Настенные и настольные часы

Первые часы для домашнего использования появились в Европе в XV веке, но они не были достаточно точными и не пользовались массовым спросом. Сверяли время в основном по городским часам. Например, в Италии в начале 1300-х годов были построены одни из первых механических часов. Одни были астрономическими, вторые башенными (звонили в колокол каждый час), а третьи показывали часы, восход солнца и дни месяца.

Шли годы, европейские мастера (кузнецы, в основном) продолжали строить часы с громкими колокольчиками, которые можно было услышать в усадьбах и городах. Одни из найденных старейших рабочих механизмов — это часы 1386 г. в соборе Солсбери (Англия). Они работают до сих пор.

Некоторые из самых ранних настенных часов использовали качающиеся маятники в виде длинного стержня или груза, раскачивающихся по определенной амплитуде. Собственно, это система и легла в основу первых настенных часов с гирей. Они пользуются спросом и сейчас.

Почему стали использовать именно маятниковую систему?

Однажды итальянский ученый Галилео Галилей (1564—1642 гг.) наблюдал за огромной люстрой, качающейся на цепочке с потолка Пизанского собора. И он понял, что люстре определенной длины необходимо одно и то же время, чтобы качаться взад-вперед, и это время не зависит от его величины и веса. А это значит, что таким образом можно измерять определенные отрезки времени. Так в 1583 году Галилео Галилей открыл принцип работы маятника, но часы так и не сконструировал.

И только в 1656 году Кристиан Гюйгенс (голландский ученый) создал первые «маятниковые часы» с механизмом, использующим естественный период колебаний.

Первые часы Кристиана Гюйгенса имели погрешность хода менее одной минуты в день.

До изобретения маятниковых часов Питер Хенлейн в Германии изобрел пружинные часы (около 1510 года). Но они были не очень точными. Маятниковый принцип позволил осуществить был прорыв в эволюции точности хода часовых механизмов. Более поздние усовершенствования его маятниковых часов снизили погрешность до 10 секунд в день.

Итак первые настенные часы приводились в движение маятником. К 1600 году, помимо часовой, на маятниковых часах уже появилась минутная стрелка. Маятник качался влево и вправо, приводя в движение зубчатое колесо. Поворотное колесо поворачивало часовую и минутную стрелки. На первых маятниковых часах амплитуда маятника была довольно большой — около 50 градусов. В дальнейшем маятниковые часы были улучшены, груз качался меньше (приблизительно от 10 до 15 градусов).

Люцерновые настенные часы

В английских часовых мастерских XVII века стали разрабатывать так называемые люцерновые настенные часы. Lucerna (genitive lucernae) в переводе с латинского означает «лампа, фонарь». Но есть другая версия наименования — что название произошло от слова «лакттен» («латунь»).

Название было продиктовано формой корпуса, похожей на старый свечной фонарь. Делали эти часы из железа, а также использовали бронзу и латунь.

Конструкция представляла собой две горизонтальные плиты, которые соединяли по углам 4 колонки (круглого сечения). Часы имели боковые съемные дверцы. На круглом циферблате — выгравированы римские цифры часов и всего одна стрелка. На внутреннем кольце циферблата была выполнена гравировка орнамента (цветочный или фигуры). Бронзовый колокол подвешивался на крестообразном щипце к концам угловых колонок.

В первой половине XVII века люцерновые часы имели шпиндельный спуск с двуплечим балансом, выполнявшим роль билянца.

Позже баланс уступил место короткому маятнику, который во второй половине XVII века размещали перед циферблатом. Как правило, такие люцерновые часы имели механизм боя со стопорным колесом за ходовым механизмом. Механизмы приводились в движение гирями на веревках, а впоследствии — на цепях.

Более короткие подвесы качались быстрее, а более длинные — медленнее.

При длине веревки (цепи) около 25 сантиметров маятник давал амплитуду туда-обратно приблизительно 1 раз в секунду.

Люцерновые часы можно было не только прикреплять к стене, но и ставить на стол благодаря декоративным ножкам.

Другой старейший тип часов — приборы в виде тарелок. Они появились в Германии в конце XVI века, получили распространение в Австрии и в других европейских странах.

Изначально такие часы имели шпиндельный спуск с маятником, подвешенным перед циферблатом.

Проблема с маятниковыми часами в том, что маятник останавливается. Сопротивление воздуха и трение быстро расходуют его энергию и останавливают его. Поэтому в маятниковых часах стали использовать пружины. Достаточно было один раз в день завести пружину внутри часов, чтобы накопить потенциальную энергию для движения маятника на следующие 24 часа. Когда пружина раскручивается, она приводит в движение механизмы внутри часов — заставляет шестерни вращаться с точной скоростью. Такие часы были очень популярны, хотя у пружинных часов была одна проблема — замедление хода, когда пружина раскручивалась.

В XVI веке, и даже вплоть до XIX века, уменьшенный размер настенных, настольных, каминных часов был показателем богатства их владельца. Чем меньше, тем дороже, а значит, тем успешнее хозяин. В те времена часы были одним из атрибутов преуспевающего человека.

В отличие от настенных и настольных часов, карманные часы слишком малы, чтобы в них помещался маятник, поэтому для них пришлось разработать другой механизм. Вместо маятника — балансир, который вращается сначала в одну сторону, а затем в другую и управляется намного меньшим спуском, чем в маятниковых часах.

Стрелки

По одной из версий, до конца XVII века в Англии часы имели только одну стрелку (часовую). Вторая стрелка в появилась на циферблате только в XVIII столетии, когда изобрели фрикционную муфту для облегчения вращения стрелки (независимо от механизма). И сегодня в некоторых настольных и настенных часах такого типа применяется этот принцип вращения.

Однако есть версия, что первые часы с минутной и секундной стрелками были изобретены раньше — швейцарским и немецким математиком Йостом Бюрги еще в 1577 году. Она разработал часы с тремя стрелками для ландграфа Вильгельма IV в 1585 году. И многие историки ведут отсчет появления секундной стрелки именно с этой даты. Йост стал первооткрывателем секунды, но мало изобрести часы с разным измерением времени, важна их точность.

Настольные часы

Настольные часы с пружинным приводом стали пользоваться популярностью в Центральной Европе уже в XVI веке. Это красивые часы в футляре с резными и гравированными орнаментами.

Одни из самых популярных часов в XVIII и XIX веков были каминные часы. Изобретенные во Франции, они стали очень популярными в Соединенных Штатах в XIX веке. Каминные часы были сделаны из латуни, дерева, бронзы, и большинство из них работали в течение 30 дней.

Красота резьбы и гравировки ценилась не меньше точности хода (а порой и выше). Корпус часов выполнялся из латуни и бронзы во многом благодаря этому — это идеальный материал для граверов и резчиков. Но это сказалось не только на внешней отделке и изготовлении футляра часов, но и на смене материала для «внутренностей» часов — некоторые детали (шестерни, улитки, барабаны для пружин и др.) стали изготавливать не только из железа, но и из латуни и бронзы.

К созданию часов стали привлекать лучших мастеров по золоту, художников, чеканщиков и граверов. Так производство часов стало выходить за рамки утилитарного изобретательства, стали создавать не просто часы, а произведения искусства. Правда, эти произведения искусства были недостаточно точными и к тому же требовали завода.

Сегодня кварцевые часы решают эти проблемы — они питаются от батареи. И поскольку они потребляют мало электричества, батарея может работать несколько лет, прежде чем ее нужно будет заменить. Кварцевые часы работают совершенно иначе, чем часы с маятником или механические приборы — механизмы регулируются крошечным кристаллом кварца вместо качающегося маятника или движущегося колеса баланса. Гравитация не влияет на их работу, поэтому кварцевые часы точно так же показывают время, как на горе Эверест, так и у подножья.