovary výrobků jsou vyrobeny na kruhovém pletacím stroji tak, že jsou od sebe odděleny řadou ok, což nevyžaduje následné zpracování šitím. Jsou to trubkové polotovary (b, g).
- Pravidelný: Jednotlivé části výrobku jsou pleteny jako celek a poté sešity dohromady. Například tělo (e), rukávy (f).
▍ Co kdyby.
Pokud nyní shrneme vše výše uvedené, můžeme objevit následující trendy a charakteristické prvky.
Pokud se podíváme na většinu pletacích strojů různých typů, zjistíme, že používají velké množství přesných kovoobráběcích součástí, které mohou být nadbytečné a vzhledem k současné úrovni technologií je lze snadno obejít.
Například pokud se podíváme na to, jak se pletení provádí pomocí takových strojů, uvidíme, že se zde používá velké množství háčků různých provedení, které vykonávají vratné pohyby. Pokud všechny háčky střídavě vykonávají takové rovnoměrné pohyby, pak je výsledkem pletenina.
Pokud se háčky nepohybují jeden po druhém, ale podle určitého algoritmu, pak výsledkem takových akcí může být poměrně zajímavý produkt, kterým je látka s určitým vzorem nebo dokonce pletené obrázky!
Takže pokud najdeme způsob, jak tyto háčky libovolně pohybovat, můžeme si vytvořit jakýkoli vzor, který chceme, což může být mnohem zajímavější než standardní pletení, kde je vzor určen tuhými, mechanicky vyrobenými strojními prvky (a tato alternativa může být mnohem méně náročná na práci a nebude vyžadovat velké množství přesně vyrobených mechanických prvků, což je také důležité).
Zde ale nastává jeden problém: jelikož víceméně přijatelný produkt vyžaduje poměrně velký počet háčků, způsobuje to nutnost použití odpovídajícího počtu pohonů pro tyto háčky.
Kromě vysoké ceny bude tento design jistě i docela hlučný.
Nejjednodušší varianta vyžaduje použití krokového motoru pracujícího v mikrokrokovém režimu, který pomocí klínového řemenového pohonu táhne malé zařízení kolem řady háků, které ho po dosažení cílového háku rychle uvede do pohybu a donutí ho vykonávat vratný pohyb. Podle mého názoru má však tato metoda značnou nevýhodu: rychlost pohybu takového zařízení bude velmi složitá a pravděpodobně nebude možné se zcela zbavit hluku motoru.
Ale existuje zajímavá alternativa! V jednom z předchozích článků jsme se podívali na lineární válcový motor, který může s řešením tohoto problému výrazně pomoci!
Stručně řečeno, co to je: cívka navinutá měděným drátem se pohybuje podél válcové, stacionární trubice, uvnitř které jsou magnety ze vzácných zemin:
Takové zařízení postrádá efekt přehřívání a deformace typický pro ploché lineární motory, je schopné realizovat velmi plynulý pohyb bez kroků, s vysokou rychlostí (1800 mm/s a více) a vysokou přesností, díky čemuž se pohony tohoto typu používají zejména v robotech pro povrchovou SMD montáž součástek elektronických desek! To znamená, že zařízení vybavené takovým pohonem bude ultra přesné, vysokorychlostní, prakticky bez opotřebení a také bude fungovat téměř absolutně tiše. Vynikající volba pro mnoho zařízení a jako pohon pro domácí pletací stroj je podle mého názoru také velmi zajímavá.
Volbou tohoto typu konstrukce s takovým pohonem se zbavíme nutnosti utrácet peníze za velké množství pohonů a zároveň řešíme problém s hlukem, který bude při vysokých provozních rychlostech jistě poměrně značný (protože pokud se podíváte na video i ručních pletacích strojů, je tam hluku dost).
Ve skutečnosti, pokud se podíváme blíže na ruční ploché pletací stroje, fungují zhruba takto: řada háků je uspořádána v jedné linii, kolem které se pohybuje ruční vozík poháněný osobou:
Jedná se však o poměrně složitý a starý design, který lze nyní výrazně zjednodušit a zároveň přidat nové funkce.
Například pokud vezmeme výše popsané možnosti pohonu a takříkajíc „zatáhneme za správné háčky“ a celou tuto konstrukci připojíme k libovolnému mikrokontroléru, například arduino/esp32, získáme skutečný CNC pletací stroj, na kterém můžeme dělat nejrůznější zajímavé věci. Budeme si muset jen vymyslet zařízení, které táhne za háčky a je umístěno na tomto pohyblivém vozíku.
Jak jsme mohli vidět výše, při zvažování typů tkaní budeme také potřebovat podavač nití, rovněž s CNC, pro který lze použít stejný lineární válcový motor k jeho uvedení do pohybu.
To znamená, že pokud shrneme vše výše uvedené, ukáže se, že z technického hlediska musíme vyřešit tři problémy:
- vytvořit vodorovně se pohybující a háčkovatelné zařízení;
- vytvořit zařízení pro podávání nití, které se také pohybuje horizontálně a má svůj vlastní nezávislý pohon;
- Háčky musí být během svého vratného pohybu fixovatelné v jakékoli poloze, což lze provést pomocí vačkového mechanismu nebo jakéhokoli jiného principu, který je poháněn stejným „tahákem“ pro háčky. K čemu to slouží: aby bylo možné vytvářet vzory různého tkaní se smyčkami různých velikostí.
To by mohlo být z komerčního hlediska velmi zajímavé a mohl by se z toho stát velmi atraktivní podnik, kde by produktem byly jak hotové výrobky, tak i sériově vyráběná zařízení. Momentálně o ničem podobném za přijatelnou cenu neví. Startup?
Kromě všeho výše uvedeného bude proces stavby takového zařízení jistě sám o sobě velmi vzrušující, protože vám umožní prakticky prozkoumat mnoho oblastí: tvorbu smyček a teorii pletení obecně, stavbu lineárního pohonu a jeho programování pro dosažení přesného pohybu a fixace na správných místech atd.
Ti, kteří se chtějí vydat jednodušší cestou, ale přesto se pustí do pletení a na zimu se „trochu zahřát“ , mohou zvolit osvědčenou cestu a zkopírovat návod na kruhový pletací stroj známý z internetu, který existuje v mnoha verzích, včetně kompletně 3D tištěné, až po háčky:
Pokud chcete jít klasičtější cestou, můžete si pomocí zakoupeného hotového pletacího stroje postavit spolehlivější konstrukci, například jako je ta ve videu níže. Kromě toho jsou pod samotným videem všechny potřebné odkazy pro sestavení konstrukce (na stránce s videem, na YouTube):
Mimochodem, tento hotový pletací stroj lze považovat nejen za polotovar pro připevnění pohonu, jako ve videu výše, ale jít i dál: přemýšlet o způsobu, jak libovolně aktivovat každý jednotlivý háček! Navíc, jak jsme se dříve dozvěděli, jedním ze způsobů, jak vytvořit ploché pletené výrobky, je uplést válcovou trubku a poté ji rozřezat, abyste získali plochou látku. To může být velmi zajímavé, protože takový přístup se mezi domácími výrobky dosud nesetkal a zakoupený kruhový pletací stroj může sloužit jako vynikající polotovar pro realizaci takového podniku. Pokud se někdo zajímá o téma montáže na základě hotového kruhového pletacího stroje, může si vygooglit klíčová slova „Kruhový pletací stroj“ (je docela cenově dostupný, mimochodem, existuje dokonce i jeden za méně než 3 tisíce rublů).
Abych to shrnul, rád bych řekl, že i vy máte šanci přispět k historii pletení využitím své inženýrské vynalézavosti a důvtipu a odměnou vám bude velmi zajímavé zařízení.
▍ Seznam použitých zdrojů
- Dalidovich A.S. – „Základy teorie pletení“.
- Guseva A.A. – „Obecná technologie výroby pleteného zboží“.
- Kudryavin L.A., Shalov I.I. – „Základy technologie výroby pletenin“.
