Печатные машины
Анализируя пути проникновения машины в производство, К. Маркс подчеркнул, что «всякое развитое машинное устройство состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец, машины-орудия, или рабочей машины»[566]. Промышленная революция, начавшаяся в Европе в конце XVIII в., исходит не от двигателя и не от передачи, но от механизма, непосредственно осуществляющего производственные операции.
Чтобы получить красочный оттиск, необходимо нанести краску на печатную форму, наложить на нее лист и создать давление между листом и формой. Последняя из этих операций была механизирована еще на станке Иоганна Гутенберга, содержавшем в себе некоторые элементы машины. Рабочий-тередорщик действовал здесь лишь как двигательная сила. Орудия такого типа, говорил К. Маркс, «прежде всего вызывают применение животных, воды, ветра как двигательных сил. Отчасти в мануфактурный период, в единичных же случаях уже задолго до него, эти орудия развиваются в машины, но они не революционизируют способа производства»[567].
Машина, применение которой положило начало промышленной революции, заменяет рабочего, действующего одновременно только одним орудием, таким механизмом, который на протяжении цикла оперирует несколькими орудиями, причем последние получают движение от общего привода. Печатная машина появляется лишь тогда, когда наряду с операцией создания давления было механизировано и нанесение краски.
Изобрел печатную машину немецкий механик Фридрих Кениг (1774–1833)[568]. В 1803 г. он построил механизированный печатный стан, нажимная доска которого самостоятельно опускалась на форму, предварительно накатанную краской с помощью вращающихся кожаных валиков. Машина была громоздка, обладала низкой производительностью. Рациональное решение проблемы подсказал Кенигу стан глубокой печати. Идея создания печатной машины с плоской формной и цилиндрической давящей поверхностями была сформулирована впервые в патенте, полученном англичанином Уильямом Никольсоиом (1753–1815) в 1790 г.[569] Предложение это осуществлено не было, и Ф. Кениг, скорее всего, о нем не знал. 30 октября 1811 г. немецкий изобретатель получил в Англии патент на машину с плоской формой, двигающейся возвратно-поступательно, и с давящим цилиндром; такие машины впоследствии назвали плоскопечатными[570]. К декабрю 1812 г. она была готова и установлена в одной из лондонских типографий. Производительность машины составляла 800 оттисков в час.
Во второй половине 1814 г. Ф. Кениг соорудил плоскопечатную машину с двумя цилиндрами и двумя накладными столами для — подачи бумажных листов. Она была установлена в типографии лондонской газеты «Таймс». 29 ноября 1814 г. подписчики получили номер газеты, который, как о том говорилось в редакционной статье, впервые в истории был оттиснут с помощью «механического аппарата». Эта машина уже печатала до 1100 оттисков в час. В 1816 г. Ф. Кениг построил машину, снабженную остроумным приспособлением для переворачивания листа после нанесения оттиска, а также вторым печатным аппаратом для запечатывания оборотной стороны листа.
Изобретатель продолжал совершенствовать свое детище. В его первых устройствах давящий цилиндр останавливался на время обратного хода талера с печатной формой. Машины такого типа в настоящее время называются стопцилиндровыми. В 1818 г. Ф. Кениг изготовил для лондонской типографии Ф. Тейлора печатающее устройство другого типа — с непрерывно вращающимся цилиндром. Таково было начало широко распространенных вплоть до самого последнего времени двухоборотных плоскопечатных машин.
Изобретение печатной машины и ее внедрение в производство создали предпосылки для возникновения полиграфического машиностроения. «…Машинное производство, — утверждал К. Маркс, — первоначально возникло на не соответствующей ему материальной основе. На известной ступени развития оно должно произвести переворот в самой этой основе… и создать для себя новый базис, соответствующий его собственному способу производства». И далее К. Маркс прямо указывает: «Мануфактура не могла бы создать таких машин, как, например, современный типографский станок» [571].
Первый завод полиграфического машиностроения был создан в 1817 г. Ф. Кенигом и его другом Андреа Ф. Бауером (1783–1860) в помещении монастыря Оберцель близ Вюрцбурга. Так возникла существующая поныне фирма «Шнельпрессенфабрик Кениг унд Бауер А. Г.». К 1873 г. фирма изготовила 2000 печатных машин. Отметим, что 393 из них были поставлены в Россию[572]. Собственное производство печатных машин было организовано в России в 1828–1829 гг. на Александровской мануфактуре в Петербурге, однако выпущено было всего несколько штук [573].
Изобретение Ф. Кенига совершенствовалось в разных направлениях. Эдвард Каупер в 1818 г. снабжает машину раскатной плитой, жестко связанной с талером, а Огастес Эппльгет в 1823 г. размещает раскатные валики под некоторым углом по направлению к движению плиты — все это позволило улучшить качество оттисков. В 1824 г. Дэвид Нэпир изобретает захваты для транспортировки листов. Он же конструирует так называемую однооборотную плоскопечатную машину.
Постепенно совершенствовалась система привода талера. В первых аппаратах Кенига для этой цели использовался цевочный механизм. А. Бауер в 1840 г. построил плоскопечатную машину, привод талера которой осуществлялся планетарным зубчатым механизмом. Впоследствии для этой цели был применен кривошипно-шатунный механизм, шатун которой связан с тележкой, перемещавшейся по рельсам (так называемый механизм железнодорожного хода).
При возвратно-поступательном движении талера ограничена возможность повышения производительности плоскопечатной машины. Со временем эта производительность перестала устраивать типографов в связи со значительным ростом тиражности газет и журналов. Так возникли предпосылки для появления ротационных печатных машин, в которых как давящая, так и формная поверхности были уже цилиндричны. Ротационный принцип позволил осуществить построение печатного автомата непрерывного действия:
Принципиальная схема ротации была описана еще в 1790 г. в патенте У. Никольсона. В 1813 г. англичане Ричард Макензи Бэкон и Брайан Донкин получили английский патент № 3757 на ротацию, формный цилиндр которой был выполнен в виде четырехгранника с установленным на его плоскостях шрифтом [574]. Самое трудное в этом случае было закрепить шрифт так, чтобы он не выпадал из формы при вращении четырехгранника. Проблему позволила решить стереотипия.
Стереотипом, в самом общем случае, именуют вторичную цельную печатную форму, изготовленную тем или иным способом и представляющую собой точную копию первичной наборной формы, составленной из шрифта и иллюстрационных клише. Начало стереотипии восходит к первым годам XVIII в.; оно связано с именем лютеранского проповедника Иоганна Мюллера (ум. 1710), жившего в Голландии. В 1708–1709 гг. он напечатал в Лейдене несколько молитвенников и Новый завет с латинским и сирийским текстами. Все они были оттиснуты с металлических стереотипов, обладавших большей тиражеустойчивостью, чем обычная наборная форма. Мюллер снимал с наборной формы гипсовую копию — матрицу, в которую затем заливал типографский сплав. Один из сделанных указанным путем стереотипов поныне хранится в Британском музее [575]. В 1718 г. этим же способом была напечатана голландская Библия.
Опыты гипсового матрицирования продолжил шотландский ювелир Уильям Гед (ум. 1749). В 1739 г. он напечатал в Эдинбурге со стереотипов «О заговоре Катилины» и «Югуртинскую войну» Кая Саллюстия.
Гипсовое матрицирование отличалось серьезными недостатками. Стереотипы значительно лучшего качества удалось получить с матриц, изготовленных из папье-маше — легко поддающейся формовке массы, основу которой составляет бумага. Изобрел и опробовал бумажное матрицирование лионский наборщик Клод Жену в 1829 г.
Использовать стереотип в качестве формы для ротационной печатной машины додумался впервые англичанин Эдвард Каупер в 1816 г.[576] Плоский стереотип, полученный еще с гипсовых матриц, он с помощью несложного приспособления изгибал и натягивал на формный цилиндр. Машину Каупера установили в типографии Государственного банка и печатали на ней бумажные деньги.
В 1845 г. были отлиты полуцилиндрические стереотипы, которые применяются в ротационной печатной технике вплоть до сегодняшнего дня. Однако первые ротации конструировались для обычных наборных форм. Одним из первых изобретателей ротационных машин, внедренных в производство, был англичанин Огастес Эппльгет (1787–1871). Он занимался усовершенствованиями в стереотипии, получив первый патент в этой области еще в 1818 г., затем вместе с Э. Каупером строил плоскопечатные машины, одна из которых, установленная в типографии газеты «Таймс» в 1827 г., имела четыре цилиндра и давала до 5000 оттисков в час. Для той же типографии Эппльгет в 1848 г. соорудил ротацию, основу которой составлял большой формный цилиндр с закрепленными на нем шрифтом и клише[577]. В отличие от современных машин ось цилиндра размещена вертикально. Вокруг формного цилиндра Эппльгет установил восемь меньших по диаметру печатных цилиндров, бумажные листы к которым подавали восемь рабочих. Машина печатала до 12 000 оттисков в час.
Значительный шаг вперед в совершенствовании полиграфического оборудования вообще и печатных машин в частности сделала всемирно известная фирма, основанная в США англичанином Робертом Хоэ (1784–1833). Предпринимательской, но и изобретательской деятельностью с успехом занимались его сын Ричард и особенно внук Роберт-младший.