Элиас Хоу (Elias Howe) и патент US № 4.750 от 10.09.1846 г.
Элиас Хоу-младший родился 9 июля 1819 года в фермерском хозяйстве недалеко от Спенсера, штат Массачусетс, в раннем возрасте перенёс болезнь суставов и не мог активно помогать по хозяйству. Уехал из дома в 12 лет в Лоуэлл, где работал подмастерьем и обучался профессии слесаря-механика, а затем в 1835-м переехал в Бостон, где устроился в инструментальной мастерской Ари Дэвиса (Ari Davis).
Считается, что в конце 1830-х он услышал в мастерской разговор о том, что необходимо создать машину, которая умела бы шить, и на этом можно хорошо заработать. Это осталось в памяти, и когда по состоянию здоровья он в 1843-м не смог ежедневно ходить на работу, то поставил перед собой цель создать такой механизм. Когда стало что-то получаться, ему удалось заинтересовать Джорджа Фишера (George Fisher), и тот предоставил помещение и некоторые средства в качестве покупки половины доли в предполагаемом изобретении, с оборудованием помог отец. В апреле 1845 года первая машинка Хоу (Howe’s machine, рис. 1) была использована для пошива двух мужских костюмов — один Элиас оставил себе, а второй отдал своему инвестору. Но попытки вызвать интерес у публики демонстрацией возможностей машинки были встречены равнодушием, несмотря на выигранное им соревнование с 5 лучшими швеями Бостона (рис. 2, в представлении художника 20 века). Покупать такое устройство за 300 долларов желающих не было. Тем не менее, получив первые отзывы, Хоу продолжил работу над конструкцией машинки, усовершенствовал её и представил вместе с заявкой на патент, который и был получен 10.09.1846 года № 4.750 (рис. 3 — 8).
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Рис. 8
По современным понятиям, созданное устройство скорее напоминало демоверсию механизма для шитья. Устройство и принцип работы понятны из иллюстрации (рис. 9) — вращение рукоятки (коричневая, слева) накапливало энергию в тяжёлом маховике (зелёный), обеспечивая равномерность движения. Различные кулачки и кривошипы заставляли иглодержатель (светло-синий) качаться взад-вперёд, подобно маятнику часов. Он проводил изогнутую иглу (оранжевая) и её нить (жёлтая), подаваемую с катушки (красная), через материал, который закреплён вертикально. Челнок, который проходил через нить катушки для формирования стежков, показан тёмно-синим цветом, но его механизм плохо виден с этого ракурса. Использовалась игла с канавкой и изогнутым остриём с отверстием для нити. Петля нити, выходящая из иглы при возвратном движении, фиксировалась нитью, которую переносил челнок со своей шпулькой, совершая возвратно-поступательное движение. Ткань необходимо было накалывать вертикально на специальные иглы, выступавшие из пластины, которая перемещалась на некоторое расстояние с помощью зубчатого колеса. Длина участка шва зависела от длины этой пластины; шить можно было только по прямой и только тонкие ткани. Когда пластина доходила до конца, ткань нужно было снять, возвратить пластину в исходное положение, наколоть ткань и т. д. (рис. 10).
Рис. 9
Рис. 10
Понятно, что, несмотря на достигнутую скорость 250–300 стежков в минуту (швея делала 30), особого энтузиазма у потенциальных пользователей машинка не вызвала.
Однако Хоу составил своё патентное описание, которое и сделало его впоследствии одним из богатейших людей современности:
- Формирование шва путём пропускания нити через ткань с помощью иглы на конце качающегося рычага и пропускания челнока, снабжённого шпулькой, указанным способом, между иглой и нитью, которую она удерживает.
- Вытягивание нити, проходящей через ушко иглы, с помощью подъёмного стержня с целью образования петли на незакреплённой нити, которая затем втягивается при прохождении челнока.
- Удержание нити, выдаваемой челноком.
- Пружинная деталь для затягивания стежка при втягивании иглы.
- Пластина для прижимания сшиваемых тканей.
В этом описании фактически изложен принцип создания так называемого двухниточного челночного стежка (lockstitch), т. е. совместного использования швейной иглы с желобком и отверстием для нити у острия и челнока (рис. 11 — 13), но нет ни слова об изобретении самой иглы, запатентованной гораздо раньше, в 1807 и 1839 годах. Неизвестно, знал ли об этих патентах Элиас; сам он писал, что ему приснился сон, в котором дикари бросали в жертву копья, в наконечниках которых было отверстие и продета верёвка, чтобы потом вытаскивать их из тела жертвы.
Рис. 11
Рис. 12
Рис. 13
Не получив никаких предложений по выпуску или продаже машинки в Америке, Хоу отправил один экземпляр старшему брату Амасу, жившему в Англии, и тому удаётся заинтересовать им Уильяма Томаса, который покупает машинку за 250 фунтов, получает британский патент (рис. 14,15, патентный экземпляр в музее Лондона) и основывает компанию Thomas, а позднее W. F. Thomas & Co. Элиас подписывает с ним контракт и должен получать роялти — 3 фунта с каждой проданной машинки, переезжает в Англию, но нет ни продаж, ни денег; партнёры ссорятся, Хоу влезает в долги, даже попадает в долговую тюрьму и, наконец, получает известие из Америки о тяжёлой болезни жены. Бросив всё и фактически потеряв права на своё изобретение на территории Англии и колоний, он устраивается судовым поваром и возвращается домой в начале 1849 года без гроша в кармане. Томас же впоследствии модернизирует машинку и успешно продаёт.
Рис. 14
Рис. 15
Жена Элиаса умирает в апреле 1849 года, оставив трёх детей. Хоу удаётся устроить их на воспитание, договорившись с друзьями, и приходится возвращаться в Бостон, в мастерскую, фактически потеряв три года в бесплодных попытках пристроить своё изобретение.
По возвращении он обнаруживает, что другие изобретатели тоже заняты решением проблемы создания швейных машинок; более того, многие их уже успешно продают, используя принципы, описанные в патенте Хоу, нарушая его патентные права. Элиас вначале обращается к крупнейшим производителям с требованием оплаты, но, получив отказы, с отчаянностью обречённого ввязывается в судебные процессы. Это требует больших средств; он снова обращается к Фишеру, но тот уже не верит в этот проект, отказывается от своей доли в пользу других инвесторов, те, в свою очередь, перепродают её биржевому спекулянту. И наконец, отец, Хоу-старший, закладывает всё своё имущество и отдаёт сыну вырученные средства. Суды начинают выносить решения в пользу Элиаса; в 1853-м году четыре крупнейшие компании покупают патентные права, а 1 июля 1854 года федеральная комиссия выносит окончательный вердикт (рис. 16): «Другие машины являются нарушением патентных прав. В данном случае нет никаких доказательств, которые бы оставляли тень сомнения в том, что всем благом, принесённым обществу изобретением швейных машин, общество обязано мистеру Хоу».
Рис. 16
С этого момента все производители обязаны приобретать патентные права и платить роялти с каждой проданной машинки.
И здесь нужно немного отойти от темы и вернуться к предыстории, без которой не понять, почему публикация патента Хоу вызвала такой интерес к изобретению швейных машинок. Немного дат:
1765 год — изобретение механической прялки «Дженни».
1779 год — усовершенствование конструкции прялки для тонких тканей из хлопка.
1785 год — первый механический ткацкий станок.
А дальше был приспособлен паровой двигатель Уатта, и начали массово появляться ткацкие производства; производство тканей в мире возрастает многократно, и эта быстрорастущая отрасль упирается в сбыт, который тормозится ручным изготовлением одежды. К середине XIX века это становится очень острой проблемой. Если обратиться к аналогии в физике, состояние рынка швейного производства напоминало состояние переохлаждённой жидкости: достаточно появиться центру кристаллизации, как начинается быстрый переход в твёрдое состояние. По аналогии, таким центром стал патент Хоу; само устройство практически никто не копировал, а вот принцип создания челночного стежка, можно прямо сказать, открыл глаза многим изобретателям, и уже спустя 10 лет счёт выданных патентов в области усовершенствования швейных машин в США шёл на сотни. Например, Айзек Сингер получил свой первый патент в этой области 12.08.1851, а 20-й — 15.01.1867, но большинство, 16 патентов, было получено с 1854 по 1856-й год.
Вердикт суда от 1 июля 1854 года был крайне негативно воспринят производителями швейных машинок; суммы были приличные даже для состоявшихся компаний, а для начинающих и вовсе неподъёмные. Кроме того, ряд производителей развернули настоящую патентную войну друг с другом; всё это крайне негативно сказывалось на выпуске и продажах. В 1856-м году основные держатели патентов достигли соглашения, создав так называемый патентный пул, фактически монополизировав рынок. Основные отчисления получал Хоу: по 5 долларов с каждой проданной машинки вначале, впоследствии, с ростом выпуска, — по одному. Его задекларированный доход с 1856 по 1867 год составил около 2 млн долларов, что делало его одним из богатейших людей США. При этом Элиас был активным участником Гражданской войны, служил полковым почтмейстером (рис. 17, трость Хоу 1862 – 1865 гг), активно помогал северянам. В 1865-м была открыта фабрика швейных машин Howe Machine Co. в Бриджпорте, штат Коннектикут (рис. 18). Поскольку все производители швейных машинок в те годы обязаны были делать ссылку на патент 1846 года, а их только в США было более 30, то впоследствии многие считали, что машинки Howe были очень распространены, но это не так (рис. 19). В 1867-м году Хоу подавал заявку на продление срока действия патента, но она была отклонена. В том же году машинки Howe получили Гран-при на Всемирной выставке в Париже (рис. 20), но сам Хоу скончался в октябре этого же года от тромба, в возрасте 48 лет; похоронен в Нью-Йорке (рис. 21). Памятник Элиасу Хоу установлен в 1884 году в Бриджпорте (рис. 22), его именем назван город, выпущено много памятных изделий (рис. 23, 24). Нужно сказать, что и современники, и потомки неоднозначно воспринимали как личность Элиаса, так и значение его патента, но нельзя отрицать, что это было поворотной вехой в истории появления и развития швейных машин. В 2004 году его имя включено в Зал славы изобретателей США.
Рис. 17
Рис. 18
Рис. 19
Рис. 20
Рис. 21
Рис. 22
Рис. 23
Рис. 24