III. 3. Чернильницы и кутрофли

К XVII веку стеклоделие существовало уже во многих странах мира. Большое внимание развитию этой отрасли промышленности уделяли англичане. Они внесли некоторые усовершенствования в процесс стекловарения, в частности, первые начали топить стекловаренные печи не дровами, а углем.

Английские стеклоделы не гнались за красотой или изяществом. Они делали прочные и удобные бутылки, рюмки, графины, стаканы.

Между прочим, они первыми стали приготовлять стеклянные чернильницы. До этого чернильницы делались из кожи, рога или металла. Английские стеклоделы изобрели также безопасные чернильницы, которые не проливались, если опрокидывались (чернильницы-непроливайки). Для этого края склянки загибались внутрь, — если чернильница опрокидывалась, то чернила попадали в глубину загиба и не могли вылиться.

Делали особые походные чернильницы — небольшие бутылочки с таким узким горлышком, чтобы могло пройти только гусиное перо. Их носили в боковом кармане на груди. На одном старинном рисунке изображен писец с такой чернильницей; под рисунком надпись: «Джек на службе».

Для богатых горожан выдувались стеклянные шары голубого цвета, с белыми полосами. Они назывались «мячи ведьм». Их ставили у подъездов домов: они будто бы предохраняли от болезней. Случалось, что эти талисманы неожиданно лопались со страшным шумом.

Какой-то английский мастер изобрел особый прибор — лампу-часы; уровень масла в стеклянной лампе понижался за час на одно деление. Если, например, лампу зажигали в одиннадцать часов и масло опустилось на четыре деления, то по одному взгляду на нее можно было догадаться, что сейчас три часа ночи. Правда, время определять по этому прибору можно было только приблизительно.

Немецкие мастера были не менее изобретательны. Но их изобретательность была совсем другого рода, зачастую она граничила с бессмыслицей. Самым обычным вещам они старались придать неожиданную, причудливую форму.

Так, например, они делали бокалы в форме мужского сапога и дамского башмачка или бокалы, изображающие лошадей, птиц, собак. А один мастер выдул кувшин в виде волынки, с двумя трубками и ручкой. Это был кувшин с секретом: из него никак нельзя было налить вина, хотя он был и полон. Секрет заключался в том, что кувшин надо было держать не за ручку, а за корпус. Мало того, когда вино начинало литься, оно вытекало не из широких и больших трубок, а через маленький боковой отросток, забрызгивая соседей; оказывается, большие трубки были бутафорскими.

Немецкие мастера выдумали самые нелепые в мире кубки — кутрофли. Чтобы напиться из кутрофля, нужно было запастись терпеньем: вино лениво ползло по трубкам и попадало в рот по капле. И всё время, пока человек пил, у него под ухом раздавались дикие крики аиста: это воздух проходил с трудом по узким каналам кубка.

Из «штрафного» стакана пить было еще труднее. По своей форме он напоминал опрокинутый на шляпу гриб. Пить из него можно тоже по каплям и только в том случае, если гриб всё время вращать.

 

 

IV.1. ОГНЕЛАЗЫ

В горах Закавказья лежит красивое озеро Гокча. Поблизости от него находят много странных камней. Они похожи на осколки стекла: такие же блестящие, с острыми, режущими краями. Это вулканическое стекло, выплеснутое когда-то вулканом вместе с лавой и затем застывшее на поверхности земли. Страшный подземный жар растопил и перемешал различные вещества, сплавил их и выбросил наружу.

Это стекло — подарок самой земли. Почему же из него не делают графинов, стаканов, бутылок?

Вулканическое стекло (его называют обсидиан) находят редко, и из него можно было бы сделать очень немного полезных вещей. У этого стекла некрасивый, черный или серый, цвет, к тому же оно плохо поддается обработке. Поэтому нам и приходится приготовлять искусственное стекло.

Чтобы сделать стекло, человек соорудил как бы маленький вулкан — стекловаренную печь.

Первую стекловаренную печь построили, как мы уже знаем, римляне. Те поколения римлян, которые в ней варили стекло, давно исчезли.

Само римское государство в VI веке перестало существовать. На его месте возникли новые государства. Проходили века и века. А римская печь пережила всё это. В печах того же самого устройства продолжали варить стекло вплоть до XVIII века. Об устройстве этой печи мы можем судить по книге монаха Теофила.

Теофил был ученый и трудолюбивый человек. В своем большом трехтомном труде, написанном в XI веке, Теофил рассказывает о живописи, о музыке, об искусстве ювелира, о работе по слоновой кости, о стеклоделии.

Всё это он изучил на деле; он сам был художником, стеклоделом и ювелиром.

«Итак, мой возлюбленный сын, — обращается Теофил к читателю в предисловии к своей книге, — тебе здесь безвозмездно дается то, что многие другие получают лишь благодаря мучительным усилиям, пересекая моря с опасностью для своей жизни, предоставленные мукам голода и жажды или подвергаясь долгому рабству обучения, терзаясь неудовлетворенной потребностью знаний. Поглоти же жадным взором этот трактат о разных искусствах, читай его и запоминай с любовью. Собери и сохрани, мой дорогой сын, эти уроки, которые сам я получал во время многих моих путешествий, работ и трудов. И когда ты овладеешь всем этим, будь далек от жадности и передай всё это, в свою очередь, своим ученикам».

Как же выглядела стекловаренная печь во времена Теофила? Она была небольшой, очень низкой, отапливалась дровами, а дымовой трубы не имела. Дым выходил через рабочие окна, то есть через те отверстия, из которых рабочие вынимали стекло. Кроме того, дым пробивался и через щели между кирпичами, шел в помещение, где рабочие выдували посуду.

Был и другой недостаток у тогдашней печи: пламя слишком быстро ее покидало. Пламя успевало отдать ей лишь очень малую долю своего тепла — около одной тридцатой. Это значит: из тридцати поленьев, брошенных в печь, двадцать девять сгорали как бы без всякой пользы; они нагревали воздух над заводом, а не стекло. Из-за этого приходилось стекло варить в два приема, как это делали еще египтяне.

Варили стекло по-прежнему в горшках. Горшки после нескольких варок портились, прогорали. Приходилось вытаскивать из горящей печи старые горшки и ставить на их место новые. Владелец завода не мог согласиться с тем, чтобы сначала остудить печь и уже после этого сменять горшки. Остудить и вновь нагреть печь — дело долгое. На это ушло бы не меньше шести дней, — шесть дней завод не давал бы дохода.

Горшки сменяли, не погасив печи. Вот как это происходило. Рабочий натягивал на себя костюм из толстой свиной кожи, а голову закрывал глухим шлемом с маленькими отверстиями для глаз. На руки он надевал трехслойные кожаные рукавицы. В таком виде он становился очень похож на водолаза. Это сходство увеличивалось еще больше, когда на него опрокидывали бочку воды. «Водолаз», а сказать вернее — «огнелаз», толкал крюком новый, уже раскаленный горшок прямо в бушующее море огня. Языки пламени выбрасывались навстречу из печи, жадно облизывали фигуру человека. От его одежды валил клубами пар. Дышать было нечем. Как можно скорее надо было установить горячий горшок, поставить его совершенно точно перед тем отверстием печи, из которого будут брать стекло...

День, когда нужно было сменять горшки, был самым тяжелым на стекольном заводе. Но и остальные дни были немногим легче.

В те времена живописцам часто приходилось рисовать для церкви картины, изображающие мучения грешников, в аду. Живописцы старались представить себе, каков же должен быть ад, чем он страшен.

И вот, начитавшись церковных книг, они рисовали темное подземелье, наполненное клубами едкого дыма, вырывающиеся откуда-то языки огня и голых грешников, задыхающихся в жару и дыму, с перекошенными от боли лицами. Всё это было выдумкой.

Но как удивительно похожи эти картины на то, что происходило на стекольном заводе!

На заводе действительно стояла вечная полутьма, клубился дым, полыхал огонь. То тут, то там ослепительно вспыхивали вдруг дрожащие пламенные шары. Полуголые люди с искаженными от напряжения лицами дули изо всей силы в железные трубки и трясли, и вертели, и раскачивали, и подбрасывали раскаленные шары.

Это был настоящий, не выдуманный ад. Но люди, работавшие в этом аду, были истинными, художниками.

Они мучились, обжигались, работая у раскаленных печей, и создавали прекрасные вещи: в горячее стекло вдували они не только воздух из своих легких, — в хрупкое стекло вкладывали они свою душу, свое стремление к красоте.

IV.2. ПЕЧЬ-САМОВАР

Стекольным заводам нужно было много дров, дров, хороших, жарких пород — березы, сосны, бука. Поэтому такой завод обычно строили в самой гуще леса, чтобы дрова были под рукой. Но проходил год, два, и лес как будто отодвигался от завода: опушка леса уходила всё дальше и дальше, по мере того как вырубались деревья. А через шесть-семь лет оказывалось: завод стоит в поле, лес виднеется где-то далеко-далеко у горизонта.

Лес отбежал от завода.

И тогда завод пускался в погоню за лесом. Делалось это очень просто: сарай и печь разбирались; всё, что могло еще служить, перевозилось на новое место. Его выбирали опять в глубине леса; здесь за неделю заводик вырастал заново.

Но так можно было поступать только в лесистых странах. Да и там стеклоделие грозило со временем истребить все леса.

В России для охраны лесных богатств был издан специальный указ, по которому запрещалось строить винокуренные и стекольные заводы ближе, чем за 200 километров от Москвы. В нем предписывалось даже «уничтожить все хрустальные и стеклянные заводы, в двухстах верстах от Москвы отстоящие».

Указ распространялся и на Петербург.

Если так обстояло дело на нашей богатейшей лесами земле, то что можно было предпринять в такой стране, как Англия? Там уже и тогда лесов было совсем мало.

Первыми забеспокоились английские кораблестроители: им нужен был хороший лес на мачты, на корпуса судов, на всю их отделку. Мебельным мастерам также требовалась хорошая древесина. А ее с каждым годом оставалось всё меньше и меньше. Стеклоделие не только мешало другим ремеслам, но грозило вскоре уничтожить и само себя: когда весь лес будет истреблен, стекловаренные печи неизбежно погаснут, не будет больше стекла...

Английское правительство решило запретить стеклоделам топить их печи дровами, — было приказано перейти на уголь; углем Англия богата.

Такой строгий закон был издан в 1615 году.

Однако издать закон было гораздо легче, чем заставить печи работать на угле. Чего только не делали стекловары, чтобы заставить уголь гореть! Они дробили его на мелкие кусочки, разогревали их в пламени костра, прежде чем бросить в печь, поливали уголь керосином, маслом, даже спиртом. Ничто не помогало. Углю не хватало воздуха для горения.

Тяжелый дым лениво стелился в печи, точно не желая ее покидать. Затем он медленно опускался вниз и гасил чуть тлеющий огонек.

Надо было, очевидно, целиком переделать печь для того, чтобы получить сильную тягу, заставить уголь гореть жарким пламенем. Это и сделал английский стеклозаводчик Телуэлл.

Он устроил широкий подземный туннель; по нему мощной струей устремлялся воздух в топку, проходил через слой горящего угля и уносился вверх. Кроме того, Телуэлл окружил всю печь кожухом в шесть раз выше самой печи. Кожух суживался кверху. Это была своего рода труба — прообраз нынешней фабричной трубы. Но труба эта стояла не на печи; наоборот, вся печь, весь завод был спрятан в этой широкой трубе.

Получился как бы гигантский самовар; но в самоваре труба проходит посередине, здесь же, наоборот, в середине варилось стекло, а воздух обтекал его со всех сторон.

Печь Телуэлла была пущена в 1618 году. Уголь горел в ней хорошо. Наконец-то была достигнута такая температура, что стекло можно было варить сразу, а не в два приема, как в старых печах, и варилось оно при этом гораздо быстрее.

IV.3. ПОЛЕЗНЫЙ ДЫМ

Английская стекловаренная печь пожирала очень много угля. И, понятно, многие изобретатели задумывались над тем, как бы ее усовершенствовать, сделать более экономичной.

В продолжение двухсот лет это никому не удавалось.

В самом деле, почему эта печь была невыгодной?

Потому, что очень много угля вылетало в воздух в виде горячего дыма, нагретого до 900 градусов. Кроме того, пламя охлаждалось притекающим в печь наружным воздухом. Пламя имело температуру около 1300 градусов, а воздух в морозные дни — около 10 градусов ниже нуля. Разница, как видно, очень большая. И этот холодный воздух притекал в печь всё время мощной струей, он отнимал у пламени его жар.

Холодным, был не только воздух, но и уголь. Ему тоже нужно было сначала согреться для того, чтобы вспыхнуть. На это тоже уходило тепло. Уголь и воздух как бы обкрадывали печь, отнимали у нее часть тепла. А дым уносил с собою другую часть тепла и растрачивал его бесплодно.

Как же избавить печь от всех этих недостатков? Эту трудную задачу разрешил Фридрих Сименс.

Его мысль была гениально проста: в печь поступает холодный уголь и холодный воздух, а из печи выходит без всякой пользы горячий дым. Так поймаем же дым и заставим его отдать свое тепло углю и воздуху!

Для этого Сименс прежде всего решил превратить уголь в газ. Получать горючий газ из угля в то время уже умели. Во многих городах Германии уже работали газовые заводы и направляли газ по трубам в квартиры.

Сименс стал нагревать воздух и горючий газ теплом, отнятым от дыма. Для этого он построил специальные системы ходов для нагревания воздуха и газа, которые назвал регенераторами, то есть приспособлениями для возврата тепла.

Вот как устроена печь Сименса. В ней имеются две пары ходов-регенераторов — левые и правые.

Горючий дым, прежде чем выпустить его в трубу, пускают, скажем, по левым ходам. Вскоре их стены и решетки накаляются. Тогда дым переключают на правую пару ходов, а через левые пускают теперь уже воздух и горючий газ.

Проходя через накалившиеся ходы, воздух и газ нагреваются. Но зато стенки ходов и их решетки постепенно остывают. Вот они уже совсем остыли. Как же поступить теперь? Теперь надо снова пустить по этим ходам дым, а газ и воздух пустить уже по правым ходам, по тем, через которые только что прошел дым и успел их накалить.

Дым как бы подготавливает, нагревает дорогу для воздуха и газа. Нагреет одну дорогу, — покинул ее и перешел на другую. И пока газ и воздух текут по готовой дороге, дым успевает уже нагреть им другую, соседнюю дорогу.

Так Сименс остроумно разрешил обе задачи: тепло теперь не уходит из печи зря вместе с дымом, а воздух и уголь не отнимают тепла у пламени. Такая печь называется регенеративной. Она легко дает температуру в 1450 градусов и даже выше.

IV.4. СТЕКЛЯННОЕ ОЗЕРО

Прошло пять тысяч лет с того дня, когда первый стеклодел изготовил первую стеклянную бусину, сплавив песок, известь и соду в глиняном горшке в огне печи. Отошла в прошлое пережившая многие века древняя римская печь. Ее сменили большие, мощные сооружения с газовым отоплением, с регенераторами, в которых работал полезный дым. В таких печах, дающих гораздо более высокие температуры, стекло варилось быстрее и лучше. Одно только осталось неизменным — горшки. Да, через пять тысяч лет после начала стеклоделия стекло варилось по-прежнему в глиняных горшках.

Горшки быстро разрушались, а изготовить их было дорого и сложно. Большие печи работали не на полную мощность, так как горшки можно было ставить только по краям, а вся средина печи пустовала: стеклодув не мог бы дотянуться сюда своей трубкой. Мастера больше стояли, чем работали, — так много времени занимала установка, разогрев и смена горшков. А стекла требовалось всё больше и больше. «Что же делать? — думали люди. — Неужели нельзя варить стекло как-нибудь иначе?»

Но прошли сотни лет, прежде чем упорная человеческая мысль и тут добилась успеха, — появились ванные печи. Не известно, кому принадлежит это гениальное изобретение. Может быть, делу помог случай. Ведь нередко бывало, что горшки трескались в печи во время варки и стекло разливалось по поду (дно печи). Возможно, какой-нибудь рабочий предложил доварить стекло прямо на поду. Во всяком случае ванные печи появились и быстро вытеснили горшки почти из всех областей стеклоделия.

Сейчас горшковые печи применяются только для варки самого сложного и высококачественного из всех существующих стекол — оптического стекла да стекла, идущего для изготовления художественных изделий.

За последние десятилетия придумано множество различных конструкций ванных печей. Есть печи большие и малые, круглые и прямоугольные; одни из них обогреваются газом, другие — электричеством. Но все они. объединены общей идеей: стекло в них варится на всем пространстве печи.

Как же происходит варка стекла?

В бассейн печи, которая уже разогрета до необходимой температуры специальным механизмом, загружают шихту — смесь соды, песка, извести и других материалов, составляющих стекло. Под действием высокой температуры шихта плавится. Образующийся сложный расплав постепенно становится всё более однородным и превращается в годное для выработки стекло.

Бассейн ванной печи делится на варочное и выработочное отделения. В варочной части происходит непосредственно варка стекла. Из выработочной части готовое стекло забирается стеклодувными трубками или машинами.

Современная стекловаренная печь — огромное сооружение, она не меньше трехэтажного дома на двадцать пять — тридцать квартир. Весит такая печь больше двух тысяч тонн, то есть примерно столько же, сколько двадцать самых тяжелых локомотивов.

Через мощные горелки, как струя воды из брандспойта, врывается под своды печи горючая смесь, сразу же превращаясь в бушующее пламя. Представьте себе струю огня длиной в 7—9 метров! Пламя из нескольких горелок, встречаясь и переплетаясь, образует как бы огненный свод, под которым кипит, бурлит в непрерывном движении, сияет белым, ослепляющим светом расплавленная стекломасса. «Стекло им рождено! Огонь — его родитель», — написал двести лет назад наш гениальный ученый Михаил Васильевич Ломоносов.

В современных стекловаренных печах достигается температура в 1500 градусов. Как дать представление о таком жаре? Что было бы, если обычная русская печка нагрелась до 1500 градусов? Тогда кирпичи, из которых она сложена, растаяли бы и потекли огненными струйками! Стекловаренная печь сложена, разумеется, не из обычного красного кирпича. Такую печь складывают из огнеупорных брусьев. Делают их из особой глины, которая выдерживает, не размягчаясь, жар в 1700 градусов и выше — шамотной глины. Каждый огнеупорный брус — толщиной почти в полметра, а весит он больше сотни килограммов. Но даже и эти огромные брусья разрушаются от разъедающего действия жидкого стекла при температуре в 1500 градусов. Чтобы замедлить это разрушение, бассейн печи окружают сетью труб, по которым протекает холодная вода, охлаждая раскаленные стены печи. Современные ванные печи могут работать без остановки по 3—4 года.

Ученые и инженеры упорно трудятся над улучшением конструкций стекловаренных печей.

Современную стекловаренную печь изобрел не один какой-либо человек, а сотни, даже тысячи людей.

Эту печь постепенно создавали и совершенствовали на протяжении многих веков.

Стекловаренная печь — это памятник двухтысячелетнего человеческого труда, удивительной изобретательности, огромного упорства.

 

V.1. БУТЫЛКА В БУТЫЛКЕ

Человек издавна привык работать руками. Но стеклодув работает главным образом не руками, а легкими — тем органом, который предназначен не для работы, а для дыхания. Поэтому его работа и требует особого, ни с чем не сравнимого напряжения.

Выдуть стеклянный пузырь совсем не просто. Если дать стеклодувную трубку совсем здоровому, крепкому человеку, попавшему на стекольный завод впервые, и предложить ему выдуть пузырь, то у него, несмотря на всё его старание, ничего не выйдет. Нужно очень сильно и вместе с тем искусно дуть в трубку, чтобы преодолеть сопротивление стекла.

Еще труднее выдуть продолговатый пузырь с узким горлышком и плоским дном — тот стеклянный пузырь, который мы привыкли называть бутылкой. Выдувание самой обыкновенной бутылки ручным способом требует большого мастерства. Правда, бутылки обычно выдувают в форму, чтобы их размеры были всегда постоянными. Но при изготовлении бутылки мастер должен всё время следить за тем, чтобы толщина стенок была равномерной и каждый раз одинаковой и чтобы горлышко бутылки имело постоянную ширину.

А бутылку для шампанского может выдуть только очень опытный мастер. Обычная бутылка, если в нее влить такое вино, взорвалась бы: старое, игристое вино, выделяя газы, давит изнутри, на стенки бутылки с силою двадцати — двадцати пяти атмосфер — почти с той же силой, с какой давит пар в паровозном котле.

У бутылки для шампанского стенки должны быть совершенно одинаковой толщины. Дно ее должно быть очень крепким, особенно там, где оно соединяется со стенками: в этом месте чаще всего разрываются бутылки.

Среди бутылочных мастеров попадались подлинные артисты своего дела, настоящие фокусники. Они делали, например, такие фокусы.

Внутри обыкновенной светлой бутылки помещен стеклянный петушок, чуть поменьше самой бутылки. Как же он мог забраться туда через узкое горлышко?

Вот еще более поразительный фокус старых мастеров. В литровой бутылке заключена полулитровая, а в ней — еще маленькая бутылка в четверть литра. Совершенно, казалось бы, невозможная вещь: три бутылки, вложенные одна в другую. Как же это сделано? Мастер выдул сначала самую маленькую бутылку, а затем взялся за полулитровую бутылку. Вот уже пузырь вытянулся, стал похожим на бутылку. В этот момент мастер ножницами быстро подрезает и отгибает дно (горячее стекло можно резать, как бумагу) и отворачивает его в сторону. Через это отверстие он просовывает внутрь пузыря маленькую бутылку. Затем ставит дно на место и разогревает снова пузырь на огне, — сделанный шов сваривается и заглаживается.

Точно таким же способом вложил он потом полулитровую бутылку в самую большую, литровую.

Так забавлялись стеклодувы в старину, так старались они найти развлечение в своем тяжелом однообразном труде.

V.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ЛЕГКИЕ

Если даже для здорового человека работа стеклодува трудна, то в десять раз тяжелее была она для Робине. Он работал на знаменитой хрустальной фабрике Баккара во Франции. У Робине были очень слабые легкие, и он часто хворал. Он мучился невероятно, выдувая по тысяче и больше бутылок в день. А бросать работу было нельзя: у него была большая семья.

И вот Робине стал думать, как бы облегчить свой тяжкий труд, чем бы заменить человеческие легкие. Рабочие смеялись над чудаком, который вместо отдыха после десятичасового труда начинал что-то мастерить.

В 1828 году, после двух лет упорной работы, Робине все-таки построил свой прибор. Это был воздушный насос особого устройства. Обычный насос, вроде велосипедного, для выдувания бутылок не годится: он слишком слаб, его нужно долго качать. За это время стекло, конечно, остыло бы. Кроме того, такой насос — ручной, а у стеклодува руки заняты трубкой.

Насос Робине был ножным. Тугая пружина прижималась ножной педалью, оттягивала вниз поршень и засасывала воздух в цилиндр. Когда пружину отпускали, воздух выгонялся из цилиндра, входил через трубку в комок стекла и раздувал его.

Конечно, нужно было большое усилие, чтобы сжать тугую пружину, — нога от этого уставала. Но зато легкие рабочего были освобождены от работы.

Насос Робине не мог выдувать бутылки с таким искусством, как это делал человек своими лёгкими.

Поэтому такой насос не нашел большого применения. Робине остался небогатым человеком, но он был счастлив уже тем, что хотя бы на двух-трех заводах облегчил труд своих товарищей-стеклодувов.

Идея Робине нашли последователей и в других странах. Было разработано несколько конструкций пневматической стеклодувной трубки. Но все эти попытки делались частными лицами, и даже хорошие результаты не были широко использованы в промышленности. В 1937 году пневматической стеклодувной трубкой заинтересовались в СССР. Был объявлен большой конкурс на разработку лучшей конструкции пневматической трубки. Победителями его оказались инженеры А. Я. Гринберг и М.С. Гандшу. Их приспособление позволяет выдувать изделия любой емкости. Для этого механическая трубка с раздутой баночкой подводится к специальному дутьевому станку, где изделие выдувается окончательно в форму.

Пневматическая трубка и дутьевой станок Гринберга и Гандшу успешно применяются на малых производствах.

Однако механизация стекольного производства в основном шла другими путями. Там, где не требовалось искусство художника, а только точность и мастерство, оказалось возможным по мере развития техники полностью заменить тяжелый труд человека работой сложных и точных машин.