Přesýpací hodiny

Pozadí

Před vynálezem mechanických hodin se ke sledování času používal pohyb Slunce nebo jednoduchá měřidla. Sluneční hodiny jsou možná nejznámějším starověkým ukazatelem času a stále se vyrábějí jako oblíbený zahradní doplněk – ale pro svou vizuální zajímavost, nikoli pro praktické měření času. Stonehenge, obří monument postavený ze vztyčených kamenů na Salisburské planině v anglickém hrabství Wiltshire, mohl být používán jako sluneční hodiny a k dalším časovým a kalendářním účelům. Sluneční hodiny mají zjevné nevýhody; nelze je používat v interiéru, v noci nebo za zamračených dnů.

K označování trvání času se používala i jiná jednoduchá měřicí zařízení. Čtyři základní typy bylo možné používat v interiéru a bez ohledu na počasí nebo denní dobu. Svíčkové hodiny jsou svíčka, kolem které jsou nakresleny čáry označující jednotky času, obvykle hodiny. Pozorováním, jaká část délky svíčky shořela za jednu hodinu, byla svíčka ze stejného materiálu označena čarami znázorňujícími hodinový interval. Osmihodinová svíčka ukazovala, že uplynuly čtyři hodiny, když dohořela za čtyřmi značkami. Hodinová svíčka měla tu nevýhodu, že jakákoli změna knotu nebo vosku měnila vlastnosti hoření a byla velmi náchylná na průvan. Číňané také používali druh svíčkových hodin s nitěmi, které sloužily k vyznačení časových intervalů. Když svíčka hořela, nitě s kovovými kuličkami na koncích padaly, takže lidé v místnosti mohli slyšet, jak hodiny ubíhají, když kuličky cinkaly o tác, na kterém svíčka stála.

Hodiny s olejovou lampou, které se používaly po celé 18. století, byly variantou a vylepšením svíčkových hodin. Hodiny s olejovou lampou měly dělení vyznačené na kovovém držáku, který obklopoval skleněný zásobník s olejem. Když hladina oleje v nádržce klesala, odečítal se čas podle značek na držáku. Stejně jako svíčkové hodiny i hodiny s olejovou lampou poskytovaly světlo, ale byly méně náchylné k nepřesnostem materiálů nebo k nepřesnostem způsobeným průvanem v místnostech.

Vodní hodiny se používaly také k označování plynutí času tím, že se nechala voda kapat z jedné nádoby do druhé. Na první nádobě se vytvořily značky pohybu slunce, a když z ní voda odkapávala do jiné nádoby, pokles hladiny vody ukazoval plynutí hodin. Druhá nádoba nesloužila vždy ke shromažďování a recyklaci vody; některé vodní hodiny jednoduše nechávaly vodu odkapávat na zem. Když se osmihodinové vodní hodiny vyprázdnily, uplynulo osm hodin. Vodní hodiny jsou známé také jako clepsydra.

Historie

Přesýpací hodiny (nazývané také pískové brýle a pískové hodiny) možná používali již staří Řekové a Římané, ale historie může dokumentovat pouze to, že obě kultury měly technologii na jejich výrobu. První tvrzení o pískových brýlích se připisují Řekům ve třetím století př. n. l. Historie také naznačuje, že pískové hodiny se používaly v senátu starověkého Říma k měření času projevů a přesýpací hodiny byly stále menší a menší, možná jako ukazatel kvality politických projevů.

Přesýpací hodiny se v Evropě poprvé objevily v osmém století a jejich autorem mohl být Luitprand, mnich z katedrály ve francouzském Chartres. Na počátku čtrnáctého století se pískové sklo běžně používalo v Itálii. Zdá se, že od té doby až do roku 1500 se hojně používalo v celé západní Evropě. Přesýpací hodiny nebo pískové hodiny fungují na stejném principu jako klepsydra. Dvě skleněné koule (nazývané také fiály nebo ampule) jsou spojeny úzkým hrdlem tak, aby písek (s relativně stejnou velikostí zrn) proudil z horní koule do spodní. Přesýpací hodiny byly vyrobeny v různých velikostech na základě předem vyzkoušených měření toku písku v různých velikostech glóbů. Na obě koule bylo možné připevnit kryt nebo rám, který koule uzavíral a tvořil horní a dolní část přesýpacích hodin a sloužil k obrácení přesýpacích hodin a opětovnému spuštění toku písku. Některé přesýpací hodiny nebo sady přesýpacích hodin byly zasazeny do otočného držáku, aby se daly snadno otáčet.

Nejstarší zmínky o pískových hodinách pocházejí z roku 1345, kdy si Thomas de Stetsham, úředník na lodi La George ve službách anglického krále Eduarda III (1312-1377), objednal 16 přesýpacích hodin. V roce 1380, po smrti francouzského krále Karla V. (1337-1380), obsahoval soupis jeho majetku „velké mořské hodiny … ve velké dřevěné skříni s mosaznou vazbou“.

John Harrison

Johna Harrisona a jeho bratra Jamese zasvětil do oprav hodin jejich otec Henry. V té době procházelo hodinářství neboli horologie vývojovou revolucí. Mechanické hodiny existovaly již od čtrnáctého století, ale jejich fungování zůstávalo poměrně primitivní, dokud Christiaan Huygens v roce 1656 nevynalezl hodiny se závažím a kyvadlem. Jejich omezení spočívalo v tom, že jejich chod byl zcela závislý na zemské gravitaci. To znamenalo, že nemohly udržovat přesný čas na moři a nemohly být přizpůsobeny pro přenášení. Dokonce i jejich přesun po místnosti vyžadoval seřízení.

Bratři Harrisonové začali v roce 1728 pracovat na vývoji námořního chronometru. Motivujícím faktorem byly peníze. V roce 1714 vypsala anglická admiralita odměnu 20 000 liber pro každého, kdo by námořníkům poskytl spolehlivé hodiny, které by je při použití s nebeskými pozorováními informovaly o jejich zeměpisné délce na moři. Námořníci se museli při hledání cesty do značné míry spoléhat na počítání podle mrtvého bodu, což často vedlo k tragickým následkům.

Harrisonovou strategií bylo navrhnout přístroj, který by byl nejen vnitřně přesný, ale také navenek stabilní. Harrisonové vyrobili několik modelů námořních chronometrů. Čtvrtý model se ukázal jako nejúspěšnější. Při devítitýdenní plavbě z Anglie na Jamajku v roce 1761 měl přístroj pouze pětisekundovou chybu.

Rada pro zeměpisnou délku, zřejmě rozladěná tím, že obyčejný řemeslník dosáhl vytouženého cíle, se neochotně vzdala pouze poloviny ceny. John, minus jeho bratr, odmítl přijmout jen polovinu odměny a trval na svém, dokud se nevzdal i druhé poloviny.

Rada podrobila jeho vynález nepřiměřené kontrole a požadovala, aby navrhl pátý model. Tentokrát se Harrison překonal a navrhl kompaktní hodinky, které připomínaly moderní kapesní hodinky. Byly mnohem pohodlnější než předchozí modely, které byly těžké a neskladné. Správní rada přesto odmítla kapitulovat. Nakonec se vše podařilo napravit pouze osobním odvoláním ke králi Jiřímu III. a jeho zásahem, a Harrison tak v roce 1773 ve věku sedmdesáti devíti let obdržel plnou odměnu. Harrison žil už jen tři roky.

Tato dvě raná spojení písečných hodin s mořem ukazují, jak se navigace stala vědou závislou na čase. Kompas a mapy, vyvinuté v jedenáctém a dvanáctém století, pomáhaly navigátorům určovat orientaci a směr, ale měření času bylo nezbytné pro odhad ujeté vzdálenosti. Pískové sklo mohlo být vynalezeno – nebo zdokonaleno – pro použití na moři, kde se k odhadu vzdálenosti měřily stejné časové jednotky; naopak na souši bylo nerovnoměrné měření času důležitější, protože činnosti závisely na délce dne.

K velkému pokroku v námořní vědě došlo ve 12. století s vývojem magnetického kompasu v italském Amalfi. K astronomickému pokroku v navigaci přispěla i další italská přístavní města jako Janov a Benátky, které byly shodou okolností největším světovým centrem foukání skla. Jemný mramorový prach z lomů v Carraře byl navíc ideální pro použití jako písek v navigačních pískových hodinách. Kromě měření času jako vzdálenosti na moři se přesýpací hodiny používaly v námořnictvech několika národů k „držení hlídky“ nebo k měření času práce posádky. Otáčení přesýpacích hodin měl na starosti lodní hoch; aby se dostal z práce dříve, „polykal písek“ nebo otáčel sklenici dříve, než byla prázdná.

Nejvýjimečnější přesýpací hodiny se vyráběly jako dary pro královskou rodinu. Francouzský král Karel Veliký (742-814) vlastnil 12hodinové přesýpací hodiny. V šestnáctém století vytvořil umělec Holbein (1497-1543) velkolepé přesýpací hodiny pro anglického krále Jindřicha VIII (1491-1547). Další písečné hodiny obsahovaly více nástrojů. Například písková sklenice vyrobená v Itálii v sedmnáctém století obsahovala čtyři skla. Jedna obsahovala čtvrt hodiny písku, druhá půl hodiny písku, třetí tři čtvrtiny hodiny písku a čtvrtá obsahovala celou hodinovou míru písku. Některé sklenice měly také ciferníky s ukazateli, takže při každém otočení sklenice bylo možné ukazatelem zobrazit počet otočení a označit tak kumulativní plynutí času.

Horní a dolní koule každé sklenice byly foukány zvlášť s otevřenými otvory nebo hrdly. Aby se spojily a písek mohl přetékat z horní koule do dolní, byly obě poloviny skla spojeny šňůrou, která byla následně potažena voskem. Až do roku 1800 nebylo možné foukat skleněné lahvičky se dvěma kužely jako jeden kus.

Kolem roku 1500 se začaly objevovat první hodiny díky vynálezu vinuté pružiny neboli hlavní pružiny. Některé hodiny poháněné závažím byly vyrobeny již před rokem 1500, ale jejich velikost omezovala jejich praktičnost. Se zdokonalováním hlavní pružiny se začaly vyrábět menší stolní hodiny a první hodinky. Hodiny poháněné hlavní pružinou vyráběly kuriozity z klepsydry a pískových skel, ale je zajímavé, že nejkrásnější přesýpací hodiny byly vyrobeny po roce 1500 jako dekorativní předměty. Právě tyto přesýpací hodiny jsou vystaveny v muzeích.

Do roku 1400 mělo mnoho soukromých domů pískové hodiny pro domácí a kuchyňské použití. Kázací hodiny se používaly v kostelech ke sledování délky kázání kazatele. Přesýpací hodiny se také běžně používaly v přednáškových sálech Oxfordské univerzity, v řemeslnických dílnách (k regulaci pracovní doby) a v anglické Dolní sněmovně, kde se na základě pískových hodin odměřovaly zvony signalizující hlasování a délky projevů. V době největšího rozmachu pískových hodin nosili lékaři, lékárníci a další praktičtí lékaři miniaturní nebo kapesní pískové hodiny s dobou trvání jedné půlminuty nebo jedné minuty, které používali při měření času pulzů; praxe nošení těchto hodin přetrvala až do devatenáctého století. Dnes se miniaturní verze obsahující písek v hodnotě tří minut prodávají jako časovače na vajíčka a jako cestovní suvenýry. Větší pískové hodiny se dodnes vyrábějí z ozdobných materiálů a v zajímavých stylech pro použití jako dekorace. Všechna tato měřicí zařízení (hodinové svíčky, vodní hodiny a pískové hodiny) mají tu nevýhodu, že je třeba je pečlivě hlídat.

Suroviny

Sklo pro přesýpací hodiny je stejný materiál jako sklo používané pro ostatní foukané sklo. Vyrábí se v trubkách různých délek u specializovaných dodavatelů pro vypalování a tvarování strojově nebo foukáním do úst. Předtvarované polotovary žárovek lze rovněž přeměnit na přesýpací hodiny jejich spojením v základnách žárovek. Podobně lze zavařovací sklenice spojit na hrdle a vytvořit z nich přesýpací hodiny; jejich vzhled může být různý, od rustikálního až po moderní, v závislosti na „charakteru“ sklenice.

Rámy nebo pouzdra přesýpacích hodin jsou volné podle fantazie designéra. Suroviny se nejčastěji skládají z kusů ušlechtilého dřeva, které lze opracovat nebo vyřezat tak, aby vyhovovalo určitému stylu, dekoru, designu nebo tématu. Krásnými materiály pro rámování jsou také bambus, pryskyřice a různé kovy, například mosaz, bronz a cín. Specializované přesýpací hodiny se vyrábějí v tak malém množství, že se suroviny nakupují z externích zdrojů v omezeném

Přesýpací hodiny byly až do šestnáctého století v západní Evropě hojně používány jako časoměrné zařízení. Jejich konstrukce byla jednoduchá. Dvě skleněné koule (nazývané také fiály nebo ampule) byly spojeny úzkým hrdlem tak, aby písek (s relativně stejnou velikostí zrn) proudil z horní koule do spodní. Přesýpací hodiny se vyráběly v různých velikostech na základě předem provedených měření toku písku v různých velikostech glóbů. V sedmnáctém století byl v Itálii vyroben rám, do kterého se vešly čtyři přesýpací hodiny. Každé přesýpací hodiny obsahovaly jiné množství písku. V jedněch bylo čtvrt hodiny písku, ve druhých půl hodiny písku, ve třetích tři čtvrtě hodiny písku a čtvrté obsahovaly celou hodinovou míru písku.

vydání. Někdy zákazníci poskytují výrobcům přesýpacích hodin vlastní materiál. Přesýpací hodiny ve tvaru vajíčka se také rámují ze dřeva nebo plastu. U těchto malých exemplářů výrobci nakupují plastové třísky od dodavatelů a rámy vyrábějí ve svých továrnách vstřikováním nebo vytlačováním.

Písek je nejsložitější ze součástí přesýpacích hodin. Ne všechny druhy písku lze použít, protože zrnka mohou být příliš hranatá a nemusí správně protékat hrdlem přesýpacích hodin. Bílý křemenný písek, který se nachází na zářivě bílých plážích, je atraktivní, ale pro výrobu přesýpacích hodin není nejvhodnější, protože je příliš hranatý a neproudí hladce. Mramorový prach, jiný kamenný prach a kamenná moučka – prášek z broušení skla – a kulatá zrnka písku, jako jsou zrnka říčního písku, jsou pro pískové hodiny nejlepší. Ve středověku obsahovaly knihy pro hospodyňky recepty nejen na vaření, ale i na výrobu lepidla, inkoustu, mýdla a také písku do přesýpacích hodin. Možná, že nejlepší písek vůbec není písek; do přesýpacích hodin se používají balotiny, drobné skleněné kuličky nebo broky (jako miniaturní kuličky o průměru asi 40-160 mikronů), protože jejich oblé hrany hladce protékají sklem. Ballotini lze navíc vyrobit v různých barvách, takže písek v přesýpacích hodinách lze zvolit tak, aby odpovídal dekoru místnosti nebo jiným barevným preferencím.

Design

Design a koncepce jsou obvykle nejsložitější částí výroby přesýpacích hodin. Výrobce přesýpacích hodin musí být řemeslníkem, umělcem a odborníkem na styk s veřejností, který klientům poradí s praktickými aspekty návrhu a konstrukce přesýpacích hodin. Firmy si objednávají přesýpací hodiny jako dárky související s rokem 2000, ale také chtějí, aby odrážely charakter jejich podniku nebo obsahovaly materiály spojené s jejich výrobky. Po dokončení návrhu je vlastní konstrukce přesýpacích hodin poměrně jednoduchá.

Návrhy písečných hodin se také mohou značně lišit ve velikosti. Nejmenší známé přesýpací hodiny mají velikost manžetového knoflíčku a největší jsou vysoké až 3 stopy (1 m). Hodiny mohou mít různé tvary od kulatých po podlouhlé a mohou být gravírované. Více (více než dvě) skleněné rukavice mohou být spojeny dohromady a několik přesýpacích hodin může být namontováno v jednom rámu a otočeno na turniketu.

Podle jednoho řemeslníka nemá design přesýpacích hodin žádná omezení. Vyvíjí své vlastní návrhy, vyrábí přesýpací hodiny na základě návrhů nebo požadavků poskytnutých zákazníky nebo vytváří návrhy podle konkrétního zájmu trhu. Jako obroučky pro brýle vytesal páry vlastních rukou, k výrobě obrouček použil neobvyklé materiály, jako je bambus nebo mramor, a inspiroval se jinými přesýpacími hodinami, například přesýpacími hodinami s chrličem ve filmové verzi Čaroděje ze země Oz. Vyrobil přesýpací hodiny obsahující uhelný písek, důlní strusku, písek z Velké čínské zdi a písek z polyethylenové pryskyřice. Obchodní řetězce v televizi v současné době prodávají přesýpací hodiny, které mají futuristický design odpovídající zájmu o nové tisíciletí.

Výrobní proces

1. Po výběru designu a materiálů se tělo přesýpacích hodin vyfoukne na soustruhu na sklo do velikosti odpovídající velikosti (časovému intervalu) přesýpacích hodin.
2. Vyrobí se rám; podle provedení může být z jednoho kusu nebo z více kusů zahrnujících dno, horní část a tři nebo čtyři sloupky. Tato výroba závisí na materiálu. Pokud je rám vyroben z pryskyřice, mohou být zhotoveny formy, pryskyřice se nalije a nechá se vytvrdnout, kusy se obrousí nebo jinak vyhladí a vyleští a spojí se dohromady. Kusy rámu mohou být připevněny tak, aby na sebe navazovaly, nebo mohou být lepeny, spojovány nebo svařovány, opět v závislosti na použitých materiálech.
3. Jednou z nejčastějších mylných představ o přesýpacích hodinách je, že existuje vzorec pro množství písku obsaženého ve skle. Množství písku v daném designu nebo tvaru přesýpacích hodin není založeno na vědě nebo vzorci měření. Druhy zrn, křivky skla a tvar a velikost otvoru kladou příliš mnoho proměnných na rychlost průtoku písku sklem, takže množství písku nelze matematicky vypočítat. Před utěsněním horní části rámu se přidá písek a nechá se protékat sklem po předepsaný časový interval. Po uplynutí této doby se písek, který zůstal v horní části skla, vysype a sklo se utěsní.

Kontrola kvality

Kontrola kvality je při výrobě přesýpacích hodin neodmyslitelná, protože návrhář nebo výrobce provádí všechny aspekty práce. Zákazník se také podílí na koncepci designu a výběru materiálů a barev. V konečném důsledku zákazníci dostávají ručně vyráběné výrobky, které vyhovují jejich požadavkům a vyvolávají historické a umělecké asociace; přesýpací hodiny jsou spíše estetickými ozdobami než přesnými časomírami.

Vedlejší produkty/odpady

Při výrobě přesýpacích hodin vzniká menší množství odpadu v závislosti na druhu použitých materiálů. Například dřevo, které se vyřezává na výrobu rámu přesýpacích hodin, vytváří určitý odpad. Sklo, které je příliš tenké nebo vadné, může být roztaveno a znovu vyfoukáno. Přebytečné množství písku lze uložit pro budoucí použití.

Budoucnost

Zdálo by se, že přesýpací hodiny nemají žádnou budoucnost. Ve skutečnosti je krásný tvar samotného skla a jeho na míru vyrobený rám a barevný písek lze zvolit podle dekorace, atmosféry nebo příležitosti. Přestože budoucí výroba může být omezená, přesýpací hodiny jako předmět s dávnými asociacemi i vestavěnou elegancí budou vždy přitažlivé pro sběratele a ty, kteří oceňují tajemství umění a času.

.