Der Jacquard-Mechanismus – Programmierbare Webmuster mit Lochkarten

Zeichnen Sie das gewünschte Webmuster auf Patentpapier – kariertes Papier, bei dem jede Zelle eine Kreuzung von Kette und Schuss darstellt. Eine gefüllte Zelle bedeutet, dass der Kettfaden über dem Schussfaden liegt (ein 'Kettflott'); eine leere Zelle bedeutet, dass der Schussfaden über dem Kettfaden liegt (ein 'Schussflott'). Jede Zeile des Rasters entspricht einem Schuss (einem Durchgang des Schiffchens). Ein einfaches sich wiederholendes Muster benötigt möglicherweise 20–50 Zeilen; ein komplexes bildhaftes Design kann Tausende erfordern.

Jede Reihe des Musterpapiers wird zu einer gelochten Karte. Die Karte besitzt ein Raster von Positionen, das der Anzahl der Haken am Jacquard-Mechanismus entspricht – typischerweise 200 bis 600 Positionen pro Karte, wobei große Mechanismen jedoch 1.200 erreichten. Wo der entsprechende Kettfaden für diesen Schuss angehoben werden muss, wird ein Loch gestanzt. Kein Loch bedeutet, dass der Faden unten bleibt. Die Karte ist die Anweisung; das Lochmuster ist das Programm.

Lege jede Karte in einen Lochrahmen und verwende eine Handlochzange oder eine fußbetriebene Presse, um an den markierten Positionen saubere rechteckige Löcher zu stanzen. Jedes Loch muss exakt platziert sein – ein falsch gesetztes Loch hebt den falschen Faden an und erzeugt einen sichtbaren Fehler im Muster. Ein geübter Kartenlocher konnte 30–50 Karten pro Stunde herstellen. Komplex gemusterte Seidenstoffe benötigten 10.000 bis 24.000 Karten für eine einzige Musterwiederholung.

Die gelochten Karten werden nacheinander mit Schnur verbunden, indem die Schnur durch die Löcher an der oberen und unteren Kante jeder Karte gefädelt wird. Die Karten bilden eine geschlossene Schleife – nachdem die letzte Karte den Mechanismus durchlaufen hat, kehrt die erste Karte zurück. Auf diese Weise kann sich das Muster beliebig oft wiederholen. Jede Karte muss in der richtigen Reihenfolge liegen; eine einzige Karte in falscher Reihenfolge stört das gesamte Muster.

Der Jacquard-Mechanismus sitzt oben auf einem Webstuhlrahmen, direkt über den Litzen. Er enthält ein Raster aus senkrechten Haken, von denen jeder über eine Schnur (als 'Simple' bezeichnet) mit einem oder mehreren darunterliegenden Kettfäden verbunden ist. Jedem Haken entspricht eine federbelastete Nadel. Die Kartenkette läuft über einen perforierten Zylinder an der Vorderseite des Mechanismus. Die gesamte Baugruppe erhöht die Höhe des Webstuhls um etwa einen Meter.

Hunderte oder Tausende paralleler Kettfäden auf den Kettbaum wickeln. Jacquardweberei verwendet typischerweise feines, festes Garn – Seide war in Lyon die ursprüngliche Faser, obwohl auch Baumwolle und Kammgarn geeignet sind. Die Anzahl der Kettfäden muss der Anzahl der Haken am Jacquard-Mechanismus entsprechen. Ein 400-Haken-Jacquard mit einem Faden pro Haken benötigt 400 Kettfäden; Litzenbindungen können dies vervielfachen, sodass jeder Haken 2–4 Fäden für breitere Stoffe steuert.

Binden Sie jeden Kettfaden über eine Schnur (die „Litze“) mit dem entsprechenden Haken, die durch ein kleines Öhr in einer Litze läuft. Wenn der Haken sich hebt, hebt er die Schnur, die wiederum die Litze hebt, die schließlich den Kettfaden anhebt. Diese eins-zu-eins-Verbindung zwischen Haken und Faden ist es, die dem Jacquard seine Stärke verleiht – jeder Faden ist einzeln ansteuerbar, anders als bei einem herkömmlichen Webstuhl, bei dem die Fäden in Schäfte gruppiert sind.

Jeden Kettfaden durch einen Zahn des Riets einfädeln und die Fäden gleichmäßig über die Webbreite verteilen. Für feine gemusterte Seide sind Rietdichten von 30–60 Zähnen pro Zentimeter üblich. Das Riet dient außerdem als Anschläger, der jeden Schussfaden gegen die Warenkante an seinen Platz drückt.

Die Kettfäden in kleine Bündel zusammenfassen, an der Warenbaumschürze festbinden und die Kette gleichmäßig spannen, indem Sie die Bremse des Kettbaums einstellen. Eine gleichmäßige Spannung über alle Fäden ist entscheidend – beim Jacquardweben entstehen komplizierte Muster, bei denen Spannungsunterschiede sofort als Verzerrungen im Design sichtbar werden.

Eine Spule Schussgarn in den Schützen einsetzen. Gemusterte Jacquardgewebe verwenden oft mehrere Schussfarben – für Brokate können 3–6 verschiedenfarbige Schützen erforderlich sein, die je nach Muster gewechselt werden. Für einen einfarbigen Damast genügt ein Schützen. Das Schussgarn sollte feiner und weicher sein als die Kette, um eine glatte Stoffoberfläche zu erzielen.

Webstuhl starten. Bei jedem Zyklus drückt der gelochte Zylinder die aktuelle Karte gegen das Raster aus federbelasteten Nadeln. Wo die Karte ein Loch hat, geht die Nadel hindurch, und ihr zugehöriger Haken wird von einem aufsteigenden Greifer (Hebebalken) erfasst. Wo kein Loch ist, wird die Nadel zurückgedrückt und der Haken verfehlt den Greifer. Die ausgewählten Haken steigen und heben ihre Kettfäden an, um das Fach zu bilden.

Beobachten Sie, wie sich der Zylinder nach jeder Nadelauswahl um eine Position weiterdreht. Die nächste Karte drückt gegen die Nadeln und wählt so eine andere Gruppe von Haken für das nächste Fach aus. Hierin liegt das Herzstück der Jacquard-Maschine: binäre Auswahl – Loch oder kein Loch, heben oder nicht heben – wiederholt über Hunderte von Positionen, Karte für Karte. Jede Karte ist eine Zeile eines Programms; der Webstuhl ist der Prozessor; der Stoff ist die Ausgabe.

Bei angehobenen ausgewählten Kettfäden wird das Schiffchen mit dem Schussfaden durch das geöffnete Fach geführt – auf frühen Webstühlen von Hand, bei späteren Jacquard-Webmaschinen mechanisch mit einem Schnellschützen oder einem Treibschützenmechanismus. Der Schuss legt sich über die volle Breite und verkreuzt sich nur mit den abgesenkten Kettfäden. Den Schuss mit dem Webblatt an seinen Platz anschlagen.

Nach einigen Zentimetern Weben wird das Muster im Gewebe sichtbar. Prüfen Sie, ob das Design mit der ursprünglichen Punktpapier-Zeichnung übereinstimmt. Fehler deuten entweder auf eine falsch gelochte Karte (falsche Lochposition) oder auf eine unterbrochene Verbindung zwischen Haken und Kettfaden hin. Eine einzelne falsch gelochte Karte erzeugt eine sichtbare waagerechte Fehlerlinie über die gesamte Breite – die Karte muss neu gelocht und in der Kette ersetzt werden.

Bei Brokat- oder gobelinartiger Jacquardweberei werden Schiffchen gewechselt, um an bestimmten Stellen des Musters unterschiedliche Schussfarben einzubringen. Die Kartenkette steuert, welche Kettfäden angehoben werden, doch die Weberin bzw. der Weber (oder später ein automatischer Schiffchenwechselmechanismus) bestimmt, welche Schussfarbe jedes Fach füllt. Die Kombination aus programmierbarer Kettauswahl und mehreren Schussfarben erzeugte die reich gemusterten Stoffe, durch die Lyon zur Seidenhauptstadt Europas wurde.

Ein Aufwickelmechanismus wickelt den fertigen Stoff mit kontrollierter Geschwindigkeit auf den Warenbaum auf und sorgt so für eine gleichbleibende Schussdichte. Leere Schussspulen bei Bedarf austauschen. Die Jacquardweberei ist langsamer als die einfache mechanische Weberei – typischerweise 30–60 Schuss pro Minute gegenüber 100+ bei einfachem Stoff – weil das Lesen der Lochkarten und das selektive Fachbilden pro Zyklus mehr Zeit beanspruchen.

Wenn die Kette aufgebraucht ist oder die gewünschte Länge erreicht ist, stoppen Sie den Webstuhl, schneiden die Kette hinter den Litzen ab und wickeln den fertigen Stoff ab. Jacquardgewebte Stoffe reichen von einfachen geometrischen Damasten bis zu fotorealistischen Porträts – das berühmte gewebte Porträt von Jacquard selbst, 1839 von Michel-Marie Carquillat hergestellt, benötigte 24.000 Lochkarten und wird häufig als das komplexeste mechanische Programm vor dem elektronischen Computer bezeichnet.

Der Jacquard-Mechanismus hat zwei Erben. In der Textilindustrie machte er komplex gemusterte Stoffe erschwinglich — Designs, die früher einen Meisterweber und einen Zieheinrichter erforderten, die wochenlang Hand in Hand arbeiteten, konnten nun von einer einzigen Bedienungsperson an einem mechanischen Webstuhl hergestellt werden. In der Informatik führte er das Konzept gespeicherter Programme auf einem physischen Medium ein. Herman Hollerith passte Lochkarten für die US-Volkszählung von 1890 an. IBM baute sein Imperium auf der Lochkarten-Datenverarbeitung auf. Die Linie vom Seidenwebstuhl Jacquards bis zum modernen Computer ist direkt und ununterbrochen.