Reloj de arena

Antecedentes

Antes de la invención de los relojes mecánicos, los relojes utilizaban el movimiento del sol o simples dispositivos de medición para seguir el tiempo. El reloj de sol puede ser el más conocido de los antiguos guardianes del tiempo, y todavía se fabrica como un popular accesorio de jardín, pero por su interés visual, no por la medición práctica del tiempo. Stonehenge, el gigantesco monumento construido con piedras verticales en la llanura de Salisbury, en Wiltshire (Inglaterra), puede haber sido utilizado como reloj de sol y para otros fines relacionados con el tiempo y el calendario. Los relojes de sol tienen desventajas obvias; no pueden usarse en interiores, de noche o en días nublados.

Para marcar la duración del tiempo se utilizaban otros dispositivos de medición sencillos. Cuatro tipos básicos podían utilizarse en interiores y sin importar el clima o la hora del día. El reloj de vela es una vela con líneas dibujadas a su alrededor para marcar unidades de tiempo, generalmente horas. Al observar qué parte de la longitud de una vela se quemaba en una hora, se marcaba una vela del mismo material con líneas que mostraban intervalos de una hora. Una vela de ocho horas mostraba que habían pasado cuatro horas cuando se había quemado más allá de cuatro marcas. La vela reloj tenía la desventaja de que cualquier cambio en la mecha o la cera alteraba las propiedades de combustión, y estaba muy sujeta a las corrientes de aire. Los chinos también utilizaban una especie de reloj de vela con hilos para marcar los intervalos de tiempo. A medida que la vela ardía, los hilos con bolas metálicas en sus extremos caían para que los presentes pudieran escuchar el paso de las horas cuando las bolas repiqueteaban en la bandeja que sostenía la vela.

El reloj de lámpara de aceite que se utilizó a lo largo del siglo XVIII fue una variación y mejora del reloj de vela. El reloj de lámpara de aceite tenía divisiones marcadas en un soporte metálico que rodeaba el depósito de cristal que contenía el aceite. A medida que el nivel de aceite descendía en el depósito, el paso del tiempo se leía en las marcas del soporte. Al igual que el reloj de vela, el reloj de lámpara de aceite también proporcionaba luz, pero era menos propenso a las inexactitudes de los materiales o a las causadas por las corrientes de aire en las habitaciones.

Los relojes de agua también se utilizaban para marcar el paso del tiempo dejando que el agua goteara de un recipiente a otro. Las marcas del movimiento del sol se hacían en el primer recipiente y, al gotear el agua de éste a otro recipiente, el descenso del nivel del agua mostraba el paso de las horas. El segundo recipiente no siempre se utilizaba para recoger y reciclar el agua; algunos relojes de agua simplemente dejaban que el agua goteara en el suelo. Cuando el reloj de agua de ocho horas estaba vacío, habían pasado ocho horas. El reloj de agua también se conoce como clepsidra.

Historia

Los relojes de arena (también llamados vasos de arena y relojes de arena) pueden haber sido utilizados por los antiguos griegos y romanos, pero la historia sólo puede documentar el hecho de que ambas culturas tenían la tecnología para hacer el vidrio. Las primeras afirmaciones sobre los vasos de arena se atribuyen a los griegos en el siglo III a.C. La historia también sugiere que los relojes de arena se utilizaban en el Senado de la antigua Roma para cronometrar los discursos, y que los relojes de arena eran cada vez más pequeños, posiblemente como indicación de la calidad de los discursos políticos.

El reloj de arena apareció por primera vez en Europa en el siglo VIII, y puede haber sido fabricado por Luitprand, un monje de la catedral de Chartres, Francia. A principios del siglo XIV, el reloj de arena se utilizaba comúnmente en Italia. Parece que se utilizó ampliamente en toda Europa occidental desde esa época hasta el año 1500. El reloj de arena sigue exactamente el mismo principio que la clepsidra. Dos globos (también llamados ampollas o frascos) de vidrio están conectados por una estrecha garganta para que la arena (con un tamaño de grano relativamente uniforme) fluya del globo superior al inferior. Los relojes de arena se fabricaron en diferentes tamaños, basándose en mediciones previamente probadas del flujo de arena en diferentes tamaños de globos. Una carcasa o marco que encerraba los globos podía ajustarse a los dos globos para formar una parte superior y otra inferior del reloj de arena y se utilizaba para invertir el reloj de arena y comenzar de nuevo el flujo de arena. Algunos relojes de arena o conjuntos de relojes de arena se colocaban en un soporte pivotante para poder girarlos fácilmente.

Los primeros escritos que hacen referencia a los relojes de arena son de 1345, cuando Thomas de Stetsham, un empleado de un barco llamado La George al servicio del rey Eduardo III (1312-1377) de Inglaterra, encargó 16 relojes de arena. En 1380, tras la muerte del rey Carlos V (1337-1380) de Francia, un inventario de sus posesiones incluía un «gran reloj de mar… en un gran estuche de madera encuadernado en latón».

John Harrison

John Harrison y su hermano James fueron introducidos en la reparación de relojes por su padre, Henry. En aquella época, la relojería, o la horología, estaba experimentando una revolución en su desarrollo. Los relojes mecánicos existían desde el siglo XIV, pero su funcionamiento era bastante primitivo hasta que Christiaan Huygens inventó el reloj de pesas y péndulo en 1656. Una de sus limitaciones era que dependían totalmente de la gravedad terrestre para su funcionamiento. Esto significaba que no podían mantener la hora exacta en el mar, y no podían ser adaptados para su portabilidad. Incluso moverlos a través de una habitación requeriría un ajuste.

Los hermanos Harrison se pusieron a trabajar en el desarrollo de un cronómetro marino en 1728. El factor de motivación era el dinero. En 1714, el Almirantazgo inglés estableció un premio de 20.000 libras esterlinas para quien pudiera proporcionar a los marineros un reloj fiable que, utilizado con las observaciones celestes, pudiera mantenerlos informados de su longitud en el mar. Los marineros tenían que depender en gran medida de la navegación a estima para encontrar su camino, lo que a menudo conducía a resultados trágicos.

La estrategia de Harrison fue diseñar un instrumento que no sólo fuera preciso internamente sino también estable externamente. Los Harrison fabricaron varios modelos de cronómetros marinos. El cuarto modelo resultó ser el más exitoso. En un viaje de nueve semanas desde Inglaterra a Jamaica en 1761, el aparato sólo tuvo un error de cinco segundos.

La Junta de Longitudes, aparentemente enfadada por el hecho de que un vulgar artesano hubiera logrado el codiciado objetivo, cedió a regañadientes sólo la mitad del premio. Juan, menos su hermano, se negó a aceptar sólo la mitad de la recompensa y persistió hasta que la otra mitad fue cedida.

La Junta sometió su invento a un escrutinio excesivo y le exigió que diseñara un quinto modelo. Esta vez, Harrison se superó a sí mismo diseñando un reloj compacto que se asemejaba a un reloj de bolsillo moderno. Era mucho más cómodo que los modelos anteriores, que eran pesados y voluminosos. Sin embargo, la Junta se negó a capitular. Finalmente, sólo una apelación personal al Rey Jorge III y la intervención del Rey pudieron arreglar las cosas, y Harrison recibió la recompensa completa en 1773 a la edad de setenta y nueve años. Harrison vivió sólo tres años más.

Estas dos primeras asociaciones de los relojes de arena con el mar muestran cómo la navegación se había convertido en una ciencia dependiente del tiempo. Las brújulas y las cartas de navegación, desarrolladas en los siglos XI y XII, ayudaban a los navegantes a determinar el rumbo y la dirección, pero la medición del tiempo era esencial para estimar la distancia recorrida. El reloj de arena puede haber sido inventado -o perfeccionado- para su uso en el mar, donde se medían unidades de tiempo iguales para estimar la distancia; en cambio, en tierra, las mediciones de tiempo desiguales eran más importantes porque las actividades dependían de la duración del día.

Los grandes avances en la ciencia marítima se produjeron en el siglo XII con el desarrollo de la brújula magnética en Amalfi, Italia. Otras ciudades portuarias italianas como Génova y Venecia contribuyeron a los avances astronómicos en la navegación y, casualmente, Venecia era el mayor centro de soplado de vidrio del mundo. Además, el fino polvo de mármol de las canteras de Carrara era perfecto para utilizarlo como arena en los relojes de arena para la navegación. Además de medir el tiempo como distancia en el mar, los relojes de arena se utilizaban en las marinas de varias naciones para «llevar la guardia» o medir el tiempo de trabajo de la tripulación. El mozo del barco era el encargado de hacer girar el reloj de arena; para salir del trabajo antes de tiempo, se «tragaba la arena» o giraba el vaso antes de que se vaciara.

Los relojes de arena más extraordinarios se hacían como regalos para la realeza. Carlomagno (742-814) de Francia poseía un reloj de arena de 12 horas. En el siglo XVI, el artista Holbein (1497-1543) hizo espectaculares relojes de arena para Enrique VIII (1491-1547) de Inglaterra. Otros vasos de arena contenían múltiples instrumentos. Por ejemplo, un vaso de arena fabricado en Italia en el siglo XVII contenía cuatro vasos. Uno tenía un cuarto de hora de arena; el segundo, media hora de arena; el tercero, tres cuartos de hora de arena; y el cuarto contenía la medida de la hora completa de arena. Algunos vasos también tenían esferas con punteros, de modo que, con cada vuelta del vaso, se podía mostrar el número de vueltas con el puntero para marcar el paso acumulado del tiempo.

Los globos superior e inferior de cada vaso se soplaban por separado con aberturas o gargantas abiertas. Para unirlos de manera que la arena pudiera fluir del globo superior al inferior, las dos mitades del vaso se unían con un cordón que luego se recubría con cera. La ampolla de vidrio de dos conos no pudo ser soplada como una sola pieza hasta aproximadamente 1800.

Hacia el año 1500, comenzaron a aparecer los primeros relojes con la invención del muelle en espiral o resorte principal. Antes de 1500 se habían fabricado algunos relojes accionados por peso, pero su tamaño limitaba su practicidad. A medida que se mejoraba el muelle real, se fabricaban relojes de sobremesa más pequeños y se hacían los primeros relojes. Los relojes accionados por el muelle principal fabricaban curiosidades con clepsidras y vasos de arena, pero, curiosamente, los relojes de arena más bellos se fabricaron después de 1500 como piezas decorativas. Estos son los relojes de arena que se exhiben en los museos.

En la década de 1400, muchas casas particulares tenían relojes de arena para uso doméstico y de cocina. Los relojes de arena se utilizaban en las iglesias para controlar la duración del sermón del ministro. Los relojes de arena también se utilizaban habitualmente en las aulas de la Universidad de Oxford, en las tiendas de los artesanos (para regular las horas de trabajo) y en la Cámara de los Comunes de Inglaterra, donde las campanas para señalar las votaciones y la duración de los discursos se cronometraban con relojes de arena. Durante el apogeo del reloj de arena, los médicos, boticarios y otros profesionales de la medicina llevaban consigo relojes de arena en miniatura o de bolsillo con duraciones de medio o un minuto para utilizarlos al cronometrar los pulsos; la práctica de llevarlos se mantuvo hasta el siglo XIX. Hoy en día, las versiones en miniatura que contienen tres minutos de arena se venden como temporizadores de huevos y como recuerdos de viaje. Los relojes de arena más grandes se siguen fabricando hoy en día con materiales ornamentales y en estilos interesantes para su uso como decoración. Todos estos dispositivos de medición (velas de reloj, relojes de agua y relojes de arena) tienen la desventaja de que deben ser observados cuidadosamente.

Materias primas

El vidrio para los relojes de arena es el mismo material que se utiliza para otros vidrios soplados. Se fabrica en tubos de distintas longitudes por proveedores especializados para su cocción y moldeado a máquina o por soplado a boca. También se pueden transformar en relojes de arena piezas preformadas de bombillas, uniéndolas por la base. Del mismo modo, los tarros pueden engancharse por el cuello para hacer relojes de arena; su aspecto puede ser desde rústico hasta moderno, según el «carácter» de los tarros.

Los marcos o carcasas de los relojes de arena están abiertos a los caprichos del diseñador. Las materias primas suelen consistir en piezas de madera fina que pueden ser elaboradas o talladas para adaptarse a un estilo, una decoración, un diseño o un tema concretos. El bambú, la resina y varios metales, como el latón, el bronce y el estaño, son también hermosos materiales para enmarcar. Los relojes de arena especializados se fabrican en cantidades tan reducidas que la materia prima se adquiere de fuentes externas para

El reloj de arena se utilizó ampliamente como dispositivo para medir el tiempo hasta el siglo XVI en Europa Occidental. Su diseño era sencillo. Dos globos (también llamados ampollas o frascos) de vidrio estaban conectados por una estrecha garganta para que la arena (con un tamaño de grano relativamente uniforme) fluyera del globo superior al inferior. Los relojes de arena se fabricaban en diferentes tamaños, basándose en las mediciones de flujo de arena realizadas previamente en diferentes tamaños de globos. En el siglo XVII se fabricó en Italia un marco que albergaba cuatro relojes de arena. Cada reloj de arena contenía diferentes cantidades de arena. Uno tenía un cuarto de hora de arena; el segundo, media hora de arena; el tercero, tres cuartos de hora de arena; y el cuarto contenía la medida de la hora completa de arena.

cuestión. A veces los clientes proporcionan sus propios materiales a los fabricantes de relojes de arena. Los relojes de arena con cronómetro también están enmarcados en madera o plástico. Para estos pequeños ejemplares, los fabricantes compran virutas de plástico a los proveedores y producen los marcos en sus fábricas mediante moldeo por inyección o extrusión.

La arena es el más complejo de los componentes de los relojes de arena. No se pueden utilizar todos los tipos de arena porque los granos pueden ser demasiado angulosos y no pueden fluir adecuadamente a través del cuello del reloj de arena. La arena de cuarzo blanco, la que se encuentra en las playas blancas y brillantes, es atractiva pero no es la mejor para la fabricación de relojes de arena porque es demasiado angulosa y no fluye suavemente. El polvo de mármol, el polvo de otras rocas y la harina de roca -polvo de cortar vidrio- y los granos de arena redondos, como los de la arena de río, son los mejores para los relojes de arena. En la Edad Media, los libros para amas de casa incluían recetas no sólo para cocinar, sino también para hacer cola, tinta, jabón y también arena para relojes de arena. Tal vez la mejor arena no sea la arena en absoluto; los ballotini, pequeñas cuentas o granos de vidrio (como canicas en miniatura de entre 40 y 160 micras de diámetro) se utilizan en los relojes de arena porque sus bordes redondos fluyen suavemente a través del vidrio. Además, los ballotini pueden fabricarse en diferentes colores, de modo que la arena del reloj de arena puede elegirse a juego con la decoración de la habitación o con alguna otra preferencia de color.

Diseño

El diseño y la conceptualización suelen ser la parte más complicada de la fabricación de relojes de arena. El fabricante de relojes de arena debe ser artesano, artista y experto en relaciones públicas para asesorar a los clientes sobre los aspectos prácticos del diseño y la construcción de los relojes de arena. Las empresas encargan relojes de arena como regalos relacionados con el año 2000, pero también quieren reflejar el carácter de su negocio o incorporar materiales asociados a sus productos. Una vez finalizado el diseño, la construcción del reloj de arena es relativamente sencilla.

Los diseños de los relojes de arena también pueden variar considerablemente de tamaño. Los relojes de arena más pequeños que se conocen tienen el tamaño de un gemelo, y los más grandes llegan a medir hasta 1 metro de altura. Los vasos pueden tener diversas formas, desde redondos hasta oblongos, y pueden estar grabados. Se pueden unir varios cristales (más de dos) y montar varios relojes de arena en el mismo marco y hacerlos girar en un torniquete.

Según un artesano, el diseño de relojes de arena no tiene límites. Desarrolla sus propios diseños, fabrica relojes de arena a partir de diseños o peticiones de sus clientes, o crea diseños para satisfacer un interés particular del mercado. Ha esculpido pares de sus propias manos como marcos para sostener los relojes, ha utilizado materiales inusuales como el bambú o el mármol para elaborar los marcos y se ha inspirado en otros relojes de arena, como el reloj de arena con marco de gárgola de la versión cinematográfica de El Mago de Oz. Ha fabricado relojes de arena con arena de carbón, escoria minera, arena de la Gran Muralla China y arena de resina de polietileno. Las cadenas comerciales de televisión venden actualmente relojes de arena de diseño futurista, en consonancia con el interés del nuevo milenio.

El proceso de fabricación

1. Una vez seleccionados el diseño y los materiales, el cuerpo del reloj de arena se sopla en un torno de vidrio hasta conseguir un tamaño adecuado al tamaño (intervalo de tiempo) del reloj de arena.
2. Se fabrica el marco; dependiendo de su diseño, puede ser de una sola pieza o de varias, incluyendo un fondo, una tapa y tres o cuatro postes. Esta fabricación depende del material. Si el armazón es de resina, se construyen moldes, se vierte la resina y se deja curar, se lijan las piezas o se alisan y pulen, y se encajan. Las piezas del marco pueden encajarse entre sí, o pueden estar pegadas, unidas o soldadas, dependiendo también de los materiales utilizados.
3. Uno de los conceptos erróneos más comunes sobre los relojes de arena es que existe una fórmula para la cantidad de arena contenida en el cristal. La cantidad de arena en un determinado diseño o forma de reloj de arena no se basa en la ciencia o en una fórmula de medición. Los tipos de granos, las curvas del cristal y la forma y el tamaño de la abertura imponen demasiadas variables a la velocidad de flujo de la arena a través del cristal, por lo que la cantidad de arena no puede calcularse matemáticamente. Antes de sellar la parte superior del marco, se añade arena y se deja que fluya por el cristal durante el intervalo de tiempo prescrito. Al final de ese período de tiempo, la arena que queda en la parte superior del vidrio se vierte y el vidrio se sella.

Control de calidad

El control de calidad es inherente a la fabricación de relojes de arena porque el diseñador o fabricante realiza todos los aspectos del trabajo. El cliente también participa en la concepción del diseño y en la elección de los materiales y colores. El resultado final es que los clientes reciben productos hechos a mano que se adaptan a sus necesidades y evocan asociaciones históricas y artísticas; los relojes de arena son adornos estéticos, más que relojes precisos.

Subproductos/Residuos

La construcción de relojes de arena genera pequeñas cantidades de residuos, dependiendo del tipo de materiales utilizados. La madera que se talla para hacer el marco del reloj de arena creará algunos residuos, por ejemplo. El vidrio demasiado fino o defectuoso puede fundirse y soplarse de nuevo. Las cantidades sobrantes de arena pueden guardarse para un uso futuro.

El futuro

El reloj de arena parecería no tener futuro. De hecho, la hermosa forma del propio vaso y su marco hecho a medida y la arena de color pueden ser seleccionados para adaptarse a la decoración, el ambiente o la ocasión. Aunque la producción futura puede ser limitada, el reloj de arena como objeto con asociaciones antiguas, así como con elegancia incorporada, siempre atraerá a los coleccionistas y a quienes aprecian los misterios del arte y del tiempo.