Een beetje geschiedenis.
De eerste klokken zijn door de paterkes uitgevonden, deze heren moesten weten wanneer ze tot God moesten bidden en wanneer ze meer aardse zaken konden doen. De zon was niet altijd aanwezig en andere tijdmeetinstrumenten zoals waterklokken en kaarsen waren niet nauwkeurig en beïnvloedbaar door omstandigheden. Ergens in de 13de eeuw is de mechanische klok uitgevonden. "Klok" omdat de eerste klokken de tijd sloegen op de klok in de toren. De eerste klokken hadden geen wijzers!
Enkele eeuwen later hadden de klokken toch al één wijzer, een uurwijzer en tussen de uren stond een halfuur aanwijzer.
Later volgt de minuutwijzer, secondewijzer en nu zit men met klokken met een afwijking van 1 seconde op zoveel miljoen jaar...
Later volgt de minuutwijzer, secondewijzer en nu zit men met klokken met een afwijking van 1 seconde op zoveel miljoen jaar...
De klok voor huishoudelijk gebruik komt in de 17de eeuw in volle bloei. Voornamelijk de industrialisatie en de scheepvaart doen de innovaties aan sneltreinvaart toenemen. De nauwkeurigheid en draagbaarheid nemen toe.
Eind 19de eeuw maakt een zekere Roskopf een uurwerk volgens het lopende band principe, deze worden massaal gemaakt (en toen ook al nagemaakt!) en de prijs is relatief laag. Het uurwerk voor de gewone man.
Eind 19de eeuw maakt een zekere Roskopf een uurwerk volgens het lopende band principe, deze worden massaal gemaakt (en toen ook al nagemaakt!) en de prijs is relatief laag. Het uurwerk voor de gewone man.
Bij de start van de 20ste eeuw wordt het zakuurwerk om de pols gelegd.
Meer baanbrekende innovaties; antischok; het uurwerk kan tegen een stootje, waterdichtheid; het uurwerk kan tegen vuil en stof en zelfs onderdompeling in water.
Ook de nauwkeurigheid verbeterd, was 15 minuten per dag nog OK bij het begin van de 20ste eeuw, dan is 15 seconden per dag OK in het midden van de 20ste eeuw.
Meer baanbrekende innovaties; antischok; het uurwerk kan tegen een stootje, waterdichtheid; het uurwerk kan tegen vuil en stof en zelfs onderdompeling in water.
Ook de nauwkeurigheid verbeterd, was 15 minuten per dag nog OK bij het begin van de 20ste eeuw, dan is 15 seconden per dag OK in het midden van de 20ste eeuw.
Vanwege onder andere de ruimtevaart werden er steeds nauwkeurigere klokken ontwikkeld.
Ziedaar de atoomklok, afwijking een luttele seconde op enkele miljoenen jaren.
en dankzij de radiogestuurde uurwerken weten we nu exact hoeveel te laat onze trein is.
Ziedaar de atoomklok, afwijking een luttele seconde op enkele miljoenen jaren.
en dankzij de radiogestuurde uurwerken weten we nu exact hoeveel te laat onze trein is.
Een iets langere uitleg;
Geschiedenis en evolutie.
Tijd wordt als de vierde dimensie beschouwd, het is er en toch kunnen we het niet vastnemen. Lang, lang geleden leefden de mensen volgens de natuur tijd, de opkomende zon was de start van een nieuwe dag, de ondergaande zon gaf het einde van de dag aan. Onrustig als wij mensen zijn, heeft men de tijd proberen in te pakken, om de tijd te kunnen gebruiken, manipuleren en te bedwingen. De eerste mechanische tijdtoestellen waren waterklokken, voornamelijk in China waren deze klokken populair. De invloeden van zomer en winter maakten deze klokken zeer onnauwkeurig, toch waren de Chinezen tevreden met hun waterklokken. De westerse katholieke paterkens moesten iets beter hebben, zonnewijzers waren onbetrouwbaar vanwege de afhankelijkheid van de zon, brandende kaarsen of olielampjes waren ook alles behalve nauwkeurig (en brandgevaarlijk!). Wie of waar er iemand op het idee is gekomen om een gewicht met voorbedachte snelheid te laten vallen, is verloren gegaan in de annalen der geschiedenis. Van de eerste klokken zijn slechts enkele aantekeningen in rekeningen overgebleven. De allereerste klokken sloegen enkel de uren, later werd er een wijzerplaat aan toegevoegd zodat men kon zien hoe laat het was. Eerst met één wijzer, om de uren en half-uren aan te duiden. Later werd er een minutenwijzer aan toegevoegd, en nog later ook een seconde wijzer. En de klokken werden kleiner. In plaats van een vallend gewicht werd een opgerold stuk ijzer als krachtbron gebruikt, later de “veer” genoemd.
Door de veroveringsdrang van de Spaanse, Franse en Engelse marine kreeg de uurwerkmakerij een explosieve impuls om technische verbeteringen aan te brengen. De marine had een nauwkeurig instrument nodig om de zeven zeeën zonder grote verliezen te kunnen bevaren. In de 17de eeuw lukt het de Engelse marine om dankzij Harrison een uurwerk op hun schepen te hebben dat zo nauwkeurig de tijd aangeeft, dat zij, de Engelsen, een groot stuk van de wereld kunnen koloniseren. Een explosie van vernieuwingen barst uit in de uurwerkmakerij.
In 1750 maakt een andere Engelsman, Mudge, het nog steeds gebruikt uurwerk-echappement voor mechanische uurwerken. In Frankrijk en later Zwitserland, was er een zekere Breguet die ook vele verfijningen en innovaties in de uurwerkmakerij bracht. Elk uurwerk werd apart gemaakt, niet twee uurwerken waren gelijk of hun stukken waren uitwisselbaar, dit maakte uurwerken duur. Eind 19de eeuw kwam een zekere Roskopf op het idee om uurwerken in serie te maken, allemaal hetzelfde, allemaal uitwisselbaar, allemaal goedkoop! Zijn uurwerken waren simpel en niet overdreven nauwkeurig, maar nu konden de gewone burgers zich ook een uurwerk aanschaffen.
In de 20ste eeuw werd de massaproductie ingevoerd, enkele innovaties maakten het uurwerk gemeengoed. Dankzij antischoksystemen braken de fijne balans-asjes niet meer, in de dertigger jaren werd het automatisch uurwerk geperfectioneerd, men moest zijn uurwerk niet meer elke dag opwinden, door te bewegen werd het automatisch opgewonden. En er werden waterdichte uurwerken gemaakt, eerst alleen voor de militairen, later werd ook dit gemeengoed.
Zaken zoals datum, maanstand, slag, bestond al lang in zakuurwerken, het was enkel zaak om de onderdelen te verkleinen. uurwerken werden ook steeds nauwkeuriger, Als men rond de eeuwwisseling nog tevreden was met een nauwkeurigheid van plus-min 15 minuten per dag, dan was men in de jaren zestig op zoek naar minder dan één seconde in de honderdduizend jaar.
Andere aandrijfsystemen werden getest en uitgebracht, uurwerken met een knoopcel (batterij), uurwerken met een stemvork.
En toen werd het quartz uurwerk gelanceerd, een kristalletje in de vorm van een stemvork, verpakt in een luchtdicht doosje, in trilling gehouden door een zeer zwak elektrisch stroompje. A star was born!
Om het helemaal speciaal te maken werden de eerste quartz-uurwerken met een digitale aanduiding gemaakt, LED (Light Emmiting Diode) die helaas zoveel energie verbruikten dat men ze pas zag als men op een knopje drukt (contact maakte). Een beetje later kwam het LCD scherm (Liquid Christal Display). Door de massaproductie werden de prijzen zo laag dat er nu overal wel een LCD in zit, al dan niet met klok. De Japanners waren hier zo voortvarend in dat de Zwitserse uurwerkindustrie bijna werd weggevaagd. Hayek met z’n Swatch heeft ze gered.
En eind jaren 80 v.d. vorige eeuw lanceerde Junghans de radiogestuurde polsuurwerken.
Door de veroveringsdrang van de Spaanse, Franse en Engelse marine kreeg de uurwerkmakerij een explosieve impuls om technische verbeteringen aan te brengen. De marine had een nauwkeurig instrument nodig om de zeven zeeën zonder grote verliezen te kunnen bevaren. In de 17de eeuw lukt het de Engelse marine om dankzij Harrison een uurwerk op hun schepen te hebben dat zo nauwkeurig de tijd aangeeft, dat zij, de Engelsen, een groot stuk van de wereld kunnen koloniseren. Een explosie van vernieuwingen barst uit in de uurwerkmakerij.
In 1750 maakt een andere Engelsman, Mudge, het nog steeds gebruikt uurwerk-echappement voor mechanische uurwerken. In Frankrijk en later Zwitserland, was er een zekere Breguet die ook vele verfijningen en innovaties in de uurwerkmakerij bracht. Elk uurwerk werd apart gemaakt, niet twee uurwerken waren gelijk of hun stukken waren uitwisselbaar, dit maakte uurwerken duur. Eind 19de eeuw kwam een zekere Roskopf op het idee om uurwerken in serie te maken, allemaal hetzelfde, allemaal uitwisselbaar, allemaal goedkoop! Zijn uurwerken waren simpel en niet overdreven nauwkeurig, maar nu konden de gewone burgers zich ook een uurwerk aanschaffen.
In de 20ste eeuw werd de massaproductie ingevoerd, enkele innovaties maakten het uurwerk gemeengoed. Dankzij antischoksystemen braken de fijne balans-asjes niet meer, in de dertigger jaren werd het automatisch uurwerk geperfectioneerd, men moest zijn uurwerk niet meer elke dag opwinden, door te bewegen werd het automatisch opgewonden. En er werden waterdichte uurwerken gemaakt, eerst alleen voor de militairen, later werd ook dit gemeengoed.
Zaken zoals datum, maanstand, slag, bestond al lang in zakuurwerken, het was enkel zaak om de onderdelen te verkleinen. uurwerken werden ook steeds nauwkeuriger, Als men rond de eeuwwisseling nog tevreden was met een nauwkeurigheid van plus-min 15 minuten per dag, dan was men in de jaren zestig op zoek naar minder dan één seconde in de honderdduizend jaar.
Andere aandrijfsystemen werden getest en uitgebracht, uurwerken met een knoopcel (batterij), uurwerken met een stemvork.
En toen werd het quartz uurwerk gelanceerd, een kristalletje in de vorm van een stemvork, verpakt in een luchtdicht doosje, in trilling gehouden door een zeer zwak elektrisch stroompje. A star was born!
Om het helemaal speciaal te maken werden de eerste quartz-uurwerken met een digitale aanduiding gemaakt, LED (Light Emmiting Diode) die helaas zoveel energie verbruikten dat men ze pas zag als men op een knopje drukt (contact maakte). Een beetje later kwam het LCD scherm (Liquid Christal Display). Door de massaproductie werden de prijzen zo laag dat er nu overal wel een LCD in zit, al dan niet met klok. De Japanners waren hier zo voortvarend in dat de Zwitserse uurwerkindustrie bijna werd weggevaagd. Hayek met z’n Swatch heeft ze gered.
En eind jaren 80 v.d. vorige eeuw lanceerde Junghans de radiogestuurde polsuurwerken.
Alle uurwerken zijn gebaseerd op hetzelfde principe; een constante trilling. De Nederlander Huygens zag een luster aan het plafond met een constante, heen en weer gaande slingering. Dit bracht hem op het idee om een slinger als regelend orgaan voor klokken te gebruiken. Tot dan werd een soort balans gebruikt, veel nauwkeuriger dan een afloop van een wekker was dat niet, en ook niet veel verschillend aangezien het systeem bij het braden van varkens en ander groot gedierte werd gebruikt. Het slinger principe is nog steeds van toepassing in de huidige uurwerken, zelfs de nauwkeurigste atoomklokken gebruiken een opvangen van de ronddraaiende (heen en weer) beweging van een neutron rond zijn atoomkern. Het is de bedoeling dat deze trilling of slingering zeer constant is, steeds evenveel trillingen of slingeringen per uur of per seconde , waardoor de tijd steeds even snel loopt. Een ‘juiste’ tijd is er niet (er ligt nergens ter wereld een doosje waarin de Tijd zit), de tijd werd afgemeten aan de hand van de draaiingen van de aarde rond de zon en van de andere sterren aan de hemel. Maar doordat de huidige atoomklokken zo exact lopen, en de sterren hun eigen goesting doen, moet de tijd op aarde af en toe worden aangepast. Het schrikkeljaar (plus 24 uur) is het bekendste voorbeeld, maar ook op het einde/start van een nieuw jaar wordt af en toe een schrikkelseconde bij- dan wel weggelaten.
Helaas zijn er teveel invloeden die de constante trilling verstoren, dus gingen de wetenschappers en uurwerkmakers op zoek om deze invloeden te neutraliseren, of ze te compenseren of te minimaliseren.
Wat zijn dan die onrust stokende invloeden?
Een belangrijke is de Temperatuur, alles op aarde verandert onder invloed van de temperatuur, zeker metalen die veelvuldig in uurwerken worden gebruikt. Door metalen te legeren, kan die invloed worden vermindert en worden gecompenseerd. Een andere grote boosdoener is de Zwaartekracht, het is handig om een gewicht naar beneden te krijgen, maar in polsuurwerken of andere verplaatsbare tijdmeetinstrumenten, waar de balans steeds in andere posities wordt gezet, kan de zwaartekracht gemist worden als kiespijn. De derde boosdoener is Wrijving, draaiende wieltjes wrijven tegen de wand van hun gaatje, tanden wrijven tegen andere tanden, allemaal verstoringen van de constante trilling. Wrijving zorgt ook voor slijtage en slijtage is gewoonweg rampzalig voor de nauwkeurigheid van een uurwerk. Verdere negatieve invloeden zijn Humiditeit, of water (condens), niet alleen vormt het roest op de ijzeren onderdelen, ook maakt het de gebruikte oliën kapot. Bij polsuurwerken zijn ook Schokken, Magnetisme, en zelfs luchtdruk negatieve invloeden op het mechanisme.
Sommige van deze invloeden kan men beperken, constante temperatuur, constante vochtigheid, antischoksystemen, geen mechanisch of bewegende delen (atoomklok). Men kan de invloeden minimaliseren door meer trillingen per seconde, hoe hoger de frequentie (in Hz= trillingen per seconde), hoe kleiner de invloed van een foute of gemiste trilling. Bij mechanische polsuurwerken wordt 3Hz als standaard aanzien (tik-tik-tik), in de jaren zestig bracht men het stemvork uurwerk op de markt, 300Hz en later 720Hz,. Deze uurwerken waren zeer moeilijk te produceren, er zat een wieltje in met 300 tanden en later 720! In de jaren zestig en zeventig werd het nu algemeen toegepaste Quartsuurwerk op de markt gegooid, eerst nog met een trilling van 16384Hz, later met het als standaard aanvaarde 32768Hz of 32kHz. (Als je dit getal vijftien maal door twee deelt kom je bij één uit, één seconde) Een doorsnee mechanisch uurwerk tikt drie maal per seconde, een doorsnee quartsuurwerk ‘tikt’ 32768 maal per seconde, ziedaar waarom een quartsuurwerk nauwkeuriger is dan een mechanisch.
Helaas zijn er teveel invloeden die de constante trilling verstoren, dus gingen de wetenschappers en uurwerkmakers op zoek om deze invloeden te neutraliseren, of ze te compenseren of te minimaliseren.
Wat zijn dan die onrust stokende invloeden?
Een belangrijke is de Temperatuur, alles op aarde verandert onder invloed van de temperatuur, zeker metalen die veelvuldig in uurwerken worden gebruikt. Door metalen te legeren, kan die invloed worden vermindert en worden gecompenseerd. Een andere grote boosdoener is de Zwaartekracht, het is handig om een gewicht naar beneden te krijgen, maar in polsuurwerken of andere verplaatsbare tijdmeetinstrumenten, waar de balans steeds in andere posities wordt gezet, kan de zwaartekracht gemist worden als kiespijn. De derde boosdoener is Wrijving, draaiende wieltjes wrijven tegen de wand van hun gaatje, tanden wrijven tegen andere tanden, allemaal verstoringen van de constante trilling. Wrijving zorgt ook voor slijtage en slijtage is gewoonweg rampzalig voor de nauwkeurigheid van een uurwerk. Verdere negatieve invloeden zijn Humiditeit, of water (condens), niet alleen vormt het roest op de ijzeren onderdelen, ook maakt het de gebruikte oliën kapot. Bij polsuurwerken zijn ook Schokken, Magnetisme, en zelfs luchtdruk negatieve invloeden op het mechanisme.
Sommige van deze invloeden kan men beperken, constante temperatuur, constante vochtigheid, antischoksystemen, geen mechanisch of bewegende delen (atoomklok). Men kan de invloeden minimaliseren door meer trillingen per seconde, hoe hoger de frequentie (in Hz= trillingen per seconde), hoe kleiner de invloed van een foute of gemiste trilling. Bij mechanische polsuurwerken wordt 3Hz als standaard aanzien (tik-tik-tik), in de jaren zestig bracht men het stemvork uurwerk op de markt, 300Hz en later 720Hz,. Deze uurwerken waren zeer moeilijk te produceren, er zat een wieltje in met 300 tanden en later 720! In de jaren zestig en zeventig werd het nu algemeen toegepaste Quartsuurwerk op de markt gegooid, eerst nog met een trilling van 16384Hz, later met het als standaard aanvaarde 32768Hz of 32kHz. (Als je dit getal vijftien maal door twee deelt kom je bij één uit, één seconde) Een doorsnee mechanisch uurwerk tikt drie maal per seconde, een doorsnee quartsuurwerk ‘tikt’ 32768 maal per seconde, ziedaar waarom een quartsuurwerk nauwkeuriger is dan een mechanisch.