is elke mechanische inrichting om de tijd te meten. Uit analogie noemt men veelal een drijfwerk dat een regelmatige beweging moet overbrengen eveneens een uurwerk; zo spreekt men bijv. van het uurwerk van een gramofoon of van een astronomische kijker.
De oudste inrichtingen om de tijd te meten zijn de zonnewijzer (voor de tijd van de dag) en het astrolabium, waarmee gedurende de nacht de tijd kan worden bepaald aan de hand van de stand van de sterren. Andere oude tijdmeters zijn: Het wateruurwerk of klepsydra; vuuruurwerken; zandlopers-, terwijl er ook olielampjes in gebruik zijn geweest, waarvan de verbruikte hoeveelheid olie de tijd aangaf. Het principe van het wateruurwerk is het uitstromen van water door een nauwe opening, waarbij men dan óf de hoeveelheid uitstromend water kan nameten, dan wel de daling van de vloeistof in het vat kan meten (bijv. door een aan de binnenzijde aangebrachte schaalverdeling). Ook kan men op het wateroppervlak een vlottertje laten drijven, dat dan door middel van een om de as van een wijzer gewonden koord met tegengewicht de tijd op een wijzerplaat aangeeft. Een wateruurwerk van deze soort vindt men in het Museum „Sypestein” te Loosdrecht. Ook het aan de Griek Ktesibios toegeschreven uurwerk berustte op dit principe; hierbij was de wijzer een op een omhoog schuivende zuil staand engeltje. In sommige Arabische handschriften wordt ook een wateruurwerk toegeschreven aan Archimedes; waarschijnlijk wordt hier ten onrechte het bovengenoemde uurwerk van Ktesibios bedoeld. Men kent wateruurwerken uit Griekenland, Egypte, China en Japan. Beroemd was indertijd het wateruurwerk, dat kalief Haroen-al-Rasjid geschonken had aan keizer Karel de Grote.De zandlopers, hoewel deze op hetzelfde principe berusten als het wateruurwerk, komen eerst veel later in gebruik; waarschijnlijk ca 1600. Op schepen werden zandlopers gebruikt, die in een halfuur leeg liepen; de tijd van de wacht is nl. aan boord van een schip ingedeeld in drie perioden van 8 „glazen” = 4 uur. Een dergelijk glas vindt men in het Museum van Tijdmeetkunde (Klokkenmuseum) te Utrecht.
Vuuruurwerken zijn in China in gebruik geweest. Hierbij werd een staafje brandbaar materiaal aangestoken en het verbrande gedeelte gemeten (bijv. het aantal omgangen van een spiraal). Door hiervoor een recht staafje te gebruiken, dat boven een koperen bekken werd opgesteld, kon men door een paar kogeltjes met een eveneens brandbaar draadje onder dit staafje te bevestigen de tijd ook hoorbaar aangeven.
Bij de uurwerken zoals die thans in gebruik zijn kan men drie hoofddelen onderscheiden:
1. de aandrijving, d.i. dat gedeelte van het uurwerk, waardoor de beweging wordt veroorzaakt;
2. het echappement, d.i. dat deel van het uurwerk, waardoor de beweging wordt geregeld;
3. het gaande werk, d.i. dat deel van het uurwerk, waardoor de beweging van de aandrijving wordt overgebracht naar het echappement.
Daarnaast kan men nog o.a. de volgende delen van het uurwerk onderscheiden: het wijzerwerk, d.i. het gedeelte, dat de uur- en minuutwijzer draagt en de beweging van het gaande werk volgt, doch niet altijd behoeft te volgen (nl. bij het gelijkzetten); de opwinding, welke dient om de aandrijving opnieuw in werking te stellen, wanneer deze uitgeput is; de contrapalling (alleen in zeer nauwkeurige uurwerken aanwezig), welke dient om de aandrijving tijdens het opwinden te vervangen; het slagwerk, dat de tijd op vaste tijdstippen (meestal om het halfuur) hoorbaar aangeeft; het speelwerk (in oude handschriften dikwijls voorslag genoemd), dat door middel van een klein melodietje waarschuwt, dat een bepaald tijdstip is aangebroken of dat het slagwerk in werking zal komen; het repetitiewerk, dat op elk gewenst ogenblik de tijd hoorbaar aangeeft. Het meest gebruikelijk is het kwartierrepetitiewerk; hierbij worden eerst het verlopen aantal uren en daarna het verlopen aantal kwartieren door een dubbele slag weergegeven. Tussen kwart voor iem uur slaat zulk een uurwerk dus eerst twaalf slagen en daarna drie dubbele slagen. Er bestaan echter ook uurwerken met 5-minutenrepetitie en zelfs met minuutrepetitie.
Er komen drie soorten aandrijving voor, nl: gewicht, veerkracht en electro-magnetisme. De oudste uurwerken waren steeds met gewichtaandrijving. Waar en door wie deze uurwerken het eerst gemaakt zijn, is niet te zeggen. De bewering, dat Gerbertus (de latere paus Sylvester II) tegen het einde van de iode eeuw er de uitvinder van zou zijn, moet echter stellig als onjuist worden beschouwd. Deze uurwerken zijn voor het eerst in de 13de eeuw gemaakt. In de loop van de 14de eeuw komt voor het eerst de veerkracht als aandrijving voor. Een van de weinige uit die tijd overgebleven uurwerken van deze soort is het uurwerk van Philips van Bourgondië, dat zich thans in privé-bezit in Duitsland bevindt. De electriciteit wordt in de 19de eeuw in uurwerken toegepast.
Het echappement heeft in de loop der eeuwen een hele ontwikkeling doorgemaakt. De oudste uurwerken waren voorzien van een spillegang met foliot.
Hierbij was voor het schakelrad, dat steeds een oneven aantal tanden moest hebben, een verticaal geplaatste spil aangebracht, die aan de boven- en onderkant van lepels was voorzien. Deze beide lepels maakten een hoek van ca 90° met elkaar. Aan de bovenzijde van deze lepelspil was een horizontale dwarsbalk bevestigd waarop aan weerszijden een gewichtje hing. Door deze gewichtjes wat meer naar binnen of naar buiten te verplaatsen kon men het traagheidsmoment en daarmee de duur van de heenen-weer gaande schommeling van dit foliot verkleinen of vergroten. Deze gangconstructie gaf echter verre van nauwkeurige resultaten; vooral bij uurwerken met veerkracht, waarbij de aandrijving steeds kleiner wordt naarmate het uurwerk afgelopen raakt. Vandaar dat men in de oude zakuurwerken vanaf ca 1525 steeds een snek aantreft, die dient om de veerkracht regelmatig op het uurwerk over te brengen. Om de kegelvormig verlopende omgangen van de snek is een miniatuur fietskettinkje gewikkeld, dat verder om de veerton is gewonden. Wanneer de veer nu pas is opgewonden trekt dit kettinkje aan de kleinste, is de veer bijna afgelopen, aan de grootste middellijn van de snek. Op deze wijze kan men bereiken, dat de kracht op het grondrad, dat aan de snek verbonden is, steeds even groot blijft. Door wie de snek, die ook thans nog in scheepschronometers wordt gebruikt, is uitgevonden is niet bekend.
De uitvinding van het zakuurwerk wordt door velen toegeschreven aan de Neurenberger slotenmaker Peter Henlein tegen het einde van de 15de eeuw, hoewel dit de laatste tijd steeds meer aan twijfel onderhevig blijkt te zijn. Wegens hun vorm werden deze oude horloges dikwijls Neurenberger eieren genoemd. In de collectie van het Museum van Tijdmeetkunde bevinden zich een aantal interessante exemplaren van deze oudste zakuurwerken, waarbij o.a. ook een in de vorm van een bol. Bij deze zakuurwerken is het foliot, zoals men dat bij grotere uurwerken aantreft vervangen door een wiel, de balans of onrust genaamd. Ten einde het omslingeren van de balans en daarmee het vastlopen van het echappement te voorkomen was óf in de band van de balans een pennetje gestoken, dat door middel van een stuitpen het omslingeren verhindert, dan wel een varkenshaartje in de spil aangebracht, dat de balans weer in zijn evenwichtstand terugbracht. Pas later werd de balans voorzien van een spiraal, uitgevonden door Christiaan Huygens (1675).
Een belangrijke verbetering van het echappement van grote uurwerken is de uitvinding van het slingeruurwerk. De verdienste van deze uitvinding wordt vrij algemeen toegeschreven aan Christiaan Huygens (1656) hoewel het niet onmogelijk is, dat reeds Galileo Galilei de slinger op het uurwerk heeft toegepast; terwijl er ook schetsen van Leonardo da Vinci zijn gevonden, waaruit blijkt, dat ook hij het idee heeft gehad, dat de slinger aan een uurwerk zou kunnen worden aangebracht. De reden, dat Huygens zich zo met uurwerken heeft bezig gehouden zal wel in hoofdzaak gelegen zijn geweest in de door de Britse admiraliteit uitgeloofde prijs voor het vinden van een goede methode voor het bepalen van de geografische lengte. Vandaar dat Huygens ook een zeeuurwerk heeft geconstrueerd (1661). Een reconstructie hiervan vindt men in het Historisch Scheepvaartkundig Museum te Amsterdam. Een uurwerk, dat voldeed aan de gestelde eisen is echter pas geconstrueerd door de Engelse uurwerkmaker John Harrison (1759).
De belangrijkste verbetering, die de slinger ondergaan heeft is de compensatie, waardoor de slinger bij verschillende temperaturen toch dezelfde lengte houdt; de belangrijkste zijn: de roostercompensatie-slinger van John Harrison (1726), die berust op het verschil in uitzettingcoëfficiënt van koper en staal en de kwikcompensatieslinger van George Graham, waarbij aan de slinger een vat met kwik is gehangen. Ook maakt men wel gebruik van materiaal met zeer geringe uitzettingscoëfficient (invar).
In de tijd van Huygens waren de uurwerken nog voorzien van een spillegang, later werd deze bij torenuurwerken vervangen door de pennegang (Lepante, 1753), daarna door een voor torenuurwerken geconstrueerde Graham-gang. Bij de draagbare uurwerken krijgt men een zeer uiteenlopende reeks van echappementen, waarvan de belangrijkste zijn: de duplexgang, de virgulegang, de cylindergang, de ankergang en de chronometergang. Bij de huisuurwerken met slinger krijgt men de haakgang (van William Clement, 1680), zoals die ook thans nog voorkomt in de Friese staartklok en in de Franse pendule en de Graham-gang, zoals die thans in de betere uurwerken wordt toegepast.
Van de horloge-echappementen hebben zich alleen de cylindergang (in uurwerken van mindere kwaliteit) en de ankergang tot op heden gehandhaafd, terwijl de chronometergang thans alleen in scheepschronometers wordt toegepast. De cylindergang is in principe uitgevonden door Thomas Tompion (1695), welke uitvinding is voltooid door zijn leerling George Graham, die ook in principe de ankergang heeft uitgevonden (voltooid door Thomas Mudge, 1765). De chronometergang is een uitvinding van de Engelse uurwerkmaker John Arnold (1772).
De opwinding van de zakuurwerken geschiedde aanvankelijk door een sleuteltje evenals de wijzerverzetting; later is men er toe overgegaan de opwinding aan de pendant aan te brengen. Aanvankelijk noemde men deze soort horloges: remontoir-au-pendant; thans kortweg: remontoir.
Behalve de tijd, werden door uurwerken dikwijls nog aangegeven: de datum, de stand van maan en sterren, de tijd van hoogwater, enz. Van de astronomische uurwerken moeten genoemd worden: het uurwerk van Oronce Finée in de bibliotheek Ste-Geneviève te Parijs; het planetarium van Christiaan Huygens, gemaakt door Van Ceulen, in het Rijksmuseum voor de Geschiedenis der Natuurwetenschappen te Leiden (in dit Museum bevinden zich enige Huygens-uurwerken, deels oude, deels reconstructies naar de beschrijvingen in zijn Œuvres complètes), het uurwerk in de St-Jean te Lyon en het uurwerk in de kathedraal te Straatsburg. Beroemd is de naar de uitvinder genoemde Zimmertoren (1930) te Lier (België), met zgn. Jubelklok (13 wijzerplaten), automaten, défilé en astronomische studio (57 voorstellingen). In het Begijnhof te St-Truiden bevindt zich het door K. Festraets gebouwde astronomische compensatie-uurwerk (6 m hoog, 20 000 fijn afgewerkte stukken).
Een precisieregulateur is een gewichtregulateur, uit de beste materialen gefabriceerd en voorzien van een invar- dan wel van een compensatieslinger naar een deugelijk systeem (bijv. kwikcompensatie) en, indien de opwinding aan de as van het grondrad is aangebracht, van een deugdelijke contrapalling en waarvan het uurwerk zo geconstrueerd is, dat zijn gangresultaten, wanneer het uurwerk voldoende vast in de stand, waaraan het gebonden is, is opgesteld, voldoen aan de voorwaarden, gesteld door een officieel Observatorium of Sterrenwacht. Deze gangresultaten mogen in het gebruik van het uurwerk, zolang het zich in de bovengenoemde toestand bevindt, slechts een afwijking van de eisen van het Observatorium vertonen van niet meer dan 20 sec per week.
Een draagbaar uurwerk is een uurwerk van zodanige constructie, dat het in alle standen doorloopt.
Een chronometer is een draagbaar uurwerk, uit de beste materialen gefabriceerd en waarvan het uurwerk zo geconstrueerd is, dat zijn gangresultaten voldoen aan de voorwaarden, gesteld door een officieel Observatorium of Sterrenwacht. Deze gangresultaten mogen in het gebruik van het uurwerk, zolang het zich in goede toestand bevindt, slechts een afwijking van de eisen van het Observatorium vertonen van niet meer dan 20 sec per week.
Een horloge is een draagbaar uurwerk van zodanige afmeting en gewicht en van zodanige kastuitvoering, dat het gemakkelijk kan worden meegedragen, hetzij in de zak, hetzij aan de pols bevestigd.
Een stopwatch is een horloge, dat voorzien is van een inrichting om de loop van één of enige wijzers op onderdelen van seconden te onderbreken en een inrichting om deze wijzers weer op het nulpunt terug te brengen.
Een chronograaf is een stopwatch, dat bovendien is voorzien van een gewoon uurwerk, dat niet wordt stilgezet bij het gebruik van de stopinrichting.
De electrische uurwerken worden onderscheiden in
1. uurwerken met een electro-magnelisch aangedreven echappement (bij deze uurwerken wordt dus, in tegenstelling tot het mechanische uurwerk, het gaande werk met het daaraan verbonden wijzerwerk door het echappement aangedreven ; een van de belangrijkste systemen is dat van Hipp, Neuchâtel);
2. het systeem van moeder- of normaalklok, die op vaste tijden, meestal eenmaal per minuut contact maakt, en nevenuurwerken, die worden gelijkgezet, zodra de moederklok contact maakt, en
3. synchroonklokken, die voorzien zijn van een klein electromotortje, waarvan het toerental afhankelijk is van de door de dynamo’s geleverde periodes van de wisselstroom. De grootste nauwkeurigheid is echter te bereiken met electrische klokken, waarbij de wisselstroom geregeld wordt door de moleculaire trillingen in een in vacuo geplaatst kwartskristal.
o. H. FADDECON
Lit.: F. J. Britten, Old Glocks and Watches and their Makers (London 1911); P. Dubois, Histoire de l’horlogerie (Paris 1849) ; Rupert T. Gould, The Marine Chronometer (London 1923); Mathieu Planchon, L’horloge (Paris 1898, nouv. éd. 1925); Saunier-Speckhart, Die Geschichte der Zeitmesskunst (Bautzen 1904) ; F. Hope-Jones, Electrical Timekeeping (London 1940).
De versiering van uurwerken speelde in de Middeleeuwen en Renaissance een grote rol, d.w.z. die van de wijzerplaat, die meestal van een dierenriem was voorzien en het speelwerk, de figuren onder of boven de plaat, die bewogen bij het slaan van de uren.
Bekende „Horloges” zijn die van de kathedraal van Straatsburg (19de eeuw vernieuwd); van de kathedraal van Munster ( 1550) ; van het stadhuis te München en te Praag; La Grosse-Horloge in Rouaan (1447). Ook in Italië zijn er verschillende : uit de 14de eeuw die van de Torre Maurizio te Orvieto en van het Palazzo Pubblico te Siena. De Torre dell’Orologio in Mantua is uit 1413, die van Venetië uit 1496. Deze werd gemaakt door Pietro Lombardo en bezit de uitgebreidste versiering, met boven de wijzerplaat de Aanbidding van de Drie Kortingen en op het dak de „Mori” die op de klok slaan.
Tijdens het Barok werd de wijzerplaat ingepast in de architectuur. Een beroemde klok uit de 19de eeuw is die van de Parlementsgebouwen te Londen (1854).
F. B. DE VRIES
Lit.: A. Ungerer, Les Horloges astronomiques et monumentales es plus remarquables (Strasbourg 1931).
