Gestuwd door de tijd (XI)

1 2

Die eerste klokken waren verre van volmaakt en allerminst nauwkeurig. Zij wezen slechts de uren aan (vandaar komt ook hun naam) en het was heel gewoon dat zij per dag een paar uren afweken. Hun afwerking was zeer ruw. De raderen waren van hout met ijzeren velgen en werden met de vijl pasklaar gemaakt. Er ontstonden geweldig grote wrijvingen. Daarom moest men zware drijfgewichten gebruiken, die zo snel zakten dat men ze twee tot driemaal per dag weer moest optrekken.

De klokken zijn, in het begin, erg duur en alleen de edelen en de kerken kunnen zich de weelde veroorloven er een te bezitten. Men is tevens verplicht er een “klokkenier” op na te houden, die naast zijn tuig woont om de tekortkomingen ervan steeds te kunnen bijwerken. Hij moet, bovendien, ook de uren luiden. Deze vaklieden laten zich hiervoor, zoals blijkt uit oude geschriften, royaal betalen met gouden dukaten, graan en wijn. Hun werk was feitelijk niet zo lastig: een strenge nauwkeurigheid was niet vereist, want er was toch maar één enkele klok in elke stad.

De mechanische uurwerken werden stilaan geperfectioneerd, zodat men er drie hoofddelen kon in onderscheiden: de aandrijving, het gaande werk en het echappement.

De aandrijving veroorzaakte de beweging, eerst door de zwaarte van gewichten, later door de spanning van een veer. Het gaande werk bracht de beweging van de aandrijving over op het echappement. Dit laatste regelde de snelheid en, bijgevolg, het verloop van de beweging, door haar periodiek stootsgewijs (thans zou men zeggen “met impulsen”) te onderbreken. Alvorens de ontwikkeling van het echappement te beschrijven, vermelden wij nog enkele andere onderdelen: het ijzerwerk, eerst met uur-, later ook met minuutwijzer, de opwinding, het slagwerk dat de tijd aankondigt; het speelwerk dat als waarschuwing optreedt als een bepaald tijdstip is aangebroken, het repetitiewerk dat op elk gewenst ogenblik de tijd hoorbaar aangeeft. In zeer nauwkeurige uurwerken komt ook nog de contrapalling voor, die de aandrijving tijdens het opwinden vervangt.

Het eerste echappement noemde men de “spillegang”. Het waren twee horizontale lepels die, al schommelend om een verticale spil, het schakelrad telkens met slechts één tand lieten vooruitgaan.

In de zakhorloges gebruikte men een schommelend wiel dat “balans” of “onrust” werd genoemd. Om het omslingeren ervan te voorkomen, waardoor het echappement zou vastlopen, werd er eerst een stuitpen op aangebracht, die tegen een op een wiel vastgemaakte spil aanstootte. Later werd aan die spil een varkenshaar vastgehecht waardoor de balans weer in haar evenwichtstand werd teruggebracht. Velen schrijven de uitvinding van het echte zakhorloge, en tevens de aanwending van dit varkenshaar toe aan de Neurenberger slotenmaker Peter Henlein, die in 1480 geboren werd. Over het leven van deze nederige uitvinder, maakte de bekende Duitse regisseur Veit Harlan, die op 13 april 1964 te Capri aan kanker overleed, een geromanceerde film onder de titel: “Das unsterbliche Herz”. De grote Duitse acteurs Heinrich Georg en Kristina Söderbaum speelden er de hoofdrollen in.

Of het “onsterfelijk hart” we] degelijk door Henlein werd uitgevonden, wordt thans steeds meer betwijfeld. Toch blijft het een feit dat die oude zakhorloges, wegens hun eigenaardige vorm, dikwijls Neurenberger eieren genoemd werden [2]. Deze horloges waren voorzien van een ring en werden aan een ketting om de hals gedragen. In de collectie van het Museum voor Tijdmeetkunde te Utrecht kan men nog enkele van de oudste bewonderen.

Hoe zeldzaam de klokken wel waren in de eerste jaren der XVIe eeuw, blijkt uit een brief waarmee Luther (1483-1546), omstreeks 1520, Frederick Pistorius, pastoor van Nürnberg, bedankte voor een horloge dat hem als geschenk werd aangeboden. “Een zeer welkom geschenk, zo schrijft hij. Ik voel mij bijna verplicht om bij onze wiskundigen te gaan studeren ten einde de bouw van dit horloge goed te kunnen begrijpen, alsook de manier om het te behandelen, want nooit tevoren heb ik een dergelijk ding gezien.”

De uitvinding van het slingeruurwerk zou een belangrijke verbetering betekenen voor het echappement van de grote klokken.

Omstreeks 1580, had de befaamde Italiaanse natuur- en sterrekundige Galileo Galilei (1564-1642) vastgesteld dat de beweging van een slinger, welke ook de amplitude van zijn schommeling is, immer een gelijkmatige duur heeft. Deze ontdekking zou van overwegend belang zijn voor de regelmatige werking van de klokken. Het is niet onmogelijk dat Galilei de slinger toepastte op een uurwerk. Wij weten, in alle geval, met zekerheid dat zijn zoon, in 1649, de bewegingen ervan overbracht op een wijzerplaat.

Van Leonardo da Vinci (1452-1519), die legendarische, geniale figuur, zijn er ook enkele schetsen teruggevonden, waaruit kan blijken, dat ook hij reeds het idee heeft gehad, dat de slinger aan een uurwerk kon worden aangepast.

De verdienste van een dergelijke toepassing van de slinger op de uurwerken, wordt evenwel vrij algemeen toegeschreven aan Christiaan Huygens (1629-1695). Deze Nederlandse wis-, natuur- en sterrekundige, was de zoon van een der grootste Nederlandse dichters, Constantijn Huygens.

Aan de klokken zou Christiaan Huygens heel wat verbeteringen aanbrengen. In 1657, vervaardigde hij het eerste slingeruurwerk, dat een bevredigend resultaat gaf. Hij had evenwel het oude echappement overgenomen en kon daardoor nog geen volkomen gelijkheid van duur verwezenlijken, omdat de schommelingen te groot waren en de amplitude maar slecht kon worden geregeld.

Omstreeks 1680 zou, echter, een regelend rolletje uitgedacht worden, waardoor de kroon van de slingeras met regelmatige tussenpozen kon worden verplaatst. Deze belangrijke verbetering, die van het uurwerk uiteindelijk een precisietoestel zou maken, wordt nu eens aan Hooke, dan weer aan Clement toegeschreven. Dit echappement maakt bij elke schommeling van de slinger een klepje vrij zodat slechts een tandje, van een getand wieltje met schuingeslepen boord, kan vooruitspringen. Daar de tanden van het echappement een eenvormige breedte hebben en de slingerduur steeds even lang is, kan het uur op de wijzerplaat uiterst precies worden weergegeven. Deze regelende beweging was vooral onontbeerlijk omdat de druk, die op de andere raderen van de aandrijving wordt uitgeoefend, varieert naargelang van de stand der gewichten of de spanning van de veer. Hoe belangrijk deze verbetering wel was, blijkt terdege uit het feit dat dit echappement thans nog steeds in gebruik is in talrijke verbeterde en aangepaste vormen.

In 1661 zou Huygens ook nog een zeeuurwerk construeren dat bestand was tegen het slingeren en stampen van het schip en waarmee de geografische lengte kon worden bepaald. Zijn pogingen om het echappement te verbeteren werden, in 1675, bekroond met de uitvinding van de spiraalveer, die gelijkmatig om een spil schommelt en zo de gang van het uurwerk regelt.

Het slingeruurwerk van Huygens stelde, in 1761, de Engelse klokkenmaker John Harrison in staat een chronometer te vervaardigen waarmee de lengteligging kon worden bepaald met een nauwkeurigheid van minder dan een halve graad. Hij won hiermee de voor die tijd fantastische prijs van 20.000 pond sterling die de Engelse marine had uitgeloofd om een einde te stellen aan het enorme verlies aan manschappen en schepen veroorzaakt door een slechte koersbepaling.

De klokken duidden niet altijd uitsluitend de tijd aan. Zij werden ook voorzien van wijzerplaten waarop de datum, de stand van maan en sterren, de tijd voor ebbe en vloed en talrijke smdere gegevens voorkwamen. Van deze astronomische klokken zijn de meest bekende: het uurwerk van Oronce Finée in de bibliotheek St-Geneviève te Parijs, het planetarium van Christiaan Huygens, gemaakt door van Ceulen, in het Rijksmuseum voor de geschiedenis der Natuurwetenschappen te Leiden; het uurwerk van St-Jean te Lyon en, ten slotte, dat van de kathedraal te Straatsburg waaraan gewerkt werd van 1352 tot 1842. In België kunnen wij te Lier de Zimmertoren en te St-Truiden het Festraetsuurwerk gaan bezoeken.

(Wordt voortgezet.)

1 2