Bakgrund
Innan mekaniska klockor uppfanns använde man sig av solens rörelse eller enkla mätinstrument för att hålla reda på tiden. Soluret är kanske den mest kända antika tidsmätaren, och det tillverkas fortfarande som ett populärt trädgårdstillbehör – men för sitt visuella intresse, inte för praktisk tidsmätning. Stonehenge, det gigantiska monumentet byggt av upprättstående stenar på Salisbury Plain i Wiltshire, England, kan ha använts som solur och för andra tids- och kalenderändamål. Solur har uppenbara nackdelar; de kan inte användas inomhus, på natten eller under molniga dagar.
Andra enkla mätinstrument användes för att markera tidens längd. Fyra grundläggande typer kunde användas inomhus och oberoende av väder och tid på dygnet. Ljusklockan är ett ljus med linjer dragna runtom för att markera tidsenheter, vanligtvis timmar. Genom att observera hur mycket av längden på ett ljus som brann på en timme markerades ett ljus av samma material med linjer som visade en timmes intervall. Ett åttatimmars ljus visade att fyra timmar hade gått när det hade brunnit ner bortom fyra markeringar. Klockljuset hade nackdelarna att alla förändringar i veken eller vaxet skulle förändra brinnegenskaperna, och det var i hög grad utsatt för drag. Kineserna använde också ett slags ljusklocka med trådar som användes för att markera tidsintervallen. När ljuset brann föll trådarna med metallkulor i ändarna så att de som befann sig i rummet kunde höra hur timmarna gick när kulorna pinglade på brickan med ljuset.
Oljeljusklockan som användes under 1700-talet var en variation och förbättring av ljusklockan. Oljelampsklockan hade indelningar markerade på ett metallfäste som omslöt glasbehållaren som innehöll oljan. När oljenivån sjönk i behållaren kunde tiden avläsas från markeringarna på fästet. Liksom ljusklockan gav oljelampsklockan också ljus, men den var mindre känslig för felaktigheter i material eller sådana som orsakades av dragiga rum.
Vattenklockor användes också för att markera tidens gång genom att låta vatten droppa från en behållare till en annan. Märkena av solens rörelse gjordes på den första behållaren, och när vatten droppade ut ur den och ner i en annan bassäng visade den sjunkande vattennivån hur timmarna gick. Den andra behållaren användes inte alltid för att samla upp och återvinna vattnet; vissa vattenklockor lät helt enkelt vattnet droppa ner på marken. När den åtta timmar långa vattenklockan var tom hade åtta timmar gått. Vattenklockan är också känd som clepsydra.
Historia
Timglas (även kallade sandglas och sandklockor) kan ha använts av de gamla grekerna och romarna, men historien kan bara dokumentera det faktum att båda kulturerna hade tekniken för att tillverka glaset. De första påståendena om sandglas tillskrivs grekerna under det tredje århundradet f.Kr. Historien tyder också på att sandklockor användes i senaten i antikens Rom för att tidsbestämma tal, och timglasen blev mindre och mindre, möjligen som en indikation på kvaliteten på de politiska talen.
Timglaset dök upp i Europa för första gången på 800-talet och kan ha tillverkats av Luitprand, en munk vid katedralen i Chartres i Frankrike. I början av fjortonhundratalet användes sandglaset allmänt i Italien. Det verkar ha använts i stor utsträckning i hela Västeuropa från den tiden och fram till år 1500. Timglaset eller sandklockan följer exakt samma princip som clepsydran. Två glaskulor (även kallade ampuller) förbinds med varandra genom en smal hals så att sand (med relativt enhetlig kornstorlek) flödar från den övre kulan till den nedre. Timglasen tillverkades i olika storlekar baserat på i förväg testade mätningar av sandflödet i olika storlekar på globerna. Ett hölje eller en ram som omslöt globerna kunde monteras på de två globerna för att bilda en topp och en botten för timglaset och användes för att vända på timglaset och starta sandflödet igen. Vissa timglas eller uppsättningar av timglas var monterade i ett svängbart fäste så att de lätt kunde vändas.
De tidigaste skrifterna som hänvisar till sandglas är från 1345 då Thomas de Stetsham, en kontorist på ett skepp vid namn La George i tjänst hos den engelske kungen Edvard III (1312-1377), beställde 16 timglas. År 1380, efter att kung Karl V (1337-1380) av Frankrike hade dött, inkluderade en inventarieförteckning över hans ägodelar en ”stor sjöklocka … i en stor mässingsinbunden låda av trä”.
John Harrison och hans bror James introducerades till klockreparationer av sin far, Henry. Vid den tiden genomgick klocktillverkning, eller horologi, en utvecklingsmässig revolution. Mekaniska klockor hade funnits sedan 1300-talet, men hade förblivit ganska primitiva i sin funktion tills Christiaan Huygens uppfann vikt- och pendelklockan 1656. En begränsning var att de var helt beroende av jordens gravitation för att fungera. Detta innebar att de inte kunde hålla exakt tid till sjöss och att de inte kunde anpassas för att vara bärbara. Till och med att flytta dem genom ett rum skulle kräva justering.
Bröderna Harrison började arbeta med att utveckla en marin kronometer 1728. Den motiverande faktorn var pengar. År 1714 utlyste det engelska amiralitetet ett pris på 20 000 pund till den som kunde förse sjöfarare med en tillförlitlig klocka som, när den användes tillsammans med celestial sightings, kunde hålla dem informerade om deras longitud till sjöss. Sjömännen var tvungna att förlita sig mycket på dödräkning för att hitta sin väg, vilket ofta ledde till tragiska resultat.
Harrisons strategi var att konstruera ett instrument som inte bara var internt exakt utan också externt stabilt. Harrisons tillverkade flera modeller av marinkronometrar. Den fjärde modellen visade sig vara den mest framgångsrika. Under en nio veckor lång resa från England till Jamaica 1761 hade instrumentet endast ett fel på fem sekunder.
Board of Longitude, som uppenbarligen var missnöjd med att en vanlig hantverkare hade uppnått det eftertraktade målet, gav motvilligt upp endast hälften av priset. John, minus sin bror, vägrade att acceptera endast hälften av belöningen och framhärdade tills den andra hälften gavs bort.
Styrelsen utsatte hans uppfinning för otillbörlig granskning och krävde att han skulle konstruera en femte modell. Den här gången överträffade Harrison sig själv genom att designa en kompakt klocka som liknade ett modernt fickur. Den var mycket bekvämare än de tidigare modellerna, som var tunga och skrymmande. Styrelsen vägrade fortfarande att kapitulera. Till slut var det bara en personlig vädjan till kung George III och kungens ingripande som kunde ställa saker och ting till rätta, och Harrison fick hela belöningen 1773 vid 79 års ålder. Harrison levde bara tre år till.
Dessa två tidiga associationer av sandklockor med havet visar hur navigationen hade blivit en tidsberoende vetenskap. Kompasser och sjökort, som utvecklades under 1000- och 1200-talen, hjälpte navigatörerna att bestämma bäring och riktning, men tidsmätning var avgörande för att uppskatta den tillryggalagda sträckan. Sandglaset kan ha uppfunnits – eller fulländats – för att användas till sjöss där lika långa tidsenheter mättes för att uppskatta avståndet. På land däremot var ojämna tidsmätningar viktigare eftersom aktiviteterna var beroende av dagslängden.
De stora framstegen inom sjöfartsvetenskapen skedde på 1100-talet med utvecklingen av den magnetiska kompassen i Amalfi i Italien. Andra italienska hamnstäder som Genua och Venedig bidrog till de astronomiska framstegen inom navigationen, och av en slump var Venedig världens största centrum för glasblåsning. Dessutom var det fina marmorstoftet från stenbrotten i Carrara perfekt för användning som sand i navigationssandklockor. Förutom att mäta tid som avstånd till sjöss användes timglasen av flera nationers flottor för att ”hålla vakt” eller mäta besättningens arbetstid. Skeppspojken ansvarade för att vrida timglaset; för att komma tidigare från arbetet skulle han ”svälja sanden” eller vrida glaset innan det var tomt.
De mest extraordinära timglasen tillverkades som gåvor till kungligheter. Karl den store (742-814) av Frankrike ägde ett 12-timmars timglas. På 1500-talet tillverkade konstnären Holbein (1497-1543) spektakulära timglas för Henrik VIII (1491-1547) av England. Andra sandglas innehöll flera instrument. Ett sandglas tillverkat i Italien på 1600-talet innehöll till exempel fyra glas. Ett innehöll en kvarts timme sand, det andra en halv timme sand, det tredje tre fjärdedels timme sand och det fjärde innehöll en hel timmes sand. Vissa glas hade också urtavlor med visare, så att man med varje vridning av glaset kunde visa antalet vridningar med visaren för att markera den kumulativa tidsåtgången.
De övre och undre globerna i varje glas blåstes separat med öppna öppningar eller halsar. För att sammanfoga dem så att sanden kunde flöda från den övre globen till den nedre, bands de två halvorna av glaset ihop med snöre som sedan belades med vax. Den tvåkoniska glasflaskan kunde inte blåsas i ett stycke förrän omkring 1800.
Omkring 1500 började de första klockorna dyka upp i och med uppfinningen av den spiralformade fjädern eller huvudfjädern. Några viktdrivna klockor hade tillverkats före 1500, men deras storlek begränsade deras praktiska användbarhet. I takt med att huvudfjädern förbättrades tillverkades mindre bordsklockor och de första klockorna tillverkades. Huvudfjäderdrivna klockor gjorde kuriosa av clepsydra och sandglas, men intressant nog tillverkades de vackraste timglasen efter 1500 som dekorativa föremål. Det är dessa timglas som visas på museer.
På 1400-talet hade många privata hem sandur för hushålls- och köksbruk. Predikglas användes i kyrkor för att följa längden på prästens predikan. Timglas användes också rutinmässigt i föreläsningssalarna vid Oxfords universitet, i hantverksbutiker (för att reglera arbetstiderna) och i Englands underhus där klockorna för att signalera omröstningar och längden på talen tidsbestämdes med hjälp av sandklockor. Under sandglasets storhetstid bar läkare, apotekare och andra läkare med sig miniatyr- eller ficksandglas med en varaktighet på en halv eller en minut som de använde när de mätte pulsen. I dag säljs miniatyrversioner med tre minuter sand som äggklockor och som resesouvenirer. Större sandklockor tillverkas fortfarande i dag av prydnadsmaterial och i intressanta stilar för användning som dekoration. Alla dessa mätanordningar (klockljus, vattenklockor och sandklockor) har den nackdelen att de måste övervakas noggrant.
Råvaror
Glas till timglas är samma material som används till annat blåst glas. Det tillverkas i rör av varierande längd av specialiserade leverantörer för bränning och formning med maskin eller genom munblåsning. Förformade glödlampsämnen kan också förvandlas till timglas genom att de sammanfogas vid glödlampornas baser. På samma sätt kan burkar kopplas ihop vid halsen för att göra timglas. Dessa kan se ut på olika sätt, från rustikt till modernt, beroende på burkarnas ”karaktär”.
Timglasens ramar eller höljen är öppna för designerns fantasier. Råvarorna består oftast av bitar av fint trä som kan bearbetas eller snidas för att passa en viss stil, inredning, design eller tema. Bambu, harts och olika metaller som mässing, brons och tenn är också vackra inramningsmaterial. Specialiserade timglas tillverkas i så litet antal att råmaterial köps in från externa källor för begränsade
utgåva. Ibland tillhandahåller kunderna sina egna material till timglastillverkarna. Timglas med äggur är också inramade i trä eller plast. För dessa små exemplar köper tillverkarna plastflisor från leverantörer och tillverkar ramarna i sina fabriker genom formsprutning eller extrudering.
Sand är den mest komplexa av timglasens komponenter. Alla typer av sand kan inte användas eftersom kornen kan vara för kantiga och inte flyta ordentligt genom timglasets hals. Vit kvartssand, den sand som finns på gnistrande vita stränder, är attraktiv men inte den bästa för timglastillverkning eftersom den är för kantig och inte flyter jämnt. Marmorstoft, annat stenstoft och stenmjöl – pulver från glasskärning – och runda sandkorn, som i flodsand, är bäst för sandur. Under medeltiden innehöll böcker för hemmafruar inte bara recept för matlagning utan även för tillverkning av lim, bläck, tvål och även sand till timglas. Kanske är den bästa sanden inte alls sand; ballotini, små glaspärlor eller skott (som miniatyrkulor med en diameter på cirka 40-160 mikrometer) används i timglas eftersom deras runda kanter flyter smidigt genom glaset. Dessutom kan ballotini tillverkas i olika färger så att sanden i timglaset kan väljas för att matcha rummets inredning eller någon annan färgpreferens.
Design
Design och konceptualisering är vanligtvis den mest komplicerade delen av timglastillverkning. Timglastillverkaren måste vara hantverkare, konstnär och PR-expert när det gäller att ge kunderna råd om de praktiska aspekterna av timglasets utformning och konstruktion. Företag beställer timglas som gåvor med anknytning till år 2000, men de vill också återspegla företagets karaktär eller införliva material som är förknippade med deras produkter. När designen är klar är själva konstruktionen av timglaset relativt okomplicerad.
Sandurets utformning kan också variera avsevärt i storlek. De minsta kända timglasen är lika stora som en manschettknapp och de största är upp till 1 m höga. Glasen kan ha olika former från runda till avlånga och kan vara graverade. Flera (mer än två) glashandskar kan kopplas samman, och flera timglas kan monteras i samma ram och vridas på en vändkors.
Enligt en hantverkare har timglasdesign inga gränser. Han utvecklar sina egna mönster, tillverkar timglas utifrån mönster eller önskemål från sina kunder eller skapar mönster för att tillgodose ett särskilt marknadsintresse. Han har skulpterat par av sina egna händer som ramar för att hålla glasen, använt ovanliga material som bambu eller marmor för att tillverka ramarna och inspirerats av andra timglas, t.ex. timglaset med gargoyleram i filmversionen av Trollkarlen från Oz. Han har tillverkat timglas som innehåller kolsand, gruvslagg, sand från Kinesiska muren och sand av polyetylenharts. På TV säljs för närvarande timglas som är futuristiskt utformade för att möta intresset för det nya årtusendet.
Tillverkningsprocessen
- När design och material har valts ut blåses timglasets kropp på en glasvarv till en storlek som är lämplig för timglasets storlek (tidsintervall).
- Ramen tillverkas; beroende på utformning kan den bestå av ett enda stycke eller flera stycken med botten, topp och tre eller fyra stolpar. Denna tillverkning beror på materialet. Om ramen är tillverkad av harts kan formar konstrueras, harts hälls i och får härda, delarna slipas eller på annat sätt jämnas och poleras, och de monteras ihop. Ramdelarna kan monteras så att de passar ihop, eller så kan de limmas, bindas eller svetsas, vilket återigen beror på vilket material det rör sig om.
- En av de vanligaste missuppfattningarna om timglas är att det finns en formel för hur mycket sand som ingår i glaset. Sandmängden i en viss timglasdesign eller form är inte baserad på vetenskap eller en mätformel. Korntyperna, glasets kurvor samt öppningens form och storlek medför alltför många variabler för sandens flödeshastighet genom glaset, så sandmängden kan inte beräknas matematiskt. Innan ramens ovansida förseglas tillsätts sand och tillåts flöda genom glaset under den föreskrivna tiden. I slutet av denna tidsperiod hälls den sand som finns kvar i glasets ovansida bort och glaset förseglas.
Kvalitetskontroll
Kvalitetskontrollen är inneboende i tillverkningen av timglas eftersom konstruktören eller tillverkaren utför alla aspekter av arbetet. Kunden är också delaktig i konceptualiseringen av designen och valet av material och färger. Slutresultatet är att kunderna får handgjorda produkter som uppfyller deras krav och väcker historiska och konstnärliga associationer; timglasen är estetiskt tilltalande prydnadsföremål snarare än exakta tidmätare.
Biprodukter/avfall
Mindre mängder avfall uppstår vid tillverkning av timglas, beroende på vilka typer av material som används. Trä som snitslas för att göra timglasramen ger till exempel upphov till en del avfall. Glas som är för tunt eller har brister kan smältas och blåsas på nytt. Överskott av sand kan sparas för framtida användning.
Framtiden
Timglaset verkar inte ha någon framtid. I själva verket kan själva glasets vackra form och dess skräddarsydda ram och färgad sand väljas för att passa inredning, atmosfär eller tillfälle. Även om den framtida produktionen kan vara begränsad kommer timglaset som ett föremål med antika associationer och inbyggd elegans alltid att tilltala samlare och de som uppskattar konstens och tidens mysterier.
Mer information
Böcker
Branley, Franklyn M. Keeping Time: Från början och in i det tjugoförsta århundradet. Boston: Houghton Mifflin Company, 1993.
Cowan, Harrison J. Time and Its Measurement: From the Stone Age to the Nuclear Age. New York: The World Publishing Company, 1958.
Guye, Samuel och Henri Michel. Tid & Rymd: Mätinstrument från femtonde till nittonde århundradet. New York: Praeger Publishers, 1970.
Smith, Alan. Klockor och klockor: American, European and Japanese Timepieces. New York: Crescent Books, 1975.
Tidskrifter
Morris, Scot. ”Det flytande timglaset”. Omni (september 1992): 86.
Peterson, Ivars. ”Trickande sand: hur ett timglas tickar”. Science News (11 september 1993): 167.
Övrigt
The Hourglass Connection. http://www.hourglass.com/ (29 juni 1999).
– Gillian S. Holmes