Máquina Jacquard
A máquina Jacquard (Francês: [ʒakaʁ]) é um dispositivo acoplado a um tear que simplifica o processo de fabricação de tecidos com padrões complexos como brocado, damasco e matelassê. O conjunto resultante do tear e da máquina Jacquard é então chamado de Tear Jacquard. A máquina foi patenteada por Joseph Marie Jacquard em 1804, com base em invenções anteriores dos franceses Basile Bouchon (1725), Jean Baptiste Falcon (1728) e Jacques Vaucanson (1740). A máquina era controlada por uma "cadeia de cartas"; um número de cartões perfurados entrelaçados em uma sequência contínua. Múltiplas fileiras de orifícios foram perfuradas em cada cartão, com um cartão completo correspondendo a uma fileira do desenho.
Tanto o processo Jacquard quanto o acessório de tear necessário recebem o nome de seu inventor. Este mecanismo é provavelmente uma das inovações de tecelagem mais importantes, pois o jacquard shedding tornou possível a produção automática de variedades ilimitadas de padrões complexos de tecelagem. O termo "Jacquard" não é específico ou limitado a nenhum tear em particular, mas refere-se ao mecanismo de controle adicionado que automatiza a padronização. O processo também pode ser usado para malhas estampadas e tecidos tricotados à máquina, como camisetas.
Esse uso de cartões perfurados substituíveis para controlar uma sequência de operações é considerado um passo importante na história do hardware de computação, tendo inspirado a Máquina Analítica de Charles Babbage.
História
Tradicionalmente, os desenhos figurados eram feitos em um tear. Os liços com pontas de urdume a serem puxados foram selecionados manualmente por um segundo operador, o puxador, não o tecelão. O trabalho era lento e trabalhoso, e a complexidade do padrão era limitada por fatores práticos.
O primeiro protótipo de um tear do tipo Jacquard foi feito na segunda metade do século XV por um tecelão italiano da Calábria, Jean le Calabrais, que foi convidado para ir a Lyon por Luís XI. Ele introduziu um novo tipo de máquina capaz de trabalhar os fios com mais rapidez e precisão. Ao longo dos anos, as melhorias no tear foram contínuas.
Uma melhoria do tear ocorreu em 1725, quando Basile Bouchon introduziu o princípio de aplicar uma faixa de papel perfurado. Um rolo contínuo de papel era perfurado à mão, em seções, cada uma das quais representava um chicote ou banda de rodagem, e o comprimento do rolo era determinado pelo número de tiros em cada repetição do padrão. A máquina Jacquard evoluiu a partir dessa abordagem.
Joseph Marie Jacquard viu que um mecanismo poderia ser desenvolvido para a produção de padrões sofisticados. Ele possivelmente combinou elementos mecânicos de outros inventores, mas certamente inovou. Sua máquina era geralmente semelhante ao arranjo de Vaucanson, mas ele fez uso de cartões de papelão individuais de Jean-Baptiste Falcon e seu prisma quadrado (ou cartão "cilindro"): ele é creditado com tendo perfurado totalmente cada um de seus quatro lados, substituindo o "barril" perfurado de Vaucanson. A máquina de Jacquard continha oito fileiras de agulhas e colunas, onde Vaucanson tinha uma fileira dupla. Esta modificação permitiu-lhe aumentar a capacidade de cálculo da máquina. Em sua primeira máquina, ele sustentava o arnês por meio de cordas com nós, que ele elevava por meio de um único alçapão.
Uma das principais vantagens reivindicadas para a máquina Jacquard era que, diferentemente das máquinas de tecelagem de damasco anteriores, nas quais o galpão de figuração era geralmente desenhado uma vez a cada quatro tiros, com o novo aparelho, ele poderia ser desenhado a cada tiro, portanto produzindo um tecido com maior definição de contorno.
A invenção de Jacquard teve uma profunda influência em Charles Babbage. A esse respeito, ele é visto por alguns autores como um precursor da tecnologia de computação moderna.
Princípios de operação
No diagrama, as cartas são presas em uma corrente contínua (1) que passa sobre uma caixa quadrada. A cada quarto de rotação, uma nova carta é apresentada à cabeça Jacquard que representa uma linha (uma "picada" da lançadeira que carrega a trama). A caixa gira da direita para a posição mostrada e pressiona as hastes de controle (2). Onde houver um orifício, a haste passa pelo cartão e não se move, enquanto que, se o orifício não for perfurado, a haste é empurrada para a esquerda. Cada haste atua sobre um gancho (3). Quando a haste é empurrada para dentro, o gancho sai da posição para a esquerda, uma haste que não é empurrada para dentro deixa seu gancho no lugar. Uma viga (4) sobe então sob os ganchos e os ganchos no local de descanso são levantados; os ganchos que foram deslocados não são movidos pela viga. Cada gancho pode ter vários cabos (5). As cordas passam por uma guia (6) e são presas ao seu liço (7) e a um peso de retorno (8). Os liços levantam a urdidura para criar o abrigo por onde passará a lançadeira que carrega a trama. Um tear com uma cabeça de gancho 400 pode ter quatro fios conectados a cada gancho, resultando em um tecido com 1600 pontas de urdidura de largura com quatro repetições da trama atravessando.
O termo "Tear Jacquard" é um tanto impreciso. É a "cabeça Jacquard" que se adapta a muitos teares maquinetados que permitem que a máquina de tecelagem crie os intrincados padrões frequentemente vistos na tecelagem Jacquard.
Os teares Jacquard, embora relativamente comuns na indústria têxtil, não são tão onipresentes quanto os teares maquineta, que geralmente são mais rápidos e muito mais baratos de operar. No entanto, os teares maquinetas não são capazes de produzir tantos tecidos diferentes de uma urdidura. As máquinas modernas de jacquard são controladas por computadores no lugar dos cartões perfurados originais e podem ter milhares de ganchos.
O enfiamento de uma máquina Jacquard é tão trabalhoso que muitos teares são enfiados apenas uma vez. As urdiduras subsequentes são então amarradas na urdidura existente com a ajuda de um robô de amarração que amarra cada novo fio individualmente. Mesmo para um pequeno tear com apenas alguns milhares de fios de urdidura, o processo de re-rosqueamento pode levar dias.
Dispositivos Jacquard Mecânicos
Originalmente, as máquinas Jacquard eram mecânicas, e o desenho do tecido era armazenado em uma série de cartões perfurados que eram unidos para formar uma cadeia contínua. Os Jacquards muitas vezes eram pequenos e apenas controlavam independentemente relativamente poucos fins de urdidura. Isso exigia várias repetições em toda a largura do tear. Máquinas de maior capacidade, ou o uso de várias máquinas, permitiam maior controle, com menos repetições e, portanto, designs maiores podiam ser tecidos em toda a largura do tear.
Uma fábrica deve escolher teares e mecanismos de separação para atender às suas necessidades comerciais. Como regra, quanto mais controle de dobra for necessário, maior será o custo. Portanto, não é econômico comprar máquinas Jacquard se você puder se contentar com um mecanismo de maquinário. Além da despesa de capital, as máquinas Jacquard são mais caras de manter, pois são complexas e exigem pessoal mais qualificado; um sistema de design caro é necessário para preparar os designs para o tear e, possivelmente, uma máquina de corte de cartão. A tecelagem é mais cara, pois os mecanismos Jacquard são mais propensos a produzir falhas do que a maquineta ou o derramamento de cames. Além disso, os teares não funcionarão tão rapidamente e o tempo de inatividade aumentará porque leva tempo para mudar a cadeia contínua de cardas quando um projeto muda. Por essas razões, é melhor tecer lotes maiores com Jacquards mecânicos.
Máquinas Jacquard Eletrônicas
Está registrado que em 1855, um francês adaptou o mecanismo Jacquard a um sistema pelo qual poderia ser acionado por eletroímãs. Houve um interesse significativo, mas os testes não foram bem-sucedidos e o desenvolvimento logo foi esquecido.
Bonas Textile Machinery NV lançou o primeiro Jacquard eletrônico de sucesso na ITMA Milão em 1983. Embora as máquinas fossem inicialmente pequenas, a tecnologia moderna permitiu que a capacidade da máquina Jacquard aumentasse significativamente, e o controle de urdidura de ponta única pode se estender para mais de 10.000 pontas de urdidura. Isso evita a necessidade de repetições e desenhos simétricos e permite uma versatilidade quase infinita. As máquinas controladas por computador reduzem significativamente o tempo de inatividade associado à mudança de designs de papel perfurado, permitindo assim tamanhos de lote menores. No entanto, os Jacquards eletrônicos são caros e podem não ser necessários em uma fábrica que produz grandes lotes e designs menores. As máquinas maiores que permitem o controle de urdidura de extremidade única são muito caras e só podem ser justificadas quando é necessária grande versatilidade ou requisitos de projeto muito especializados precisam ser atendidos. Por exemplo, eles são uma ferramenta ideal para aumentar a capacidade e aumentar a versatilidade dos tecelões Jacquard de linho de nicho que permanecem ativos na Europa e no Ocidente, enquanto a maior parte da tecelagem de commodities em grandes lotes se mudou para áreas de baixo custo.
Produtos de linho associados à tecelagem Jacquard são napery de linho adamascado, tecidos de vestuário Jacquard e roupa de cama adamascada. A tecelagem Jacquard usa todos os tipos de fibras e misturas de fibras e é usada na produção de tecidos para muitos usos finais. A tecelagem jacquard também pode ser usada para criar tecidos com padrão matelassê ou brocado. A pesquisa está em andamento para desenvolver itens em camadas e moldados como componentes de reforço para estruturas feitas de materiais compostos.
O livro de orações de seda tecida
O ápice da produção em máquina Jacquard é um livro de orações, tecido em seda. O título do livro é Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle. Todas as 58 páginas do livro de orações foram feitas de seda, tecidas em máquina Jacquard, com fios pretos e cinzas. As páginas têm bordas elaboradas com texto e imagens de santos. Estima-se que foram necessários de 200.000 a 500.000 cartões perfurados para codificar as páginas, a 160 fios por cm (400 fios por polegada).
Foi emitido em 1886 e 1887, em Lyon, França. Foi exibido publicamente na Exposition Universelle de 1889 (Feira Mundial). Foi desenhado por R.P.J. Hervier, tecido por J.A. Henry e publicado por A. Roux. Demorou 2 anos e quase 50 tentativas para acertar. Estima-se que 50 ou 60 cópias foram produzidas.
Importância na computação
A cabeça Jacquard usava cartões perfurados substituíveis para controlar uma sequência de operações. É considerado um passo importante na história do hardware de computação. A capacidade de mudar o padrão de trama do tear simplesmente trocando os cartões foi um importante precursor conceitual para o desenvolvimento da programação de computadores e da entrada de dados. Charles Babbage conhecia as máquinas Jacquard e planejava usar cartões para armazenar programas em sua Máquina Analítica. No final do século 19, Herman Hollerith levou a ideia de usar cartões perfurados para armazenar informações um passo adiante quando criou uma máquina de tabulação de cartões perfurados que ele usou para inserir dados para o Censo dos EUA de 1890. Uma grande indústria de processamento de dados usando a tecnologia de cartões perfurados foi desenvolvida na primeira metade do século XX - dominada inicialmente pela International Business Machine Corporation (IBM) com sua linha de equipamentos de registro de unidade. Os cartões eram usados para dados, porém, com programação feita por plugboards.
Alguns computadores antigos, como o IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (Harvard Mark I) de 1944, recebiam instruções de programa de uma fita de papel perfurada com furos, semelhante à sequência de cartões de Jacquard. Computadores posteriores executavam programas de memória de alta velocidade, embora os cartões fossem comumente usados para carregar os programas na memória. Os cartões perfurados permaneceram em uso na computação até meados da década de 1980.
Exemplos
Handloom Jacquard austríaco, final do século XIX, Museu Nacional da Indústria têxtil, Sliven, Bulgária
Close-up vista da placa de comber, chicote, e-mails, pesos (Lingoes) e urdidura com 1040 extremidades
Cartões em uso em um tear Jacquard. Museu Alemão de Tecnologia, Berlim
Tecer o transporte em uma amostra jacquard
Mecanismo de tear de cartão perfurado em oficina de tecelagem de seda; Varanasi, Uttar Pradesh, Índia
Weaver em uma oficina de tecelagem de seda; Varanasi, Uttar Pradesh, Índia
Close-up vista dos 8 × 26 buraco cartões perfurados - um cartão por escolha (roupa) no tecido
Jacquard está no Departamento Têxtil da Academia Strzemiński de Belas Artes em Łódź, Polônia.
Partindo de um tear jacquard com um vaivém voador no Departamento Têxtil da Academia Strzemiński de Belas Artes em Łódź, Polônia.
Após o padrão, os buracos são perfurados nos lugares apropriados em um cartão jacquard no Departamento de Arte Têxtil na Strzemiński Academy of Fine Arts em Łódź, Polônia.
Detalhe de Dove e Rose seda tecida jacquard e lã pano duplo de mobiliário têxtil, projetado por William Morris
Fita de papel perfurada usada para instruir o computador 1944 Harvard Mark I
Detalhe do tear Jaquard em TextielMuseum Tilburg
Quatro teares Hattersley com a cabeça Jacquard distintiva
Loom de tapete com aparelho Jacquard por Carl Engel, por volta de 1860.
Jacquard perfurou fita controlando uma trama variável, não Warp.
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