Sablier

Contexte

Avant l’invention des horloges mécaniques, les garde-temps utilisaient le mouvement du soleil ou de simples dispositifs de mesure pour suivre le temps. Le cadran solaire est peut-être l’ancien gardien du temps le plus connu, et il est encore fabriqué comme un accessoire de jardin populaire – mais pour son intérêt visuel, pas pour la mesure pratique du temps. Stonehenge, le monument géant construit en pierres dressées dans la plaine de Salisbury, dans le Wiltshire, en Angleterre, a peut-être été utilisé comme cadran solaire et pour d’autres usages liés au temps et au calendrier. Les cadrans solaires ont des inconvénients évidents ; ils ne peuvent pas être utilisés à l’intérieur, la nuit ou par temps nuageux.

D’autres dispositifs de mesure simples étaient utilisés pour marquer la durée du temps. Quatre types de base pouvaient être utilisés à l’intérieur et indépendamment du temps ou de l’heure de la journée. L’horloge à bougie est une bougie avec des lignes tracées autour d’elle pour marquer des unités de temps, généralement des heures. En observant la quantité de la longueur d’une bougie brûlée en une heure, une bougie faite du même matériau était marquée de lignes indiquant des intervalles d’une heure. Une bougie de huit heures indiquait que quatre heures s’étaient écoulées lorsqu’elle avait brûlé au-delà de quatre marques. La bougie d’horloge présentait les inconvénients suivants : tout changement dans la mèche ou la cire modifiait les propriétés de combustion, et elle était très sujette aux courants d’air. Les Chinois utilisaient également une sorte d’horloge à bougie dont les fils servaient à marquer les intervalles de temps. Lorsque la bougie brûlait, les fils portant des boules de métal à leurs extrémités tombaient de sorte que les personnes présentes dans la pièce pouvaient entendre le passage des heures lorsque les boules tintaient sur le plateau contenant la bougie.

L’horloge à lampe à huile qui a été utilisée tout au long du dix-huitième siècle était une variation et une amélioration de l’horloge à bougie. L’horloge à lampe à huile avait des divisions marquées sur un support métallique qui entourait le réservoir de verre contenant l’huile. Lorsque le niveau d’huile baissait dans le réservoir, le passage du temps était lu à partir des marques sur le support. Comme l’horloge à bougie, l’horloge à lampe à huile fournissait également de la lumière, mais elle était moins sujette aux imprécisions des matériaux ou à celles causées par les courants d’air dans les pièces.

Les horloges à eau étaient également utilisées pour marquer le passage du temps en laissant l’eau s’égoutter d’un récipient dans un autre. Les marques du mouvement du soleil étaient faites sur le premier récipient, et, lorsque l’eau s’égouttait de celui-ci et se retrouvait dans un autre bassin, la baisse du niveau de l’eau indiquait le passage des heures. Le second récipient n’était pas toujours utilisé pour recueillir et recycler l’eau ; certaines horloges à eau laissaient simplement l’eau s’égoutter sur le sol. Lorsque l’horloge à eau de huit heures était vide, huit heures s’étaient écoulées. L’horloge à eau est également connue sous le nom de clepsydre.

Histoire

Les sabliers (également appelés verres de sable et horloges de sable) peuvent avoir été utilisés par les anciens Grecs et Romains, mais l’histoire ne peut que documenter le fait que les deux cultures avaient la technologie pour fabriquer le verre. Les premières revendications concernant les verres de sable sont attribuées aux Grecs au troisième siècle avant J.-C. L’histoire suggère également que les horloges de sable étaient utilisées dans le Sénat de la Rome antique pour chronométrer les discours, et que les sabliers devenaient de plus en plus petits, peut-être comme une indication de la qualité des discours politiques.

Le sablier est apparu pour la première fois en Europe au huitième siècle, et pourrait avoir été fabriqué par Luitprand, un moine de la cathédrale de Chartres, en France. Au début du XIVe siècle, le sablier était couramment utilisé en Italie. Il semble avoir été largement utilisé dans toute l’Europe occidentale de cette époque jusqu’en 1500. Le sablier ou horloge à sable suit exactement le même principe que la clepsydre. Deux globes (également appelés fioles ou ampoules) en verre sont reliés par une gorge étroite de sorte que le sable (de granulométrie relativement uniforme) s’écoule du globe supérieur vers le globe inférieur. Les sabliers étaient fabriqués en différentes tailles sur la base de mesures pré-testées de l’écoulement du sable dans différentes tailles de globes. Un boîtier ou un cadre entourant les globes pouvait être fixé sur les deux globes pour former le haut et le bas du sablier et était utilisé pour inverser le sablier et relancer l’écoulement du sable. Certains sabliers ou ensembles de sabliers étaient fixés sur un support pivotant afin de pouvoir les tourner facilement.

Les premiers écrits faisant référence aux sabliers datent de 1345, lorsque Thomas de Stetsham, commis sur un navire appelé La George au service du roi d’Angleterre Édouard III (1312-1377), commande 16 sabliers. En 1380, après la mort du roi Charles V (1337-1380) de France, l’inventaire de ses biens comprend une « grande horloge de mer… dans un grand coffret en bois relié en laiton. »

John Harrison

John Harrison et son frère James ont été initiés à la réparation d’horloges par leur père, Henry. À cette époque, l’horlogerie, ou l’horlogerie, connaissait une révolution en matière de développement. Les horloges mécaniques existaient depuis le XIVe siècle, mais leur fonctionnement était resté assez primitif jusqu’à ce que Christiaan Huygens invente l’horloge à poids et à pendule en 1656. L’une de leurs limites était qu’elles dépendaient totalement de la gravité de la terre pour fonctionner. Cela signifie qu’elles ne pouvaient pas donner l’heure exacte en mer et qu’elles ne pouvaient pas être adaptées pour être transportées. Même les déplacer dans une pièce nécessitait un ajustement.

Les frères Harrison se sont mis au travail pour développer un chronomètre de marine en 1728. Le facteur de motivation était l’argent. En 1714, l’Amirauté anglaise a mis en place un prix de 20 000 £ pour quiconque pourrait fournir aux marins une horloge fiable qui, utilisée avec des observations célestes, pourrait les tenir informés de leur longitude en mer. Les marins devaient se fier largement à l’estime pour trouver leur chemin, ce qui entraînait souvent des résultats tragiques.

La stratégie des Harrison consistait à concevoir un instrument qui soit non seulement précis à l’intérieur mais aussi stable à l’extérieur. Les Harrison ont fabriqué plusieurs modèles de chronomètres de marine. Le quatrième modèle s’est avéré être le plus réussi. Lors d’un voyage de neuf semaines entre l’Angleterre et la Jamaïque en 1761, l’appareil n’avait qu’une erreur de cinq secondes.

Le Board of Longitude, apparemment vexé qu’un artisan ordinaire ait atteint le but convoité, ne céda à contrecœur que la moitié du prix. John, moins son frère, refuse d’accepter seulement la moitié de la récompense et s’obstine jusqu’à ce que l’autre moitié soit cédée.

Le conseil d’administration soumet son invention à un examen excessif et lui demande de concevoir un cinquième modèle. Cette fois, Harrison se surpassa en concevant une pièce d’horlogerie compacte qui ressemblait à une montre de poche des temps modernes. Il est bien plus pratique que les modèles précédents, qui sont lourds et encombrants. Le Conseil refuse toujours de capituler. Finalement, seul un appel personnel au roi George III et l’intervention du roi peuvent arranger les choses, et Harrison reçoit la pleine récompense en 1773, à l’âge de soixante-dix-neuf ans. Harrison n’a vécu que trois ans de plus.

Ces deux premières associations des horloges à sable avec la mer montrent à quel point la navigation était devenue une science dépendante du temps. Les boussoles et les cartes, développées aux XIe et XIIe siècles, aidaient les navigateurs à déterminer les relèvements et la direction, mais la mesure du temps était essentielle pour estimer la distance parcourue. Le verre de sable a peut-être été inventé -ou perfectionné- pour être utilisé en mer où des unités de temps égales étaient mesurées pour estimer la distance ; en revanche, sur terre, les mesures de temps inégales étaient plus importantes car les activités dépendaient de la durée du jour.

Les grandes avancées de la science maritime se sont produites au douzième siècle avec le développement de la boussole magnétique à Amalfi, en Italie. D’autres villes portuaires italiennes comme Gênes et Venise ont contribué aux avancées astronomiques de la navigation et, par coïncidence, Venise était le plus grand centre de soufflage de verre du monde. En outre, la fine poussière de marbre provenant des carrières de Carrare était parfaite pour être utilisée comme sable dans les horloges à sable de navigation. Outre la mesure du temps et de la distance en mer, les sabliers étaient utilisés par les marines de plusieurs nations pour « faire le guet » ou mesurer le temps de travail de l’équipage. Le garçon de navire était chargé de tourner le sablier ; pour partir plus tôt du travail, il devait « avaler le sable » ou tourner le verre avant qu’il ne soit vide.

Les sabliers les plus extraordinaires étaient fabriqués comme cadeaux pour la royauté. Charlemagne (742-814) de France possédait un sablier de 12 heures. Au XVIe siècle, l’artiste Holbein (1497-1543) a réalisé des sabliers spectaculaires pour Henri VIII (1491-1547) d’Angleterre. D’autres sabliers contenaient plusieurs instruments. Par exemple, un sablier fabriqué en Italie au XVIIe siècle contenait quatre verres. Le premier contenait un quart d’heure de sable, le deuxième une demi-heure de sable, le troisième trois quarts d’heure de sable et le quatrième la mesure complète de l’heure de sable. Certains verres avaient également des cadrans avec des pointeurs, ainsi, à chaque rotation du verre, le nombre de tours pouvait être indiqué avec le pointeur pour marquer le passage cumulatif du temps.

Les globes supérieur et inférieur de chaque verre étaient soufflés séparément avec des ouvertures ou des gorges ouvertes. Pour les joindre afin que le sable puisse s’écouler du globe supérieur vers le globe inférieur, les deux moitiés du verre étaient liées par une cordelette qui était ensuite enduite de cire. La fiole de verre à deux cônes n’a pu être soufflée en une seule pièce que vers 1800.

Vers 1500, les premières horloges ont commencé à apparaître avec l’invention du ressort spiralé ou ressort principal. Certaines horloges alimentées par un poids avaient été fabriquées avant 1500, mais leur taille limitait leur praticité. L’amélioration du ressort moteur a permis de fabriquer des horloges de table plus petites et les premières montres. Les horloges actionnées par un ressort principal ont donné naissance à des curiosités à partir de clepsydres et de sabliers, mais il est intéressant de noter que les plus beaux sabliers ont été fabriqués après 1500 comme pièces décoratives. Ce sont ces sabliers qui sont exposés dans les musées.

Dès les années 1400, de nombreuses maisons privées possédaient des sabliers pour le ménage et la cuisine. Les sabliers étaient utilisés dans les églises pour suivre la durée du sermon du ministre. Les sabliers étaient également couramment utilisés dans les amphithéâtres de l’université d’Oxford, dans les ateliers d’artisans (pour réguler les heures de travail) et à la Chambre des communes d’Angleterre où les cloches signalant les votes et la durée des discours étaient chronométrées à l’aide d’horloges à sable. À l’époque où le sablier était à son apogée, les médecins, apothicaires et autres praticiens de la médecine portaient sur eux des sabliers miniatures ou de poche d’une durée d’une demi-minute ou d’une minute pour chronométrer les pulsations ; cette pratique s’est poursuivie jusqu’au XIXe siècle. Aujourd’hui, des versions miniatures contenant trois minutes de sable sont vendues comme sabliers et comme souvenirs de voyage. Des horloges de sable plus grandes sont encore fabriquées aujourd’hui dans des matériaux décoratifs et dans des styles intéressants pour être utilisées comme décoration. Tous ces dispositifs de mesure (bougies d’horloge, horloges à eau et horloges à sable) présentent l’inconvénient de devoir être surveillés attentivement.

Matières premières

Le verre des sabliers est le même matériau que celui utilisé pour les autres verres soufflés. Il est fabriqué en tubes de différentes longueurs par des fournisseurs spécialisés pour être cuit et façonné à la machine ou par soufflage à la bouche. Des ébauches d’ampoules préformées peuvent également être transformées en sabliers en les assemblant à la base des ampoules. De même, des bocaux peuvent être accrochés ensemble au niveau de leur col pour en faire des sabliers ; leur aspect peut aller du rustique au moderne selon le « caractère » des bocaux.

Les cadres ou boîtiers des sabliers sont ouverts aux fantaisies du créateur. Les matières premières consistent le plus souvent en des pièces de bois fin qui peuvent être façonnées ou sculptées pour s’adapter à un style, un décor, un design ou un thème particulier. Le bambou, la résine et divers métaux comme le laiton, le bronze et l’étain sont également de beaux matériaux d’encadrement. Les sabliers spécialisés sont fabriqués en si petit nombre que les matières premières sont achetées à l’extérieur pour des

Le sablier était largement utilisé comme dispositif de mesure du temps jusqu’au XVIe siècle en Europe occidentale. Sa conception était simple. Deux globes (également appelés fioles ou ampoules) en verre étaient reliés par une gorge étroite de sorte que le sable (de granulométrie relativement uniforme) s’écoulait du globe supérieur vers le globe inférieur. Les sabliers étaient fabriqués en différentes tailles sur la base de mesures pré-testées de l’écoulement du sable dans différentes tailles de globes. Un cadre qui abritait quatre sabliers a été fabriqué en Italie au cours du XVIIe siècle. Chaque sablier contenait des quantités différentes de sable. L’un d’entre eux contenait un quart d’heure de sable ; le deuxième, une demi-heure de sable ; le troisième, trois quarts d’heure de sable ; et le quatrième contenait la mesure complète de l’heure de sable.

problème. Parfois, les clients fournissent leurs propres matériaux aux fabricants de sabliers. Les sabliers à octet sont également encadrés en bois ou en plastique. Pour ces petits exemples, les fabricants achètent des copeaux de plastique à des fournisseurs et produisent des cadres dans leurs usines par moulage par injection ou extrusion.

Le sable est le plus complexe des composants des sabliers. Tous les types de sable ne peuvent pas être utilisés car les grains peuvent être trop anguleux et ne pas s’écouler correctement dans le col du sablier. Le sable de quartz blanc, celui que l’on trouve sur les plages d’un blanc éclatant, est attrayant mais n’est pas le meilleur pour la fabrication de sabliers car il est trop anguleux et ne s’écoule pas facilement. La poussière de marbre, d’autres poussières de roche et la farine de roche – poudre provenant de la découpe du verre – et les grains de sable ronds, comme ceux du sable de rivière, sont les meilleurs pour les horloges de sable. Au Moyen Âge, les livres destinés aux ménagères contenaient des recettes non seulement de cuisine, mais aussi de colle, d’encre, de savon et de sable pour les sabliers. Le meilleur sable n’est peut-être pas du tout du sable ; les ballotini, de minuscules perles ou grenaille de verre (comme des billes miniatures d’environ 40 à 160 microns de diamètre), sont utilisés dans les sabliers parce que leurs bords ronds traversent le verre en douceur. En outre, les ballotini peuvent être fabriqués dans différentes couleurs, de sorte que le sable dans le sablier peut être choisi pour correspondre au décor de la pièce ou à une autre préférence de couleur.

Design

Le design et la conceptualisation sont généralement la partie la plus compliquée de la fabrication d’un sablier. Le fabricant de sabliers doit être artisan, artiste et expert en relations publiques pour conseiller les clients sur les aspects pratiques de la conception et de la construction des sabliers. Les entreprises commandent des sabliers comme cadeaux liés à l’an 2000, mais elles veulent aussi refléter le caractère de leur entreprise ou incorporer des matériaux associés à leurs produits. Une fois le design finalisé, la construction effective du sablier est relativement simple.

Les conceptions de sabliers peuvent également varier considérablement en taille. Les plus petits sabliers connus ont la taille d’un bouton de manchette, et les plus grands mesurent jusqu’à 1 m (3 ft). Les verres peuvent avoir des formes variées, allant du rond à l’oblong, et peuvent être gravés. Plusieurs gants de verre (plus de deux) peuvent être reliés entre eux, et plusieurs sabliers peuvent être montés dans le même cadre et tournés sur un tourniquet.

Selon un artisan, la conception des sabliers n’a pas de limites. Il développe ses propres modèles, fabrique des sabliers à partir de modèles ou de demandes fournies par ses clients, ou crée des modèles pour répondre à un intérêt particulier du marché. Il a sculpté des paires de ses propres mains en guise de montures pour les verres, utilisé des matériaux inhabituels comme le bambou ou le marbre pour fabriquer les montures, et s’est inspiré d’autres sabliers, comme celui de la gargouille dans la version cinématographique du Magicien d’Oz. Il a fabriqué des sabliers contenant du sable de charbon, des scories minières, du sable de la Grande Muraille de Chine et du sable de résine de polyéthylène. Les réseaux commerciaux à la télévision vendent actuellement des sabliers dont le design est futuriste pour répondre à l’intérêt porté au nouveau millénaire.

Le processus de fabrication

1. Après la sélection du design et des matériaux, le corps du sablier est soufflé sur un tour à verre à une taille appropriée à la taille (intervalle de temps) du sablier.
2. Le cadre est fabriqué ; selon son design, il peut être une seule pièce ou plusieurs pièces comprenant un fond, un sommet et trois ou quatre montants. Cette fabrication dépend du matériau. Si le cadre est fait de résine, des moules peuvent être construits, la résine est versée et laissée à durcir, les pièces sont poncées ou autrement lissées et polies, et elles sont ajustées ensemble. Les pièces du cadre peuvent être ajustées pour s’emboîter ; ou elles peuvent être collées, collées ou soudées, encore une fois en fonction des matériaux impliqués.
3. L’une des idées fausses les plus courantes sur les sabliers est qu’il existe une formule pour la quantité de sable contenue dans le verre. La quantité de sable dans un design ou une forme de sablier donnée n’est pas basée sur la science ou une formule de mesure. Les types de grains, les courbes du verre, ainsi que la forme et la taille de l’ouverture imposent trop de variables sur le taux d’écoulement du sable à travers le verre, de sorte que la quantité de sable ne peut être calculée mathématiquement. Avant de sceller le haut du cadre, on ajoute du sable et on le laisse s’écouler à travers le verre pendant l’intervalle de temps prescrit. A la fin de cet intervalle de temps, le sable restant dans le haut du verre est versé et le verre est scellé.

Contrôle de la qualité

Le contrôle de la qualité est inhérent à la fabrication des sabliers car le concepteur ou le fabricant effectue tous les aspects du travail. Le client est également impliqué dans la conceptualisation du design et le choix des matériaux et des couleurs. Le résultat final est que les clients reçoivent des produits faits à la main qui répondent à leurs exigences et évoquent des associations historiques et artistiques ; les sabliers sont des ornements esthétiques, plutôt que des pièces d’horlogerie précises.

Sous-produits/déchets

Des quantités mineures de déchets résultent de la construction de sabliers, selon les types de matériaux utilisés. Le bois qui est sculpté pour fabriquer le cadre du sablier créera quelques déchets, par exemple. Le verre trop fin ou défectueux peut être fondu et soufflé à nouveau. Les quantités excédentaires de sable peuvent être conservées pour une utilisation ultérieure.

L’avenir

Le sablier semblerait ne pas avoir d’avenir. En fait, la belle forme du verre lui-même et son cadre sur mesure ainsi que le sable coloré peuvent être choisis en fonction du décor, de l’atmosphère ou de l’occasion. Bien que la production future puisse être limitée, le sablier en tant qu’objet avec des associations anciennes ainsi que l’élégance intégrée sera toujours attrayant pour les collectionneurs et ceux qui apprécient les mystères de l’art et du temps.