bélyegkép|250px|Ilyen volt egy szövöde a 19. században és talán még a 20. század első éveiben is
A szövőgép a textilipar egyik legfontosabb kelmeképző gépe. A textilipari szaknyelvben általánosan „kelméknek” nevezett, lapszerű termékeket különböző technológiákkal (szövéssel, kötéssel, fonatolással, csipkekészítő technikákkal, nemszőttkelme-készítő eljárásokkal) állítják elő, ezek közül a szövőgép a szövetek előállítására szolgál.
A szövőgép a 18. századi ipari forradalom terméke. Noha a szövés művelete már azt megelőzően is évezredek óta ismert volt – eredetét a régészeti kutatások az i. e. 9.–8. évezredre teszik –, gépesített megoldására csak a technikai fejlődés magasabb fokán volt lehetőség.
A ma használatos szövőgépek működési alapelve megegyezik, de – különösen a vetülékbevitel szempontjából – alapvető különbségek lehetnek köztük. Eszerint megkülönböztetnek
vetélős szövőgépeket és vetélő nélküli szövőgépeket, amelyek ismét több csoportba sorolhatók: – fogóvetélős (mikrovetélős), – vetülékvivős (ragadókaros) és – fúvókás (légsugaras vagy vízsugaras) szövőgépek.
A leggyakrabban használt szövőgépek szakaszos működésűek, de emellett vannak folyamatos működésű sík- ill. körszövőgépek is.
Történeti áttekintés
bélyegkép|balra|180px|Ókori szövőállvány bélyegkép|jobbra|180px|Szövőszék bélyegkép|180px|jobbra|Jacquard-szövőgép a 20. század elejéről
A történelem előtti korokból, sőt még az ókorból is csak olyan eszközök, fakeretek – ún. szövőállványok – maradtak fenn, amelyeken a rájuk feszített hosszanti (ma láncfonalnak nevezett) fonalak között kézzel bújtatták át a keresztirányú (vetülék-)fonalat. (Lásd bővebben a szövet (textilipar) szócikkben.) A legrégebbi ilyen szövőállvány Egyiptomban került elő és eredetét i. e. 4400-ra teszik. A szövőállványok használata egyes ázsiai, távol-keleti, latin-amerikai népeknél ma sem ismeretlen.
A szövőszék már fejlettebb technika eredménye, amelynek első ábrázolását egy 12. századból származó kódexből ismerjük. A láncfonalak szétválasztását itt már nyüstkeretekkel végezték, amelyeket lábítókkal mozgattak, így hozva létre a szádnyílást, amelyen a vetülékfonalat kézzel vezették át.
A már nem emberi erővel működtetett, ún. mechanikai szövőgépre vonatkozó elképzelés 1678-ból maradt ránk, de ez a valóságban sosem készült el. 1733-ban találta fel John Kay azt az eszközt, a vetélőt, amelyet a benne elhelyezett vetülékfonallal együtt a szövő viszonylag nagy sebességgel tudott átjuttatni a szádnyíláson. Ehhez Kay kézzel működtetett átdobó szerkezetet is szerkesztett. Találmánya jelentős mértékben meggyorsította a szövetkészítést. A szövőszéket tehát teljes mértékben emberi erővel működtették és működtetik ma is háziipari vagy textilművészeti tevékenység keretében. Kézzel és lábbal működtették eredetileg a Joseph Marie Jacquard által 1805-ben feltalált mintázó berendezéssel ellátott szövőszéket is, amelynek előképei azonban már 1728-ból Jean Falcon ill. 1745-ből Jacques de Vaucanson találmányában is megjelentek.
A szövőgép alapjában véve az emberi erővel hajtott szövőszék gépesítésével jött létre. (Vaucanson azzal a gondolattal is foglalkozott, hogy a szövőgépet állati erővel, öszvérrel vagy lóval hajtsa meg.) A hajtás gépesítésére eleinte (a 18. században) vízenergiát használtak. Az első gőzgéppel hajtott szövőgépet Angliában, a 19. század elején helyezték üzembe. A villamos motorok elterjedésével erre természetesen már elektromos energiát használtak. Az első vetélős szövőgépet Edmund Cartwright szabadalmaztatta 1785-ben, vízzel hajtott modelljét 1788-ban mutatta be. A mechanikai szövőgépet 1790-ben alkalmazták először, az első üzemet azonban a kenyerüket féltő takácsok felgyújtották, lerombolták.
A vetélős szövőgép a 20. század közepéig egyeduralkodó volt. Ennek a technikának legnagyobb hátránya az, hogy a vetélő tömege sok ezerszerese annak a fonaltömegnek, amit nagy sebességgel át kell juttatnia a szádnyíláson, ami energetikailag rendkívül kedvezőtlen, és az ehhez szükséges szerkezet működése rendkívül zajos. Már a 19. század második felében is felvetődött a vetélő elhagyásának gondolata. Az első ilyen irányú szabadalmat 1866-ban nyújtották be, azonban ennek technikai megoldása akkor még nem volt lehetséges. A 20. század első feléből származnak a mikrovetélős, a ragadókaros, a víz- ill. légsugaras vetülékbevitelre vonatkozó szabadalmak. Ezeknek és a további megoldásoknak a fejlesztése és ipari hasznosítása a 20. század második felében gyorsult fel és napjainkban is tart. Ezekkel a berendezésekkel meg lehetett sokszorozni a hagyományos szövőgépek teljesítményét és egyúttal használatukkal a zajszint is jelentősen csökkenthető. Elterjedésüket az is ösztönözte, hogy a korábban csak szövéssel előállított termékeknek komoly versenytársat jelentettek a gyorsan fejlődő egyéb kelmeképző technikák, mindenekelőtt a kötés és a nemszőtt kelmék gyártása.
A szövőgép felépítése és működése
bélyegkép|300px|A szövőgép elvi felépítése. – 1 Lánchenger törzs, 2 feltekercselt láncfonalak (1 és 2 együtt: lánchenger), 3 láncfonalak, 4 irányító henger, 5 fonalőrök, 6 nyüstszál a nyüstszemmel, 7 nyüstmozgató bütykös tárcsák, 8 lábítók, 9 csiga (sikoltyú), 10 bordaláda felső léce, 11 borda, 12 bordaláda, 13 bordaláb, 14 vetélő, 15 szövet, 16 melldorong, 17 szövethúzó henger, 18 szövethenger, 19 feltekercselt szövet, 20 főtengely, 21 forgattyúkar, 22 szádnyílás.
A szövőgépen a lánchengerre feltekercselt (szaknyelven: felvetett) fonalakat az irányító henger tereli a szövés síkjába. A fonalak áthaladnak egy őrszerkezeten – amely érzékeli, ha egy fonal elszakad és azonnal leállítja a gépet – és a nyüstökhöz kerülnek. Minden egyes láncfonalat egy külön nyüstszálon fűznek át és a nyüstszálakat keretekbe foglalják. A nyüstkereteket két csoportba osztják, amelyek váltakozva emelkednek és süllyednek. Ezzel a nyüstszálakba fűzött fonalakat felemelik illetve lesüllyesztik, ezzel hozva létre a szádnyílást. A legegyszerűbb esetben, például vászonkötés készítésénél két nyüstkeretet használnak és az egymás melletti láncfonalakat felváltva fűzik az egyik illetve a másik nyüstkeret szálaiba. Ennek következtében amikor az egyik nyüstkeret felemelkedik és a másik lesüllyed, minden második láncfonal felfelé, a közbülső láncfonalak pedig lefelé mozdulnak ki a szövés síkjából. Bonyolultabb kötésű szöveteknél a nyüstszálakat több nyüstkeretben osztják szét és ezek a kívánt mintázatnak megfelelő, változó csoportosításban emelkednek ill. süllyednek. (Jacquard-szövőgépen a nyüstszálakat nem keretbe foglalják, hanem bizonyos csoportokban zsinórok végére erősítik, ezeknek a zsinóroknak a mozgását vezérli a jacquard-berendezés.) A nyüstszálakat elhagyva a fonalak egy borda nyílásain haladnak át. A bordát, amelyet a bordaládára erősítenek, sűrűn egymás mellé helyezett, párhuzamos lemezek alkotják, amelyek közein fűzik át a láncfonalakat. Feladata a láncfonalak rendezése a nyüstök és a szövetszél között, valamint a bevetett vetüléknek a szövetszélhez való szorítása. A bordaláda, összehangolva a nyüstkeretek fel-le mozgásával, a gép működése közben ütemesen előre-hátra mozog.
Vetélős szövőgép
A felemelt ill. lesüllyesztett láncfonalak alkotta nyíláson, a szádnyíláson vezetik át a vetülékfonalat. A hagyományos szövőgépeken ehhez vetélőt használnak, amelyben csévén helyezik el a fonalat és a vetélőt nagy sebességgel átlökik a szövet egyik szélétől a másik szélére. A vetélő a bordaládán csúszik végig. Mozgását a szád kinyílásakor kezdi meg és át kell érnie, mielőtt a szád – a nyüstkeretek ellenkező irányú mozgása folytán – ismét záródna. Amikor a vetélő elhagyta a szádnyílást, a bordaláda előre lendül és a borda a szádon átfűzött vetülékfonalat a már elkészült szövet széléhez szorítja. Ezután a bordaláda visszatér hátsó helyzetébe. Az ily módon vetésenként folyamatosan gyarapodó szövetet a melldorongon átvezetve a szövethengerre tekercselik fel.
Míg a szövőszéken a vetélő indító sebességét egy kézi erővel működtetett szerkezettel adják meg és a bordaládát a másik kézzel húzzák előre ill. tolják hátra, a nyüstkereteket pedig lábpedálokkal mozgatják, vagyis minden mozgást emberi erővel hoznak létre, addig a szövőgépen – amit ezért kezdetben „mechanikai szövőgépnek” is neveztek – mindezt ma már villamos motorral és az ahhoz kapcsolódó mechanizmusokkal látják el.
bélyegkép|180px|Hagyományos vetélő bélyegkép|balra|180px|Cséveváltó automatával felszerelt vetélős szövőgép
A vetélő sima felületű, áramvonalas, csónak formájú test, amely magában foglalja a vetülékfonal-csévét is. Mivel a vetélőben csak viszonylag kis méretű cséve helyezhető el, gyakran kell cserélni. Az ún. automata cséveváltós szövőgépeken a vetülékfonal lefogyását a gép érzékeli és a csévecsere automatikusan, gépleállás nélkül megtörténik.
Mintás szövetek szövésénél gyakran van arra szükség, hogy különböző színű vagy anyagú vetülékfonalakat vessenek be meghatározott sorrendben. Ehhez az erre szolgáló szövőgépeket több vetélő befogadására alkalmas vetülékváltóval látják el, amelyből a különböző vetülékfonalakkal töltött vetélőket automatikusan a mintának megfelelő sorrendben indítják.
A hagyományos vetélős szövőgépeken a vetélőt nagy erejű ütéssel indítják, ez adja jellegzetes csattogó hangját. A vetélő a nehézségi gyorsulás mintegy 100–150-szeresének megfelelő 1000–1500 m/s² gyorsulással indul és nagyjából egyenletesen, 8–18 m/s sebességgel halad át a szádnyíláson, ahol hirtelen lefékeződik és ütközéssel megáll. Ez a folyamat ismétlődik a vetélő oda-vissza mozgásával a szövetképzés során.
A nyüstkeretek emelkedő-süllyedő mozgását a legegyszerűbb gépeken – ma már inkább csak a szövőszékeken – bütykös tárcsák és a hozzájuk kapcsolódó lábítók hozzák létre. A korszerűbb gépeken többcsuklós karos mechanizmusokból álló ún. „nyüstösgépeket” alkalmaznak, amelyek a nyüstkeretek fel-le mozgását kinematikailag jobban összehangolják a vetélő mozgásával és egyúttal minden vetés előtt a mintának megfelelően, előre programozható módon válogatják az emelendő ill. süllyesztendő nyüstöket. A legkorszerűbb gépeken a nyüstmozgás vezérlését már elektronikus berendezéssel, számítógéppel programozva látják el. A nyüstösgéppel a szövőgép más (vetülékváltó, szövetelhúzó, frottírhurok-képző stb.) szerkezetei is vezérelhetők.
A bordaládát a legegyszerűbb gépeken forgattyús mechanizmus lengeti előre-hátra. Korszerűbb gépeken négycsuklós vagy bütykös tárcsákkal vezérelt mechanizmus látja el ezt a feladatot, amelyek kinematikailag kedvezőbb viszonyokat teremtenek a különböző szerkezeti egységek működési összhangjának érdekében.
Vetélő nélküli szövőgépek
A szövőgépek fejlesztése során az egyik fő szempont a szövőgép teljesítményének növelése volt, amit ma a percenként befektetett vetülékhosszal jellemeznek és vetülékbeviteli teljesítménynek neveznek. Ez az érték a gép szélességével és a percenként teljesített vetések számával van összefüggésben. Míg a vetélős szövőgépeken a vetülékbeviteli teljesítmény legfeljebb néhány száz m/min volt, addig ma, a vetélő nélküli szövőgépek bevezetésének köszönhetően elérheti az 1500–2000 m/min értéket is.
A hagyományos vetélő tömege – a szövőgép típusától függően, ami összefügg a gyártott szövettípussal és a felhasznált nyersanyaggal is – 300–1100 g. Hirtelen felgyorsítása nagy sebességre igen nagy energiát emészt fel, aminek java a túloldali lefékezésnél veszendőbe megy (hővé alakul), és korlátozza az elérhető áthaladási sebességet is. A fejlesztők célja e téren az volt, hogy csökkentsék a vetélő tömegét és ezzel a vetés energiaszükségletét, másrészt lehetővé tegyék nagyobb vetülékbeviteli sebesség elérését.
Fogóvetélős szövőgép
bélyegkép|150px|Mikrovetélő