The Analytical Engine webt algebraische Muster genauso wie der Jacquard-Webstuhl Blumen und Blätter webt.
Joseph Marie Charles war ein französischer Weber und Kaufmann. Er spielte eine wichtige Rolle in der Entwicklung des frühesten programmierbaren Webstuhls, des "Jacquard-Webstuhls", der wiederum eine wichtige Rolle in der Entwicklung anderer programmierbarer Maschinen spielte, wie etwa einer frühen Version eines digitalen Compilers, den IBM zur Entwicklung des modernen Computers verwendete.
Biografie
Joseph Marie Charles' Familienname war "Jacquard". In der Generation seines Großvaters lebten mehrere Zweige der Familie Charles in Lyons Vorort Couzon-Au-Mont d'Or auf der Nordseite Lyons, entlang der Saône. Um die verschiedenen Zweige zu unterscheiden, gab die Gemeinde ihnen Spitznamen; Josephs Zweig wurde "Jacquard" Charles genannt. Josephs Großvater war also Bartholomew Charles dit Jacquard.
Joseph Marie Charles dit Jacquard wurde am 7. Juli 1752 in eine konservativ katholische Familie in Lyon, Frankreich, geboren. Er war eines von neun Kindern von Jean Charles dit Jacquard, einem Meisterweber in Lyon, und seiner Frau Antoinette Rive. Jedoch überlebten nur Joseph und seine Schwester Clemenceau, geboren am 7. November 1747, bis ins Erwachsenenalter. Obwohl sein Vater ein vermögender Mann war, erhielt Joseph keine formale Schulbildung und blieb bis zum Alter von 13 Jahren Analphabet. Er wurde schließlich von seinem Schwager Jean-Marie Barrett unterrichtet, der ein Druck- und Buchverkaufsunternehmen betrieb. Barrett führte Joseph auch in gelehrte Gesellschaften und Gelehrte ein. Joseph half zunächst seinem Vater, seinen Webstuhl zu bedienen, aber die Arbeit erwies sich als zu anstrengend, daher wurde Jacquard zunächst bei einem Buchbinder und dann bei einem Drucktypen-Hersteller untergebracht.
Seine Mutter starb 1762, und als sein Vater 1772 starb, erbte Joseph das Haus seines Vaters, Webstühle und Werkstatt sowie ein Weingut und einen Steinbruch in Couzon-au-Mont d'Or. Joseph betätigte sich dann in Immobilien. 1778 verzeichnete er seine Berufe als Meisterweber und Seidenhändler. Jacquards Beruf zu dieser Zeit ist problematisch, da die meisten Seidenweber ab 1780 nicht mehr unabhängig arbeiteten; stattdessen arbeiteten sie gegen Lohn für Seidenhändler, und Jacquard war nicht als Seidenhändler in Lyon registriert.
Es gibt einige Verwirrung über Jacquards frühe Arbeitsgeschichte. Der britische Ökonom Sir John Bowring traf Jacquard, der Bowring sagte, dass er einmal Strohhutzeuger gewesen sei. Eymard behauptete, dass Jacquard, bevor er sich der Seidenweberei widmete, ein Schriftgießer, ein Hersteller von Drucktypen, ein Soldat, ein Bleicher (Blanchisseur) von Strohhüten und ein Kalkbrenner, ein Hersteller von Kalk für Mörtel, war. Barlow behauptet, dass Jacquard vor seiner Heirat für einen Buchbinder, einen Schriftgießer und einen Besteckhersteller gearbeitet hatte. Nach der Heirat versuchte sich Jacquard in der Besteckherstellung, Schriftgießerei und Weberei. Barlow zitiert jedoch keine Quellen für diese Informationen.
Am 26. Juli 1778 heiratete Joseph Claudine Boichon. Sie war eine wohlhabende Witwe aus Lyon, die Eigentum besaß und eine beträchtliche Mitgift hatte. Joseph geriet jedoch bald in große Schulden und wurde vor Gericht gebracht. Barlow behauptet, dass Jacquard nach dem Tod seines Vaters ein Figurenweberei-Unternehmen gründete, aber scheiterte und seinen ganzen Reichtum verlor. Barlow zitiert jedoch keine Quellen, die seine Behauptung stützen. Um seine Schulden zu begleichen, war er gezwungen, sein Erbe zu verkaufen und die Mitgift seiner Frau zu missbrauchen. Seine Frau behielt ein Haus in Oullins auf der Südseite Lyons, entlang der Rhone, wo das Paar lebte. Am 19. April 1779 bekamen die Eheleute ihr einziges Kind, einen Sohn namens Jean Marie. Charles Ballot erklärte, dass Joseph und sein Sohn, nachdem der Aufstand von Lyon 1793 unterdrückt wurde, aus der Stadt entkamen, indem sie sich der Revolutionsarmee anschlossen. Sie kämpften zusammen in der Rhein-Kampagne von 1795 und dienten in dem Rhone-and-Loire-Bataillon unter General Jean Charles Pichegru. Josephs Sohn wurde bei Heidelberg getötet. Ballot wiederholte jedoch Gerüchte und war ein nachlässiger Historiker. Zum Beispiel erklärte er, dass Jacquards Frau Claudette Boichon die Tochter von Antoine-Hélon Boichon, einem Meisterschwertschmied, war, während Claudette eine Witwe war, die zuvor mit einem Mr. Boichon verheiratet gewesen war, bevor sie Jacquard heiratete.
Ab 1800 erfand Joseph verschiedene Geräte. Er erfand 1800 einen Tretwebstuhl, 1803 einen Webstuhl zum Weben von Fischernetzen und ab 1804 den "Jacquard"-Webstuhl, der Seidengemuster automatisch weben würde. Diese frühen Erfindungen funktionierten jedoch nicht gut und waren daher erfolglos.
1801 stellte Jacquard seine Erfindung auf der Exposition des produits de l'industrie française in Paris aus, wo ihm eine Bronzemedaille verliehen wurde. 1803 wurde er nach Paris berufen und ans Conservatoire des Arts et Metiers attachiert. Ein dort ausgestellter Webstuhl von Jacques de Vaucanson deutete verschiedene Verbesserungen an seinem eigenen an, die er allmählich zu seinem endgültigen Zustand perfektionierte. Der Webstuhl wurde 1805 zur öffentlichen Eigenschaft erklärt, und Jacquard erhielt eine Pension und eine Lizenzgebühr für jede Maschine. Obwohl seine Erfindung von den Seidenwebern heftig bekämpft wurde, die fürchteten, dass ihre Einführung aufgrund der Arbeitseinsparungen ihnen ihren Lebensunterhalt nehmen würde, sicherten ihre Vorteile ihre allgemeine Adoption, und 1812 gab es 11.000 Jacquard-Webstühle in Frankreich in Gebrauch. Diese Behauptung wurde angefochten: Anfangs wurden nur wenige Jacquard-Webstühle verkauft wegen Problemen mit dem Lochkartenmechanismus. Erst nach 1815 — nachdem Jean Antoine Breton die Probleme mit dem Lochkartenmechanismus gelöst hatte — nahmen die Verkäufe von Webstühlen zu.
Jacquard starb am 7. August 1834 in Oullins Rhône. Sechs Jahre später wurde ihm eine Statue in Lyon an dem Ort errichtet, wo sein 1801er Ausstellungswebstuhl zerstört worden war.
Jacquard-Maschine
Der Jacquard-Webstuhl ist ein mechanischer Webstuhl, der Pappkarten mit Lochmustern verwendet, wobei jede Karte einer Reihe des Designs entspricht. In den Karten werden mehrere Reihen von Löchern gestanzt, und die vielen Karten, die das Design des Textils ausmachen, werden der Reihe nach aneinander gereiht. Es basiert auf früheren Erfindungen des Franzosen Basile Bouchon 1725, Jean-Baptiste Falcon 1728 und Jacques Vaucanson 1740.
Um den Jacquard-Webstuhl zu verstehen, sind einige grundlegende Weberei-Kenntnisse notwendig. Parallele Fäden die "Kette" werden über einen rechteckigen Rahmen die "Webstuhl" gespannt. Für einfaches Gewebe wird jeder zweite Kettfaden angehoben. Ein anderer Faden der "Schussfaden" wird dann im rechten Winkel zur Kette durch den Raum das "Fach" zwischen den unteren und oberen Kettfäden geleitet. Dann werden die angehobenen Kettfäden gesenkt, die abwechselnden Kettfäden werden angehoben, und der Schussfaden wird in entgegengesetzter Richtung durch das Fach geleitet. Mit Hunderten solcher Zyklen wird das Gewebe allmählich erzeugt.
Durch Anheben verschiedener nicht nur abwechselnder Kettfäden und Verwendung farbiger Fäden im Schuss können Textur, Farbe, Design und Muster variiert werden, um verschiedene und hochwertige Stoffe zu erzeugen. Das Weben aufwendiger Muster oder Designs manuell ist ein langsames, kompliziertes Verfahren, das fehleranfällig ist. Jacquards Webstuhl sollte diesen Prozess automatisieren.
Jacquard war nicht der erste, der versuchte, den Webereiprozess zu automatisieren. 1725 erfand Basile Bouchon einen Aufsatz für Brochierwebstühle, der ein breites Band aus Lochpapier verwendete, um die Kettfäden auszuwählen, die während des Webens angehoben würden. Insbesondere betraf Bouchons Innovation eine Reihe von Haken. Der gekrümmte Teil jedes Hakens ergriff eine Schnur, die einen der Kettfäden anheben konnte, während der gerade Teil jedes Hakens gegen das Lochpapier drückte, das um einen durchlöcherten Zylinder drapiert war. Jedes Mal, wenn der Haken gegen das durchgehende Papier drückte, würde das Vorantreiben des Zylinders den entsprechenden Kettfaden anheben; während der Haken, wenn er auf ein Loch im Papier traf, beim Vorantreiben des Zylinders erlauben würde, dass der Haken in den Zylinder hineinrutscht und der entsprechende Kettfaden nicht angehoben würde. Bouchons Webstuhl war erfolglos, weil er nur eine bescheidene Anzahl von Kettfäden handhaben konnte.
1737 hatte Jean Falcon, ein Meisterseidenweber aus Lyon, die Anzahl der Kettfäden erhöht, die der Webstuhl automatisch handhaben konnte. Er entwickelte einen Aufsatz für Webstühle, bei dem Bouchons Papierstreifen durch eine Kette gestanzter Karten ersetzt wurde, die mehrere Reihen von Haken gleichzeitig ablenken konnte. Wie Bouchon verwendete Falcon einen "Zylinder" tatsächlich ein vierseitiges durchlöchertes Rohr, um jede Karte an Ort und Stelle zu halten, während sie gegen die Haken-Reihen gedrückt wurde. Sein Webstuhl war bescheiden erfolgreich; etwa 40 solche Webstühle waren bis 1762 verkauft worden.
1741 wurde Jacques de Vaucanson, ein französischer Erfinder, der automatisierte mechanische Spielzeuge entwarf und baute, zum Inspektor der Seidenfabriken ernannt. Zwischen 1747 und 1750 versuchte er, Bouchons Mechanismus zu automatisieren. In Vaucansons Mechanismus wurden die Haken, die die Kettfäden anheben sollten, durch lange Stifte oder "Nadeln" ausgewählt, die gegen ein Blatt Lochpapier gedrückt wurden, das um einen durchlöcherten Zylinder drapiert war. Insbesondere ging jeder Haken im rechten Winkel durch ein Öhr einer Nadel. Wenn der Zylinder gegen die Reihe von Nadeln gedrückt wurde, würden einige der Nadeln, die gegen durchgehendes Papier drückten, nach vorne bewegbar werden, was wiederum die entsprechenden Haken kippen würde. Die Haken, die gekippt wurden, würden nicht angehoben, so dass die Kettfäden, die von diesen Haken ererfasst wurden, an Ort und Stelle bleiben würden; jedoch würden die Haken, die nicht gekippt wurden, angehoben, und die Kettfäden, die von diesen Haken erfasst wurden, würden ebenfalls angehoben. Durch das Platzieren seines Mechanismus über dem Webstuhl eliminierte Vaucanson das komplizierte System von Gewichten und Seilen Schwanzseil, einfache Riemenscheibe, etc., das verwendet worden war, um auszuwählen, welche Kettfäden während des Webens angehoben werden sollten. Vaucanson fügte auch einen Ratschenmechanismus hinzu, um das Lochpapier zu verschieben, jedes Mal, wenn der Zylinder gegen die Reihe von Haken gedrückt wurde. Vaucansons Webstuhl war jedoch nicht erfolgreich, wahrscheinlich weil er, wie Bouchons Mechanismus, nicht genug Kettfäden kontrollieren konnte, um ausreichend aufwendige Muster zu rechtfertigen, um die Kosten des Mechanismus zu rechtfertigen.
Um die französische Textilindustrie zu stimulieren, die mit Britanniens industrialisierter Industrie konkurrierte, gab Napoleon Bonaparte ab 1802 große Bestellungen für Lyons Seide auf. 1804 studierte Jacquard auf Drängen des Lyoner Seidenhändlers Gabriel Detilleu Vaucansons Webstuhl, der im Conservatoire des Arts et Métiers in Paris gelagert war. Bis 1805 hatte Jacquard den Papierstreifen aus Vaucansons Mechanismus entfernt und kehrte zu Falcons Kette gestanzter Karten zurück.
Das Potenzial von Jacquards Webstuhl wurde sofort erkannt. Am 12. April 1805 besuchten Kaiser Napoleon und Kaiserin Josephine Lyon und besichtigten Jacquards neuen Webstuhl. Am 15. April 1805 gewährte der Kaiser das Patent für Jacquards Webstuhl der Stadt Lyon. Im Gegenzug erhielt Jacquard eine lebenslange Pension von 3.000 Francs; darüber hinaus erhielt er eine Lizenzgebühr von 50 Francs für jeden Webstuhl, der während des Zeitraums von 1805 bis 1811 gekauft und verwendet wurde.
