Cartwrights mechanischer Webstuhl — Mechanisierte Weberei durch Dampf und Wasser

Der Kettbaum ist ein großer Zylinder am hinteren Teil des Webstuhls, auf dem Hunderte oder Tausende paralleler Kettfäden unter gleichmäßiger Spannung aufgewickelt sind. Beim mechanischen Webstuhl wird die Kette auf einer separaten Schermaschine vorbereitet – einem großen rotierenden Rahmen, der abgemessene Garnlängen parallel aufwickelt. Die fertige Kette wird anschließend auf den Kettbaum des Webstuhls übertragen. Maschinell gesponnenes Kettgarn (von der Wasserspinnmaschine oder Mule) muss mit Stärkeschlichte behandelt werden, damit es der mechanischen Belastung beim maschinellen Weben standhält.

Jeder Kettfaden wird durch eine Litze gezogen – eine Drahtschlaufe mit einem Öhr in der Mitte, die in einem Litzenrahmen befestigt ist. Bei der Leinwandbindung werden abwechselnd Fäden durch Rahmen 1 und Rahmen 2 gezogen. Hebt sich Rahmen 1, werden die Hälfte der Kettfäden angehoben und das Webfach entsteht. Der mechanische Webstuhl automatisiert diese Bewegung mit Nocken oder Exzentern, die die Rahmen nacheinander heben und senken, das anfängliche Einziehen (als „Einziehen“ bezeichnet) erfolgt jedoch weiterhin von Hand, Faden für Faden.

Nach den Litzen wird jeder Kettfaden durch einen Dent (Zwischenraum) im Riet gezogen – einen kammartigen Rahmen, der im Blatt montiert ist. Das Riet verteilt die Kettfäden gleichmäßig über die Webbreite und dient dazu, jeden Schussfaden anzuschlagen. Die Riettdichte (Dents pro Zentimeter) bestimmt die Fadenzahl des Gewebes. Ein feines Baumwoll-Hemdenstoff kann 20 Dents pro Zentimeter verwenden; grobe Leinwand verwendet 6–8.

Die Kettfäden in kleine Gruppen zusammenfassen und an der Warenbaum-Schürze (ein Stoffstreifen, der an der vorderen Walze befestigt ist) festbinden. Die Kettspannung durch Drehen der Bremse des Kettbaums einstellen, bis alle Fäden straff und gleichmäßig liegen. Eine gleichmäßige Spannung über die gesamte Breite ist essenziell – Webmaschinen arbeiten mit Geschwindigkeiten, bei denen jede Spannungsschwankung zu sichtbaren Gewebefehlern führt.

Eine bewickelte Schussspule in das Schiffchen einsetzen. An Webmaschinen ist das Schiffchen ein robustes Bootsschiffchen, das mit Metallspitzen verstärkt ist, damit es dem Schlagen durch den Schussmechanismus mit hoher Geschwindigkeit standhält. Der Schussfaden läuft durch ein kleines Loch oder ein Fadenauge im Schiffchenkörper. Achten Sie darauf, dass sich die Spule frei dreht – eine klemmende Spule führt dazu, dass das Schiffchen Garn quer durch das Fach zieht, anstatt es sauber einzulegen.

Der mechanische Webstuhl wird von einer Hauptwelle angetrieben, die über Riemen und Riemenscheiben mit einem Wasserrad oder einer Dampfmaschine verbunden ist. Durch Betätigen eines Kupplungshebels wird der Webstuhl mit der sich drehenden Hauptwelle verbunden. Der interne Nockenmechanismus des Webstuhls wandelt diese kontinuierliche Drehung in die aufeinanderfolgenden Bewegungen des Webens um: Fachbildung (Öffnen der Kettfäden), Schusseintrag (Durchschießen des Schiffchens) und Anschlagen (Festschlagen des Schussfadens an die richtige Stelle).

Kupplung einrücken und den Webstuhl für die ersten Schüsse mit reduzierter Geschwindigkeit laufen lassen. Die Fachbildung beobachten: Die Litzenrahmen sollten sauber heben und senken und so eine klare Öffnung für das Schiffchen erzeugen. Das Schiffchen sollte über die volle Breite fliegen und fest im gegenüberliegenden Schiffchenkasten landen. Die Lade sollte nach vorne schwingen und den Schussfaden dicht an den Anschlag (die Kante des gewebten Stoffes) drücken.

Der Schussmechanismus – abgeleitet von Kays Schnellschützen – verwendet einen nockengesteuerten Hebel, um den Schützen in jedem Zyklus genau im richtigen Moment quer über den Webstuhl zu schlagen. Das Timing ist entscheidend: Der Schützen muss die Fachöffnung nach vollständigem Öffnen und vor Beginn des Schließens durchqueren. Bei frühen mechanischen Webstühlen führten falsch getaktete Schüsse dazu, dass der Schützen gegen die sich schließenden Kettfäden prallte, Fäden rissen und der Schützen beschädigt wurde – ein heftiges Ereignis namens „Schlag“.

Mechanische Webstühle sind mit einem automatischen Kettfadenwächter ausgestattet – einer Erfassungsvorrichtung, die gerissene Kettfäden erkennt und den Webstuhl sofort anhält. Jeder Kettfaden läuft durch einen dünnen Metall-Fühlerstift. Reißt ein Faden, fällt sein Fühlerstift herab und betätigt einen Hebel, der die Kupplung löst. Dadurch wird verhindert, dass der Webstuhl ohne einen Faden weiterwebt, was einen sichtbaren Streifen im Stoff verursachen würde. Den gerissenen Faden wieder anknoten und neu starten.

Sobald der Webstuhl sauber läuft, auf volle Betriebsgeschwindigkeit steigern. Ein früher mechanischer Webstuhl arbeitete mit 60–80 Schuss pro Minute; in den 1830er-Jahren erreichten verbesserte Konstruktionen 100–120 Schuss pro Minute. Bei voller Geschwindigkeit wird das Schiffchen als Schemen über den Webstuhl geschleudert, und die Lade schwingt in einem gleichmäßigen Rhythmus. Der Lärm eines Websaals voller mechanischer Webstühle war so stark, dass die Arbeiter sich durch Lippenlesen verständigten – eine Praxis, die als „Mee-Mawing“ bezeichnet wurde.

Wenn die Schussspule leer läuft, fliegt das Schiffchen ohne Fadeneintrag weiter. Die Bedienperson muss den Webstuhl anhalten, die leere Spule entfernen, eine volle einsetzen und neu starten. Bei späteren mechanischen Webstühlen ersetzte ein automatischer Spulenwechselmechanismus (der automatische Northrop-Webstuhl, 1894) die Spulen ohne Anhalten – in Cartwrights Zeit war dies jedoch noch eine manuelle Aufgabe und der Hauptgrund, weshalb ein Weber gleichzeitig nur 2–4 Webstühle betreuen konnte.

Ein Sperrradmechanismus am Warenbaum schiebt das gewebte Gewebe nach jedem Schuss oder nach wenigen Schüssen um einen kleinen Betrag weiter, sodass die Anschlagslinie in konstantem Abstand zum Blatt bleibt. Die Aufwickelgeschwindigkeit bestimmt die Schussdichte des Gewebes in Schüssen pro Zentimeter (Schussdichte). Diese mechanische Präzision erzeugt Stoff mit gleichmäßigerer Schussdichte, als es ein Handweber je erreichen könnte.

Die Stoffoberfläche regelmäßig auf Fehler untersuchen: gerissene Kettfäden (vertikale Streifen), Doppelschüsse (zwei Schussfäden in einem Fach), lose Webkanten oder Ölflecken von den Maschinen. Fehler mit einer Kreidelinie markieren, damit sie in der Veredelung ausgebessert werden können. Ein geschickter Webereiarbeiter an einem mechanischen Webstuhl konnte mehrere Webstühle betreuen und dabei die Qualität halten – in den 1840er-Jahren betreute ein Weber typischerweise 4 Webstühle und produzierte so viel Stoff wie 15 Handweber.

Wenn die Kettfäden aufgebraucht sind (oder die gewünschte Stofflänge erreicht ist), stoppe den Webstuhl, schneide die restlichen Kettfäden hinter den Litzen ab und wickle den fertigen Stoff vom Warenbaum ab. Eine volle Kette kann 50–100 Meter durchgehenden Stoff ergeben. Der Rohstoff (als 'Grey Goods' oder 'Loomstate' bezeichnet) geht vor dem Verkauf in die Veredelungsabteilung zum Entschlichten, Bleichen, Färben und Pressen.

Der mechanische Webstuhl war das letzte Glied in der Kette der Textilmechanisierung. 1733 erfand Kay das Schnellschützenwebschiffchen (flying shuttle). In den Jahren 1764–1779 mechanisierten die Spinnmaschine Jenny, das Wasserspinnrad (water frame) und die Mule-Jenny das Spinnen. 1785 mechanisierte Cartwright das Weben. Innerhalb von 52 Jahren war jeder Schritt von der Faser bis zum Stoff maschinell angetrieben. Die Baumwollstoffproduktion in England stieg von 2 Millionen Pfund im Jahr 1760 auf über 300 Millionen Pfund bis 1830 – eine Steigerung um das 150-Fache. Die Textilrevolution war abgeschlossen, und das Vorbild für die industrielle Fertigung war für alle folgenden Industriezweige gesetzt.