Relógio

O relógio é um dispositivo de medição que pode exibir a hora atual ou medir um período de tempo . Em sua história de desenvolvimento que abrange vários milênios, desde o simples relógio elementar até o relógio atômico de alta precisão , ela tem estado e está em complexa interação com o desenvolvimento cultural , técnico e social da humanidade.

O relógio representa um parâmetro fundamental da convivência humana - o tempo. Em simbolismo e arte, ele representa o fluxo perpétuo do tempo; como um motivo vanitas para a transitoriedade e a própria mortalidade. Mas também aparece nas representações como uma indicação de riqueza ou como um atributo de moderação .

Hoje, o relógio se tornou um companheiro indispensável em uma ampla variedade de áreas da vida cotidiana. O relógio de pulso acompanha seu usuário como um mostrador de horas constantemente disponível. O relógio eletrônico pode ser encontrado em muitos objetos do cotidiano, de eletrodomésticos a televisores e rádios-despertadores a computadores e telefones celulares .

Sistemas de tempo de alta precisão (tempo mundial, tempo atômico) foram estabelecidos para a ciência e as viagens espaciais , os quais estão disponíveis em todos os lugares por meio de transmissores de sinal de tempo e rádio via satélite. Na astronomia, os tempos são medidos até um milionésimo de segundo, enquanto os relógios atômicos dos satélites GPS agora funcionam melhor do que os nanossegundos e a medição do tempo de voo das ondas eletromagnéticas chega a atingir precisões de ^10-14 .

Embora os relógios elementares e de roda tenham perdido seu papel central na cronometragem, eles ainda são muito populares entre os entusiastas e colecionadores de peças antigas.

etimologia

A palavra "relógio" vem do alemão médio-alto ūr (e) / ou ( sino ) ("hora", "relógio"), isso do alemão baixo médio ūr (e) , que, como a hora em inglês , é emprestado do francês antigo (h) minério . É baseado no latim / italiano ora tardio , do latim hōra , do grego antigo ὥρα / hóra (" tempo ", " hora " do urindo-europeu * yōr-ā (relacionado ao ano ).

Em inglês, é feita uma distinção entre relógio (especialmente relógio de pulso e relógio de bolso) e o relógio maior (por exemplo, relógio de mesa, relógio de parede ou relógio de pêndulo e relógio grande em torres ou casas).

História e Desenvolvimento

antiguidade

Mesmo nos tempos antigos , os humanos dividiam sua rotina diária observando as estrelas celestes, o sol e a lua . O nascer e o pôr do sol, bem como seu ponto mais alto ao meio-dia, eram momentos marcantes para as pessoas, o tempo podia ser dividido por simples marcações na sombra errante. O relógio de sombra foi desenvolvido a partir disso no antigo Egito . Os dias eram divididos em um certo número de horas sazonais , cuja duração, entretanto, mudava constantemente ao longo das estações. Desde o Império do Meio , o mais tardar , relógios estelares diagonais estavam em uso, cuja divisão das horas se baseava nos movimentos das constelações e no princípio da hora igual . Textos de caixão da respectiva época indicam que, de acordo com a mitologia egípcia , os relógios estelares diagonais deveriam ajudar os falecidos em sua ascensão ao céu.

Desde o século 16 AC O uso do relógio de água é conhecido no antigo Egito. O Amenemhet oficial inventou um relógio de água com uma medição de tempo aprimorada durante o reinado de Amenhotep I. Os relógios de água consistiam em um recipiente no qual a água entrava ou saía. No nível da água, pode-se ler a hora independentemente da luz do dia e em unidades de tempo regulares. Os relógios de água, portanto, permitiam o uso de horas pares e iguais, que eram usadas de forma modificada na Babilônia, por exemplo, como Danna . Posteriormente, os relógios de água também foram equipados com flutuadores ligados a trens de engrenagens, que possibilitaram a exibição da hora em mostradores. Na Grécia, esses relógios eram usados ​​para limitar o tempo de uso da palavra no tribunal. A frase "o tempo acabou" pode ser rastreada até aqui.

A técnica de relógios de sol e relógios de água foi adotada pelos romanos e difundida no Império Romano . Em Trier , a Augusta Treverorum romana , as paredes da fundação de uma torre foram descobertas em 1913, que é provavelmente quase idêntica à Torre dos Ventos , um relógio de sol e relógio de água combinados em Atenas . Pode-se presumir que essas técnicas eram conhecidas na Europa Central na época das províncias germânicas de Roma, o mais tardar, mesmo que o conhecimento tenha se perdido por séculos com o declínio do Império Romano.

Seguiu-se um apogeu da ciência nos países islâmicos. Árabes e mouros fizeram pesquisas em vários campos e fizeram grandes realizações em matemática, cronometragem e astronomia. Relógios de água magníficos, equipados com complicadas estatuetas automáticas, são conhecidos no mundo árabe. Um exemplo impressionante é o relógio de elefante de al-Jazarī , outro é o relógio de água com autômatos, que Carlos Magno recebeu do califa Hārūn ar-Raschīd em 807 . Além dos relógios de água, o astrolábio , um instrumento de medição originalmente grego para determinar a posição das estrelas e a hora, foi desenvolvido posteriormente. Os astrolábios encontraram seu caminho de volta para a Europa e lentamente, especialmente nos mosteiros, a base científica para a produção independente foi surgindo. Esses astrolábios podem ser encontrados em muitos relógios monumentais medievais.

meia idade

Além dos relógios de sol e relógios de água, o relógio de velas também se estabeleceu na Europa a partir de 900 DC . Velas de formas e tamanhos definidos queimavam em um determinado período de tempo, e marcações podiam ser usadas para ler o tempo decorrido. Esses relógios não só podiam ser usados ​​independentemente da luz do dia, mas também eram fáceis de usar e prontamente disponíveis. Além de velas , foram usados lampiões a óleo , fusíveis de queima lenta e, na China, também relógios de fogo , alguns com cheiros que mudam ao longo do tempo.

A vida medieval era regulada por uma infinidade de sinos da igreja e das torres da cidade. Não apenas os momentos de oração dos mosteiros, mas z. B. também os horários de abertura dos portões da cidade, os horários do tribunal e do mercado e outros momentos importantes do dia e da noite foram tocados pelas torres . Isso exigia uma exibição confiável da hora; uma necessidade que os relógios de sol e relógios de água não atendiam.

O escapamento deve ser considerado como uma invenção que marcou época , que primeiro tornou possível o desenvolvimento do relógio de roda . As engrenagens têm sido usadas desde os tempos pré-cristãos e os autômatos complicados eram conhecidos dos relógios de água árabes, mas foi o escapamento que transformou a engrenagem que funcionava livremente em um relógio. Não se sabe quando o relógio mecânico foi usado.

O relógio da roda foi rapidamente usado pelos tratadores da torre para indicar a hora certa para os sinos tocarem. Inicialmente, o relógio da torre estava pendurado na sala da torre com um despertador e uma hora, depois foi usado como um grande relógio de torre de ferro forjado em prefeituras, igrejas e torres de relógio para mostrar as horas ao público em geral. O regulador dos primeiros relógios de roda era o Foliot , um dispositivo simples, mas robusto, que permitia taxas de precisão de cerca de 10 minutos por dia. Esses relógios foram ajustados para a respectiva hora local com a ajuda de relógios de sol ou relógios de meio-dia .

A primeira menção escrita a um relógio de roda data de 1335 e refere-se a um dispositivo na capela do Palácio Visconti em Milão. Com a invenção do relógio de greve , foi possível, pela primeira vez, ler as horas do equinócio mecanicamente em 1344 . Em 1370 foi em Paris um primeiro relógio impressionante visível publicamente na torre de canto Tour de l'Horloge daquele Palais de la Cité anexo. No século 14, muitos relógios de roda públicos foram criados em rápida sucessão na Europa, dos quais cerca de 500 ainda estão documentados hoje. Além disso, pode-se presumir que um grande número de relógios não foi mencionado em um documento.

Em particular, as descobertas da astronomia e da matemática tiveram uma grande influência no desenvolvimento do relógio de roda nessa época. Vários relógios astronômicos monumentais com uma infinidade de exibições intrincadas foram feitos durante este período. Para monarcas europeus e cidadãos ricos, relógios de ferro menores foram feitos de acordo com o mesmo princípio. Embora eles também tivessem exibições astronômicas, eles eram usados ​​principalmente para fins representativos. Paralelamente, ocorreu a passagem do relógio público para o doméstico.

As ampulhetas se espalharam pela Europa Central ao mesmo tempo que os relógios de roda no século XIV. Os centros de sua produção foram Nuremberg e Veneza , que possuíam depósitos de areia adequados. Ampulhetas são adequadas apenas para medir intervalos de tempo comparativamente curtos. B. no transporte marítimo para determinar a velocidade de cruzeiro e como um relógio de sino em uso até o século XIX.

No início, com exceção de alguns artistas individuais, os relógios de roda eram feitos e consertados principalmente por serralheiros ou armeiros que já estavam organizados em guildas na Alta Idade Média. De suas fileiras, os mestres se especializaram na arte da relojoaria . As guildas de relojoeiros independentes já existiam em 1450, por ex. B. em Viena , verificável. Logo após a invenção do relógio de roda de ferro, também houve tentativas de construir esses relógios de madeira. Relógios de torre, alguns dos quais feitos de madeira, também são conhecidos. Ao contrário da crença popular, os primeiros relógios de roda de madeira não eram de forma simples objetos de uso diário, mas muitas vezes eram feitos com arte e destinados a príncipes ou altos clérigos. Foi só no início do século 17 que os relógios de roda de madeira simples se tornaram amplamente usados ​​na Europa Central, especialmente na Suíça, França e sul da Alemanha.

Tempos modernos

A época do Renascimento viu dois desenvolvimentos significativos que tiveram uma influência decisiva no futuro do relógio.

Por um lado, os relógios domésticos receberam uma caixa para protegê-los do pó e, portanto, do desgaste. A partir de então, a forma dos relógios ficou sujeita aos respectivos gostos e moda da época, não sendo raro que a função de medição do tempo ocupasse um lugar secundário na decoração da forma externa.

Por outro lado, tornou-se possível tornar os relógios cada vez menores graças a novas invenções, materiais diferentes e ferramentas melhores. Com o uso de latão nas engrenagens, elas poderiam ser muito menores. A mola , que já se conhece das fechaduras das portas , foi adotada como acumulador de energia para a maquinista , tornando-a independente do local de instalação. O mais antigo relógio de roda sobrevivente com acionamento por mola e enrolamento de mola data de cerca de 1430 ("O relógio de Filipe, o Bom da Borgonha ", no Museu Nacional Germânico ). Por volta de 1504, Peter Henlein de Nuremberg foi um dos primeiros a instalar um mecanismo de mola em conexão com um Unrast em um relógio e foi capaz de reduzi-lo ao tamanho de bolso. O relógio não era apenas independente de onde foi instalado, mas também podia ser usado e exibir a hora continuamente. Exemplos de miniaturização do relógio são um relógio feito em 1620 com um diâmetro de 5,75 linhas por Martin Hylius de Dresden e um de 1648 por Johann Ulrich Schmidt de Augsburg com um diâmetro de apenas 4 linhas. Os primeiros relógios de bolso com escape de fuso foram fabricados em meados do século XVII. Muitos relojoeiros importantes da Inglaterra, França e Alemanha produziram peças da mais alta qualidade e competiram em sua melhoria contínua. Na América, eles seguiram um caminho diferente; a partir do início do século 19, a produção industrial em massa começou a se concentrar na fabricação de relógios de bolso particularmente baratos.

O desenvolvimento do relógio foi dividido em dois tipos principais de relógio , o grande relógio fixo e o pequeno relógio portátil , aos quais foram feitos requisitos fundamentalmente diferentes posteriormente.

Muitos relógios de mesa sobreviveram como exemplos típicos de relógios do Renascimento. São caracterizados por movimentos com escape de fuso e balança de roda, cano com transmissão de força por cordões de tripa e sem-fim, rodas em latão dourado ou cobre, placas de trabalho em latão e pilares perfilados. Alguns deles têm uma hora ou um quarto de hora para tocar a campainha e o despertador . As caixas têm uma forma geométrica básica, são feitas de latão ou bronze folheados a ouro e perfurações em filigrana. Exemplos raros têm exibições astronômicas ou autômatos imaginativos e figurativos.

Mesmo antes de o pêndulo ser introduzido, relógios com ponteiros de minutos estavam sendo construídos em alguns casos. As peças de Jost Bürgi são conhecidas desde o século 16 e tinham até mostradores auxiliares para ponteiros de segundos, mesmo que a precisão dos relógios só permitisse a medição precisa do tempo por volta de 1700 em diante.

No limiar da era barroca , a representação de figuras e a variedade de design das caixas de relógio tornaram-se cada vez mais importantes (exemplo: relógio de cartel ). A partir de 1600, o mais tardar, muitos designs esplêndidos com caixas em formas de animais e feitos de metais preciosos como prata e ouro vêm dos centros alemães de Augsburg e Nuremberg. A importância da precisão mecânica da cronometragem ficou em segundo plano em relação ao fascínio pela máquina com suas funções maravilhosas.

Com a introdução do pêndulo como regulador de taxa, ocorreu uma descoberta revolucionária que lançou as bases para a cronometria científica e a construção de relógios de precisão. Galileo Galilei , um cientista brilhante e pioneiro da cosmovisão copernicana , descreveu as leis do pêndulo em 1583 e descobriu o isocronismo . Ele inventou um mecanismo com um escape livre e um pêndulo, que ele não poderia mais completar durante sua vida. Em 1656, o astrônomo, matemático e físico holandês Christiaan Huygens desenvolveu a mesma ideia independentemente de Galileu e teve o primeiro relógio de pêndulo feito por Salomon Coster . Pouco tempo depois, por volta de 1680, William Clement desenvolveu o escapamento de alavanca para relógios grandes. O relógio da roda alcançou assim uma precisão sem precedentes de alguns segundos em média por dia. Como resultado, os reguladores de muitos relógios antigos foram substituídos por pêndulos e o ponteiro dos minutos foi geralmente introduzido.

Os pontos focais da relojoaria no período seguinte foram a Holanda e a Inglaterra, especialmente Londres. As principais características dos principais tipos de relógios holandeses, Haagse Klok , Stoelklok e os relógios Frisian, podem ser rastreadas diretamente até os relógios construídos pela Salomon Coster. Na Inglaterra, com a introdução do escapamento de alavanca , foram criados os relógios de primeiro andar , os chamados relógios de pêndulo, que junto com os relógios de suporte passaram a ser sinônimos de relógios ingleses. O relógio de pêndulo como um relógio de pêndulo de tamanho médio para ser colocado sobre uma mesa ou um console de parede desenvolvido na França (Blois e Paris) com diferentes estilos de caixa e formas regionais, e posteriormente também na Suíça (Neuchâtel e Genebra). Na Alemanha, a importância do pêndulo foi muito mal compreendida e, portanto, os centros alemães Augsburg e Nuremberg perderam seu papel de liderança e ficaram para trás.

Entre 1720 e 1780, os chamados relógios de carruagem , especialmente relógios de bolso grandes com mecanismos musicais marcantes e ocasionais, eram muito populares como relógios de viagem na Inglaterra . Posteriormente, foram substituídos pelo Relógio de Transporte e pelo Pendule d'Officier francês .

O florescente, mas também competitivo comércio das potências européias com as colônias no exterior impôs as maiores demandas ao transporte marítimo . O tempo preciso era essencial para uma navegação segura . A procura de uma solução para o problema da longitude , ou seja, a determinação da longitude geográfica em mar aberto, durou mais de 150 anos, apesar do enorme prémio monetário atribuído. O problema foi finalmente resolvido em 1759 por John Harrison com a construção de seus cronômetros marítimos .

Moderno

Como resultado da industrialização , a produção em massa de relógios se desenvolveu em vários centros a partir de meados do século XIX. Na Alemanha, a produção de relógios na Floresta Negra foi particularmente importante; na França, o desenvolvimento do relógio Comtoise pode servir de exemplo. Nos Estados Unidos , o relógio de bolso de fabricação industrial tornou-se particularmente popular. Após uma produção inicialmente de alta qualidade, o relógio de bolso rapidamente se tornou um item de produção em massa de sucesso. O chamado relógio do dólar , um tipo simples de relógio para todos, foi vendido muitos milhões de vezes por diversos fabricantes até o século XX.

No final do século 19, Strasser & Rhode e Sigmund Riefler desenvolveram relógios de pêndulo de precisão na Alemanha , que foram os relógios mais precisos por muitos anos e foram usados ​​principalmente para fins de serviço de tempo e observações astronômicas .

Avanços na mecânica de precisão e mais tarde na eletrônica também possibilitaram a fabricação muito sofisticada de relógios de bolso com uma grande complicação .

Com o advento do fornecimento de energia em todo o país, o desejo de usar eletricidade para relógios surgiu rapidamente. Um primeiro passo nessa direção foi o enrolamento de um mecanismo de relógio usando um motor elétrico alimentado pela rede elétrica . Relógios de torre com pesos pesados ​​e relógios de precisão, que deveriam funcionar o mais imperturbável possível, foram equipados com eles. Os relógios de equilíbrio com corda elétrica eram z. B. usado em interruptores de tempo .

O regulador de velocidade (pêndulo ou equilíbrio) dos relógios mecânicos também pode ser acionado eletromagneticamente e girar o trem de engrenagens por meio de uma lingueta. Esses relógios estavam disponíveis, por exemplo, como relógios de parede com uma "roda de balanço" que carregava ímãs permanentes e era acionada por bobinas fixas. Muitos dos relógios de pêndulo elétricos vendidos hoje possuem apenas um pêndulo, o relógio em si é acionado por um movimento de quartzo.

Para a rápida expansão do tráfego ferroviário supra-regional , era necessário transmitir sinais de tempo por longas distâncias. Os relógios mestres em sistemas de relógios públicos enviavam impulsos elétricos para relógios escravos remotos, que eram acionados por um mecanismo de passo simples, para sincronizar a hora. Isso também marcou o fim dos tempos locais regionais e levou a uma mudança social.

Os relógios síncronos usam a frequência da rede da rede de corrente alternada como o padrão de tempo. Eles são baratos para fabricar e foram amplamente usados ​​como grandes relógios na indústria e em instituições públicas.

Já no início do século 19, relógios em miniatura eram ocasionalmente incorporados em pulseiras decorativas e usados ​​no braço. Eles podem ser vistos como os precursores dos relógios de pulso modernos, que foram produzidos em massa pela primeira vez para a Marinha alemã por volta de 1880. Após a virada do século, os relógios de pulso inicialmente prevaleceram como relógios elegantes para mulheres, em comparação com os relógios de bolso muito maiores. Especialmente na guerra de trincheiras da Primeira Guerra Mundial , o relógio de pulso provou suas vantagens práticas sobre o relógio de bolso e experimentou as primeiras melhorias significativas, tais como: B. Ponteiros luminosos e caixa aparafusada contra umidade. Mas atletas e aviadores também confiaram nas vantagens do relógio de pulso desde o início.

A invenção do relógio automático por John Harwood (1923) e a introdução do relógio à prova d'água de Hans Wilsdorf ( Rolex Oyster , 1926) ajudaram o relógio de pulso a atingir seu avanço final . O desenvolvimento da proteção contra choques foi mais um passo em direção à adequação para o dia a dia. Em 1930, o relógio de pulso já havia atingido o número de vendas de relógios de bolso e, em 1934, dominava dois terços do mercado.

O primeiro relógio de quartzo foi desenvolvido por HM Dadourian em 1921 , com base em experimentos ultrassônicos com cristais de quartzo que Paul Langevin realizou logo após a Primeira Guerra Mundial . O gerador de relógio de um relógio de quartzo não é um pêndulo mecânico ou uma roda de balanço, mas um oscilador eletrônico de quartzo, cuja freqüência é mantida de maneira particularmente precisa com a ajuda de um oscilador de quartzo.

Inicialmente, esses relógios não estavam disponíveis como um bem de consumo, mas no início dos anos 1970 eles se estabeleceram no mercado devido à sua alta precisão a um preço moderado e pouca manutenção e levaram a indústria relojoeira tradicional à crise do quartzo . O relógio de roda clássico foi completamente substituído pelo relógio de quartzo em quase todas as áreas da vida. Há alguns anos, ele tem experimentado um renascimento notável como relógio de pulso.

Uma etapa final em direção à maior precisão atualmente na medição do tempo foi o desenvolvimento do relógio atômico , que foi usado pela primeira vez em 1949. Os relógios atômicos usam as transições de radiação de átomos ou íons livres como temporizadores e são usados ​​na ciência, para navegação em viagens espaciais e como um padrão de tempo.

Os relógios cuja exibição da hora é controlada por um sinal de rádio são chamados de relógios de rádio . Desde a década de 1960 , todos os relógios de rádio acessíveis na Europa Central podem ser sincronizados por serviços de hora . Eles foram comparados com relógios atômicos do Escritório Federal de Metrologia desde 1966 pelo primeiro transmissor de sinal de tempo europeu HBG e desde 1967 pelo transmissor de sinal de tempo DCF77 com um relógio atômico do Physikalisch-Technische Bundesanstalt . O Bureau International des Poids et Mesures em Paris usa as leituras de mais de 260 relógios atômicos em mais de 60 institutos ao redor do mundo para definir o Tempo Atômico Internacional (TAI) como o tempo de referência. Nos últimos anos, foi estabelecido um conjunto de mecanismos adicionais de distribuição electrónica de sinais de tempo através do serviço RDS dos rádios FM , o teletexto e o Guia Electrónico de Programação (EPG) e a TV através do protocolo NTP da Internet estão acessíveis.

Muitas pessoas usam a exibição de tempo em seus telefones celulares e smartphones . Na maioria das vezes, eles são sincronizados por meio de seu provedor de rede ou pela Internet geral .

Marcos e descobertas importantes

• Por volta de 1300: primeira evidência do relógio de roda com escape mecânico
• por volta de 1425: Invenção do relógio de sol "moderno" com uma haste polar paralela ao eixo da Terra
• por volta de 1430: Invenção do acionamento por mola para relógios acionados por mola
• 1510: " Relógio de bolso " de Peter Henlein ( ovo de Nuremberg )
• 1583: Galileu descobriu o isocronismo
• 1656: Christiaan Huygens redescobriu o isocronismo , usado no relógio de pêndulo
• 1667: O início da relojoaria na Floresta Negra
• 1674: Invenção da roda de equilíbrio por Jean de Hautefeuille e Christiaan Huygens
• 1676: William Clement apresenta a caminhada do gancho
• Por volta de 1680: Invenção do repetidor para relógios de bolso de Daniel Quare ou Edward Barlow
• 1700: Rubis foram usados ​​pela primeira vez como pedras de sustentação
• 1715: Invenção da passagem da âncora estática por George Graham
• 1726: Invenção do pêndulo de ferrugem por Harrison
• 1726: Invenção do pêndulo de compensação de mercúrio por Graham
• 17h30: primeiro relógio cuco de Anton Ketterer
• 1741: Invenção do escapamento por Louis Amant
• 1750: Invenção da passagem de âncora livre por Thomas Mudge
• 1756: primeiros relógios de bolso com corda automática na Suíça
• 1759: Solução do problema de comprimento por John Harrison
• 1775: Invenção do mecanismo de corda automática para relógios de bolso de Abraham-Louis Perrelet ou Hubert Sarton
• 1790: Invenção da proteção contra choque de pára-quedas para o eixo da balança por Abraham Louis Breguet
• 1795: Invenção da curva de extremidade dobrada da espiral plana ("espiral de Breguet")
• Por volta de 1800: invenção do turbilhão por Abraham Louis Breguet
• 1810/1812: primeiro relógio de pulso do mundo (por Abraham Louis Breguet)
• 1842: primeiro relógio de bolso com corda em coroa (relógio remontoir) de Adrien Philippe
• 1884: Greenwich Mean Time (GMT) introduzido como a primeira hora universal
• 1889: relógio de precisão de Sigmund Riefler
• 1896: Descoberta do Elinvar por Charles Édouard Guillaume
• 1907: O primeiro transmissor de sinal de tempo radiotelegráfico entra em operação em Camperdown, Halifax
• 1914: primeiras ideias para o relógio automático de John Harwood
• 1927: Relógio de quartzo de Warren Alwin Marrison
• 1928: Substituição da hora universal de GMT para a Hora Universal (UT)
• 1949: Invenção do relógio atômico
• 1958: Introdução do International Atomic Time TAI
• 1967: Invenção do rádio-relógio por Wolfgang Hilberg (patente da Telefunken)
• 1972: Substituição da hora universal de UT para a Hora Universal Coordenada (UTC)
• 1976: Invenção do escapamento coaxial sem lubrificação por George Daniels
• 1980: Introdução da escala de tempo GPS
• 1985: David L. Mills publica o Network Time Protocol (NTP)
• 1985: Invenção do calendário perpétuo com o número do ano para relógios de pulso mecânicos por Kurt Klaus
• 1995: A produção mundial anual de relógios ultrapassa a marca do bilhão
• 2002: O IEEE publica o Protocolo de Tempo de Precisão (PTP).

Conjuntos de um relógio de roda

A seção a seguir descreve os conjuntos de um relógio de engrenagem clássico . Os relógios elementares e os relógios eletrônicos funcionam de acordo com princípios fundamentalmente diferentes.

Um relógio de engrenagem consiste em quatro conjuntos de armazenamento de energia, trem de engrenagens, regulador de velocidade e visor. A energia de acionamento fornecida pelo armazenamento de energia e transmitida pelo trem de engrenagens é transferida para o regulador de engrenagens pelo escapamento e mantém sua oscilação. O regulador, por sua vez, controla o escape, que divide o movimento do movimento em um ciclo uniforme. O display é comutado pelo trem de engrenagens neste ciclo, nele você pode ler o tempo.

Armazenamento de energia

Pesos

O método mais simples e antigo de dirigir um relógio de roda é usar um peso que cai lentamente. O peso do relógio pode ser preso à roda motriz do mecanismo com uma corda , uma corda de tripa ou uma corrente . Quanto mais pesado for o peso e maior for a roda motriz, maior será o torque para conduzir o movimento .

Uma unidade de peso é fácil de construir e fornece uma força motriz constante. O tempo de execução de um relógio de peso é limitado pela altura da queda do peso (na verdade, a massa). Se o peso não puder "cair mais", o relógio é aberto com uma chave sobre o enrolador quadrado ou, por exemplo, B. com relógios cuco e relógios domésticos , puxados diretamente sobre a talha de corrente. Os relógios de torre com pesos pesados ​​costumam ter um acionamento elétrico que assume essa tarefa.

Clockspring

As molas de relógio são principalmente tiras de aço em espiral , ou seja , molas em espiral . Em movimentos muito simples a mola é exposta, em relógios mais sofisticados tecnicamente ela é alojada em um barril . A vantagem do acionamento por mola sobre pesos reside no fato de que o movimento pode ser menor e o acionamento independe de sua posição, o que o tornou um pré-requisito para o desenvolvimento de relógios portáteis.

O torque de acionamento fornecido por uma mola helicoidal não é constante. Quanto mais o relógio avança, mais o torque diminui. Esta é uma desvantagem em comparação com o impulso de peso. Para uma boa transição , medidas estruturais sobre o portanto, a inibição do relógio é necessária para manter o torque independente da frequência de referência (pêndulo, equilíbrio). O enrolamento de mola de um relógio pode ser equipado com um enrolamento elétrico (motor com engrenagem ou ímã de tração ).

Baterias

Os relógios elétricos têm uma bateria (por exemplo, uma célula tipo botão ) se não forem alimentados diretamente da rede elétrica . Uma bateria ou um capacitor de camada dupla pode ser recarregado usando uma célula solar .

Trem de engrenagens (tradução)

A totalidade de todas as engrenagens e acionamentos de um relógio é o trem de engrenagens . Madeira, ferro, aço ou latão eram usados ​​como materiais no passado. B. Aplicação de cerâmica.

O movimento transfere a força motriz disponibilizada pelo dispositivo de armazenamento de energia para o regulador de engrenagem com a ajuda do escapamento . Combinando diferentes pares de engrenagens, uma gradação dos tempos de ciclo individuais é alcançada, de modo que o armazenamento de energia só funciona muito lentamente, enquanto a roda de escape gira relativamente rápido.

Muitos relógios mecânicos possuem um mecanismo de percussão que é acionado pelo movimento em determinados momentos e emite um sinal acústico. O movimento e o mecanismo de percussão são geralmente separados no relógio, um ao lado ou atrás do outro. O mecanismo de impacto não tem escape, mas muitas vezes é equipado com um freio aerodinâmico simples - o vestíbulo - para que não funcione muito rapidamente. Realiza os golpes e move um mecanismo para controlá-los (número e sequência de golpes). Depois de ter sido acionado pelo movimento, um mecanismo de golpe é executado uma vez. Ele se desliga sozinho e permanece em paz até ser acionado novamente. Sinos ou gongos são geralmente usados ​​como corpos sonoros.

Além disso, existem mecanismos de chamada e repetição de golpe que, a pedido, acertam a hora ou repetem o último golpe, ou repetem o golpe automaticamente após alguns minutos.

No caso de relógios complicados , obras adicionais são adicionadas, como: B. um movimento do calendário ou um movimento do cronógrafo . Outro equipamento adicional (complicações), como um relógio de pulso complicado, pode ser um mostrador das fases da lua, um despertador ou um repetidor.

Regulador

O regulador de um relógio mecânico gera ciclos de tempo regulares e recorrentes. Ele recebe sua energia motriz do armazenamento de energia como um impulso por meio do escape do relógio. Na direção oposta, o escapamento recebe a temporização do regulador e interrompe o movimento do movimento.

O primeiro regulador foi o Foliot , uma barra disposta horizontalmente cujo momento de inércia pode ser alterado por pequenos pesos nas extremidades da barra. The Unrest foi um desenvolvimento posterior do Foliot na forma de um anel circular. Os primeiros reguladores ainda eram imperfeitos porque estavam firmemente conectados ao escapamento e sua inércia apenas estabilizou a rotação do escapamento.

Em 1656, o astrônomo holandês Christiaan Huygens inventou o pêndulo do relógio em sua forma atual, com o qual a precisão dos relógios das rodas melhorou aos trancos e barrancos. O pêndulo Huygens é desacoplado do escapamento e pode desenvolver sua própria oscilação. Em 1674 a Huygens também desenvolveu a balança , que até hoje é o regulador definitivo para pequenos relógios. A mudança de energia ocorre entre o movimento da massa de equilíbrio e a deformação elástica da mola espiral associada .

Da mesma forma que os escapes, os reguladores sempre foram o foco da busca horológica da perfeição. Em particular, a tentativa de compensar as influências externas, como mudanças na pressão do ar e na temperatura, levou ao desenvolvimento de várias construções especiais.

No entanto, também havia outras soluções com geradores de relógio, como B. 1595 os relógios de barril de bola do relojoeiro de câmara Christoph Margraf . O controle contínuo de velocidade com um regulador centrífugo usado em engenharia mecânica também foi tentado, mas acabou sendo muito impreciso para relógios ( pêndulo rotativo ).

Exibição de tempo

A forma clássica de exibição das horas (também: indicação ) é analógica com ponteiros do relógio em um mostrador . Os primeiros relógios de roda tinham apenas um ponteiro das horas; os ponteiros dos minutos e dos segundos não foram introduzidos geralmente até cerca de 1700. O primeiro ponteiro de segundos com escala própria estava em uso desde 1780.

O mostrador é geralmente um disco circular ou quadrado feito de metal, madeira ou vidro. O anel numérico é pintado, impresso ou gravado nele e geralmente dividido em 12 horas. Em muitos relógios de pulso, os índices dos minutos e das horas são colocados no mostrador. Os ponteiros do relógio são geralmente dispostos centralmente, mas também pode haver submostradores ou recortes para exibições adicionais. Os relógios astronômicos, em particular, inspiram uma grande variedade de exibições diferentes.

Como o rosto de relógio, o mostrador era e é particularmente sujeita ao uso pretendido e o gosto da moda. Mostradores particularmente distintos e muitas vezes estilisticamente reduzidos são usados, por exemplo. B. em relógios com áreas técnicas de aplicação que requerem boa legibilidade. Exemplos são o relógio do piloto e o relógio de mergulho ou o relógio de pêndulo de precisão . No caso dos relógios de pulso modernos, em particular, os fabricantes aproveitam a oportunidade para se diferenciar de outros fabricantes por meio de um design de mostrador especial e displays adicionais. Em geral, a direção de rotação dos ponteiros é no sentido horário, o que imita o curso aparente do sol no céu do hemisfério norte e, portanto, o curso da sombra de um gnômon (bastão) em um relógio de sol . O termo “sentido horário” também é derivado disso. Em 2007, foi decidido na Bolívia girar o relógio do prédio do congresso para a esquerda para demonstrar a independência dos estados do hemisfério norte.

No século 19, surgiram os primeiros designs de relógios de roda que exibiam a hora numericamente com um mostrador de folha de caixa . No entanto, essa forma de exibição só se tornou mais difundida com a disseminação do relógio digital (do inglês: dígito , número; exibição de dígitos como o oposto do display de discagem ). Apenas quatro dígitos aparecem no campo de visão como a hora atual. Outros monitores digitais são relógios que mostram a hora em palavras - relógios convencionais ou relógios de computador podem definir o ritmo conforme o funcionamento interno. Ou a hora é fornecida acusticamente (por exemplo, como um relógio para deficientes visuais como no anúncio da hora por telefone ) ou por meio de um campo de texto.

Para os cegos e deficientes visuais, existem relógios de pulso com display analógico com 2 ponteiros, que podem ser digitalizados com a ponta dos dedos graças a botões - nas pontas dos ponteiros e em linhas de escala - após a abertura do vidro transparente do relógio.

O relógio de sinal de luz é uma forma especial. Aqui, o tempo é indicado por elementos individuais contáveis ​​e discretos que devem ser interpretados digitalmente. O primeiro de seu tipo é o relógio linear em Kassel, uma grande variante com a mesma função localizada no Rheinturm em Düsseldorf .

Os relógios de pulso são normalmente projetados para serem usados ​​no pulso esquerdo (um pouco acima) e, portanto, são projetados para destros. Se o antebraço estiver dobrado e mantido na frente do corpo ao nível do esterno, a mão é voltada para dentro e a posição é mantida estável por cerca de 1 segundo - o gesto de leitura do relógio - a marca das 12 (para 1) horas aponta para a frente do corpo. A coroa para dar corda e acertar o relógio manualmente é geralmente montada à direita às 3 horas e, portanto, é facilmente acessível com a mão direita. Outros elementos operacionais, como o botão para iluminar / ativar o display digital (especialmente quando o display LED usou uma quantidade relativamente alta de energia, os botões de operação de um cronômetro são instalados na área entre duas e meia e cinco e meia da tarde relógio. Estes elementos são normalmente usados ​​com o dedo indicador ou médio. Quando o relógio é mantido na posição vertical às 12 horas no pulso direito, o polegar da mão esquerda pressiona os botões, que neste caso entram em conflito com o punho da camisa e podem deslizam sobre punhos da camisa, por vezes, têm dois botões ao longo de uma circunferência de modo que eles podem ser mais ajustado para usar um relógio .

Os ponteiros coaxiais centrais são geralmente montados de forma que o eixo do ponteiro de movimento mais rápido gire dentro do eixo oco do ponteiro de movimento mais lento. Se apenas um ponteiro que se soltou cair, é o mais rápido. Em outubro de 2016, o ponteiro dos minutos caiu da torre do relógio da Igreja de Santa Catarina em Hamburgo .

Automat, mecanismo musical e glockenspiel

Muitos relógios têm outros mecanismos acionados por trens de engrenagens. Isso inclui máquinas, mecanismos musicais e carrilhões.

Um autômato é uma representação figurativa que se move mecanicamente, geralmente na forma humana ou animal, que é acionada e acionada pelo mecanismo do relógio. Um exemplo simples é o cuco em relógios cuco que se move para bater o relógio. No entanto, as máquinas nem sempre eram usadas para exibir a hora, muitas vezes eram um acessório decorativo para o relógio para a diversão e o fascínio do observador. O casamento de relógios e autômatos foi na Renascença.

Em estreita relação com as caixas de música em pé mecanismo musical . Nas primeiras construções, lamelas de aço retumbantes eram atingidas por um rolo de pino ou martelos eram movidos que tocavam sinos ( carrilhão ). Os mecanismos musicais dos relógios de flauta e órgão também funcionam de acordo com este princípio. Por volta de 1800, Philippe Samuel Meylan introduziu uma arruela de pino para substituir o rolo de pino, o que reduziu o tamanho.

Glockenspiels , que produzem melodias inteiras por meio de sinos de igreja , são encontrados principalmente em conexão com relógios de torres públicas. B. embutido em relógios de bolso. É essencialmente um mecanismo de golpe estendido.

As batidas de hora, que muitas vezes são tão complexas, são produzidas pelo chamado mecanismo de percussão .

Princípios operacionais básicos

A base de cada exibição de tempo é sempre um processo físico ou químico executado o mais uniformemente possível. Para fazer isso, uma certa quantidade de energia deve sempre ser usada ou fornecida. A mudança visível no arranjo usado para exibição é um segundo aspecto que é independente do princípio.

Uma distinção pode ser feita entre processos analógicos e digitais . "Digital" aqui no sentido de processos passo a passo, compostos de eventos individuais separados e contáveis.

Os processos de medição de tempo analógico são, por exemplo, a aparente dispersão do sol ao redor da terra (explorada no relógio de sol), a queima de velas, o escoamento constante ou o escoamento de água de ou para um recipiente.

Os processos de medição de tempo digital são, por exemplo, oscilações de pêndulo (relógios de pêndulo), oscilações de pêndulo rotativo (relógios de pulso), oscilações de um diapasão (primeiros relógios eletrônicos), oscilações de um quartzo oscilante (relógio de quartzo) ou oscilações de átomos separados (relógio atômico) . Nos relógios mecânicos, as oscilações do pêndulo são utilizadas para desacelerar o movimento rápido e constante da mola ou dos pesos por meio do escape em pequenos intervalos de tempo (digitais), que depois devem ser contados. Especialmente com relógios grandes, os movimentos bruscos resultantes dos ponteiros são diretamente visíveis. Geralmente, antes de obter uma expiração em intervalos de tempo estritamente constantes, o processo que contou é ou é contável. (Nesse sentido, os rádio-relógios são puras unidades de exibição e remontam ao relógio atômico, que controla o transmissor de tempo, ao medir o tempo.)

O display se dissipa em horas, minutos e segundos a partir dessas operações básicas, é um processo separado e independente. Freqüentemente, existem formas mistas, nas quais, por exemplo, a queima contínua de uma vela é combinada com exibições digitais (leia-se: pontual) cheias de horas, derretendo bolas de metal na vela em intervalos regulares, que então caem em uma tigela de metal quando ele queima e, portanto, um sinal acústico audível para produzir. Por outro lado, as oscilações realmente contadas digitalmente de um pêndulo são convertidas em uma exibição (aparentemente) analógica em um mostrador pelo escape e uma redução .

Temporizadores naturais

Muitos organismos biológicos possuem mecanismos que controlam seu comportamento ao longo do dia, especialmente o ritmo de sono / vigília, veja cronobiologia .

Em genética , a frequência de mutação natural estatística , e. B. na determinação do momento da formação de uma nova espécie ou subespécie , conhecida como relógio molecular .

A datação por radiocarbono usa os efeitos de processos constantes para determinar períodos de tempo muito grandes (anos a centenas de milhões de anos) . Processos que ocorrem periodicamente na natureza, como anéis anuais, são usados ​​na dendrocronologia para determinar a idade da madeira . Em sentido figurado, as mudanças que ocorrem lentamente são "relógios" geológicos ou biológicos.

Mais termos

• Nos computadores, é feita uma distinção entre relógios de tempo real integrados e relógios lógicos .
• Relógio Atmos , impulsionado por flutuações na pressão do ar
• Relógio do álcool - é alimentado por duas cápsulas de vidro conectadas por tubos, que contêm álcool.

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Links da web

• Informações sobre o tema relógio no catálogo da Biblioteca Nacional Alemã
• Procure relógios na Biblioteca Digital Alemã
• Procure relógios no catálogo online da Biblioteca Estadual de Berlim - Patrimônio Cultural da Prússia . Atenção : O banco de dados foi alterado; por favor, verifique o resultado e SBB=1defina
• Os mestres do tempo - em busca do relógio perfeito Deutschlandfunk
• Relógios da época de Peter Henlein até 1630
• Clockspots.com Banco de dados mundial de relógios
• O tempo com um artigo sobre o domínio do Grupo Swatch
• Seleção de vídeos do programa de TV Kunst und Krempel, da Rádio Bavária, com descrições detalhadas de relógios históricos

• Museus:
  • Museu do Relógio da Cidade de Viena
  • Museu do relógio alemão
  • Museu do relógio internacional em La Chaux-de-Fonds

Evidência individual

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