Reloj de arena
Antecedentes
Antes de la invención de los relojes mecánicos, los relojes usaban el movimiento del sol o dispositivos simples de medición para rastrear el tiempo. El reloj de sol puede ser el guardián antiguo más conocido del tiempo, y todavía se fabrica como un accesorio de jardín popular, pero por su interés visual, no por la medición práctica del tiempo. Stonehenge, el monumento gigante construido con piedras verticales en la llanura de Salisbury de Wiltshire, Inglaterra, puede haber sido utilizado como reloj de sol y para otros propósitos de tiempo y calendario. Los relojes de sol tienen obvias desventajas; no se pueden usar en interiores, de noche o en días nublados.
Se utilizaron otros dispositivos de medición simples para marcar la duración del tiempo. Se pueden usar cuatro tipos básicos en interiores e independientemente del clima o la hora del día. El reloj de la vela es una vela con líneas dibujadas a su alrededor para marcar unidades de tiempo, generalmente horas. Al observar cuánto de la longitud de una vela se quemó en una hora, se marcó una vela hecha del mismo material con líneas que mostraban intervalos de una hora. Una vela de ocho horas mostró que habían pasado cuatro horas cuando se había consumido más allá de las cuatro marcas. La vela de reloj tenía las desventajas de que cualquier cambio en la mecha o cera alteraría las propiedades de combustión y estaba muy sujeta a corrientes de aire. Los chinos también usaban una especie de reloj de vela con hilos para marcar los intervalos de tiempo. Mientras la vela ardía, los hilos con bolas de metal en sus extremos cayeron para que los que estaban en la habitación pudieran escuchar el paso de las horas mientras las bolas repiqueteaban en la bandeja que sostenía la vela.
El reloj de lámpara de aceite que se utilizó durante el siglo XVIII fue una variación y mejora del reloj de vela. El reloj de la lámpara de aceite tenía divisiones marcadas en una montura de metal que rodeaba el depósito de vidrio que contenía el aceite. A medida que bajaba el nivel de aceite en el depósito, se leyó el paso del tiempo en las marcas del monte. Al igual que el reloj con velas, el reloj de la lámpara de aceite también proporcionaba luz, pero era menos propenso a las imprecisiones en los materiales o las causadas por las corrientes de aire en las habitaciones.
Los relojes de agua también se utilizaron para marcar el paso del tiempo al permitir que el agua goteara de un recipiente a otro. Las marcas del movimiento del sol se hicieron en el primer recipiente y, cuando el agua goteó hacia otro recipiente, la caída del nivel del agua mostró el paso de las horas. El segundo contenedor no siempre se usó para recolectar y reciclar el agua; algunos relojes de agua simplemente permitían que el agua goteara sobre el suelo. Cuando el reloj de agua de ocho horas estuvo vacío, habían pasado ocho horas. El reloj de agua también se conoce como clepsidra.
Historial
Los relojes de arena (también llamados vasos de arena y relojes de arena) pueden haber sido utilizados por los antiguos griegos y romanos, pero la historia solo puede documentar el hecho de que ambas culturas tenían la tecnología para fabricar el vidrio. Las primeras afirmaciones sobre vasos de arena se atribuyen a los griegos en el siglo III a.C. La historia también sugiere que los relojes de arena se usaron en el Senado de la antigua Roma para cronometrar los discursos, y los relojes de arena se hicieron cada vez más pequeños, posiblemente como una indicación de la calidad de los discursos políticos.
El reloj de arena apareció por primera vez en Europa en el siglo VIII y puede haber sido fabricado por Luitprand, un monje de la catedral de Chartres, Francia. A principios del siglo XIV, el vidrio de arena se usaba comúnmente en Italia. Parece haber sido ampliamente utilizado en toda Europa occidental desde esa época hasta 1500. El reloj de arena o reloj de arena sigue exactamente el mismo principio que la clepsidra. Dos globos (también llamados viales o ampollas) de vidrio están conectados por una garganta estrecha para que la arena (con un tamaño de grano relativamente uniforme) fluya desde el globo superior al inferior. Los relojes de arena se fabricaron en diferentes tamaños basados en mediciones previamente probadas del flujo de arena en diferentes tamaños de globos. Una carcasa o marco que encerraba los globos podría colocarse en los dos globos para formar una parte superior e inferior para el reloj de arena y se usó para invertir el reloj de arena y comenzar de nuevo el flujo de arena. Algunos relojes de arena o juegos de relojes de arena se colocaron en un soporte giratorio para que pudieran girarse fácilmente.
Los primeros escritos que se refieren a los vasos de arena son de 1345 cuando Thomas de Stetsham, un empleado de un barco llamado La George al servicio del rey Eduardo III (1312-1377) de Inglaterra, encargó 16 relojes de arena. En 1380, tras la muerte del rey Carlos V (1337-1380) de Francia, un inventario de sus posesiones incluía un "gran reloj de mar ... en una gran caja de madera encuadernada en latón".
John Harrison
John Harrison y su hermano James conocieron la reparación de relojes por su padre, Henry. En ese momento, la fabricación de relojes o relojería estaba experimentando una revolución en el desarrollo. Los relojes mecánicos existían desde el siglo XIV, pero habían seguido siendo bastante primitivos en su funcionamiento hasta que Christiaan Huygens inventó el reloj de péndulo y peso en 1656. Una limitación era que dependían totalmente de la gravedad de la tierra para su funcionamiento. Esto significaba que no podían mantener la hora exacta en el mar y no podían adaptarse para la portabilidad. Incluso moverlos a través de una habitación requeriría un ajuste.
Los hermanos Harrison se pusieron a trabajar en el desarrollo de un cronómetro marino en 1728. El factor motivador fue el dinero. En 1714, el Almirantazgo inglés estableció un premio de £ 20,000 para cualquiera que pudiera proporcionar a los marineros un reloj confiable que, cuando se usara con avistamientos celestiales, pudiera mantenerlos informados de su longitud en el mar. Los marineros tenían que depender en gran medida de la navegación a estima para encontrar su camino, lo que a menudo conducía a resultados trágicos.
La estrategia de Harrison consistió en diseñar un instrumento que fuera no solo internamente preciso sino también externamente estable. Los Harrisons fabricaron varios modelos de cronómetros marinos. El cuarto modelo resultó ser el más exitoso. En un viaje de nueve semanas desde Inglaterra a Jamaica en 1761, el dispositivo solo tuvo un error de cinco segundos.
La Junta de Longitud, aparentemente molesta porque un artesano común había logrado la codiciada meta, entregó a regañadientes solo la mitad del premio. John, menos su hermano, se negó a aceptar solo la mitad de la recompensa y persistió hasta que le entregaron la otra mitad.
La Junta sometió su invento a un escrutinio indebido y le pidió que diseñara un quinto modelo. Esta vez, Harrison se superó a sí mismo al diseñar un reloj compacto que se parecía a un reloj de bolsillo moderno. Era mucho más conveniente que los modelos anteriores, que eran pesados y voluminosos. La Junta todavía se negó a capitular. Finalmente, solo una apelación personal al rey Jorge III y la intervención del rey podrían arreglar las cosas, y Harrison recibió la recompensa completa en 1773 a los setenta y nueve años. Harrison vivió solo tres años más.
Estas dos primeras asociaciones de los relojes de arena con el mar muestran cómo la navegación se había convertido en una ciencia dependiente del tiempo. Las brújulas y las cartas, desarrolladas en los siglos XI y XII, ayudaron a los navegantes a determinar los rumbos y la dirección, pero la medición del tiempo era esencial para estimar la distancia recorrida. El vidrio de arena puede haber sido inventado —o perfeccionado— para su uso en el mar, donde se midieron unidades de tiempo iguales para estimar la distancia; por el contrario, en tierra, las mediciones de tiempo desiguales eran más importantes porque las actividades dependían de la duración del día.
Los grandes avances en la ciencia marítima se produjeron en el siglo XII con el desarrollo de la brújula magnética en Amalfi, Italia. Otras ciudades portuarias italianas como Génova y Venecia contribuyeron a los avances astronómicos en la navegación y, por coincidencia, Venecia fue el mayor centro de soplado de vidrio del mundo. Además, el fino polvo de mármol de las canteras de Carrara era perfecto para usarlo como arena en los relojes de arena de navegación. Además de medir el tiempo como la distancia en el mar, las armadas de varias naciones utilizaron relojes de arena para "vigilar" o medir el tiempo de trabajo de la tripulación. El mozo del barco se encargaba de girar el reloj de arena; para salir temprano del trabajo, se "tragaba la arena" o giraba el vaso antes de que se quedara vacío.
Los relojes de arena más extraordinarios se fabricaron como obsequios para la realeza. Carlomagno (742-814) de Francia poseía un reloj de arena de 12 horas. En el siglo XVI, Holbein (1497-1543) el artista hizo espectaculares relojes de arena para Enrique VIII (1491-1547) de Inglaterra. Otros vasos de arena contenían múltiples instrumentos. Por ejemplo, un vaso de arena fabricado en Italia en el siglo XVII contenía cuatro vasos. Uno tenía un cuarto de hora de arena; el segundo, media hora de arena; el tercero, tres cuartos de hora de arena; y el cuarto contenía la medida de arena de la hora completa. Algunas gafas también tenían diales con punteros, por lo que, con cada giro del vidrio, se podía mostrar el número de vueltas con el puntero para marcar el paso acumulativo del tiempo.
Los globos superior e inferior de cada vaso se soplaron por separado con aberturas o gargantas abiertas. Para unirlos para que la arena pudiera fluir desde el globo superior al inferior, las dos mitades del vidrio se unieron con un cordón que luego se cubrió con cera. El frasco de vidrio de dos conos no se pudo soplar en una sola pieza hasta alrededor de 1800.
Aproximadamente en 1500, los primeros relojes comenzaron a aparecer con la invención del resorte en espiral o resorte principal. Algunos relojes de peso se habían fabricado antes de 1500, pero su tamaño limitaba su practicidad. A medida que se mejoró el muelle real, se fabricaron relojes de sobremesa más pequeños y se hicieron los primeros relojes. Los relojes impulsados por resortes hicieron curiosidades con clepsidras y vasos de arena, pero, curiosamente, los relojes de arena más hermosos se fabricaron después de 1500 como piezas decorativas. Estos son los relojes de arena que se exhiben en los museos.
En la década de 1400, muchas casas privadas tenían relojes de arena para uso doméstico y en la cocina. Las clases de sermón se usaron en las iglesias para rastrear la duración del sermón del ministro. Los relojes de arena también se usaban de manera rutinaria en las salas de conferencias de la Universidad de Oxford, las tiendas de artesanos (para regular las horas de trabajo) y en la Cámara de los Comunes de Inglaterra, donde las campanas para señalar la votación y la duración de los discursos se cronometraron en base a relojes de arena. Durante la altura del vaso de arena, los médicos, boticarios y otros médicos llevaban vasos de arena en miniatura o de bolsillo con una duración de medio minuto o un minuto para usarlos al medir los pulsos; la práctica de llevarlos continuó hasta el siglo XIX. Hoy en día, las versiones en miniatura que contienen tres minutos de arena se venden como cronómetros de huevos y como recuerdos de viaje. Los relojes de arena más grandes todavía se fabrican hoy en día con materiales ornamentales y en estilos interesantes para su uso como decoración. Todos estos dispositivos de medición (velas de reloj, relojes de agua y relojes de arena) tienen la desventaja de que deben vigilarse con atención.
Materias primas
El vidrio para relojes de arena es el mismo material que se utiliza para otros vidrios soplados. Se fabrica en tubos de diferentes longitudes por proveedores especializados para la cocción y conformación a máquina o por soplado. Los espacios en blanco de bombillas preformadas también se pueden transformar en relojes de arena uniéndolos en las bases de las bombillas. Del mismo modo, los frascos se pueden enganchar en sus cuellos para hacer relojes de arena; estos pueden variar en apariencia de rústico a moderno dependiendo del "carácter" de los frascos.
Los marcos o carcasas para relojes de arena están abiertos a los caprichos del diseñador. Las materias primas suelen consistir en piezas de madera fina que se pueden fabricar o tallar para adaptarse a un estilo, decoración, diseño o tema en particular. El bambú, la resina y varios metales como latón, bronce y peltre también son hermosos materiales para enmarcar. Los relojes de arena especializados se fabrican en cantidades tan pequeñas que las materias primas se compran de fuentes externas por un tiempo limitado. 
El reloj de arena se utilizó ampliamente como dispositivo de cronometraje hasta el siglo XVI en Europa Occidental. Su diseño fue simple. Dos globos (también llamados viales o ampollas) de vidrio estaban conectados por una garganta estrecha para que la arena (con un tamaño de grano relativamente uniforme) fluyera desde el globo superior al inferior. Los relojes de arena se fabricaron en diferentes tamaños basados en mediciones previamente probadas del flujo de arena en diferentes tamaños de globos. Un marco que albergaba cuatro relojes de arena se fabricó en Italia durante el siglo XVII. Cada reloj de arena contenía diferentes cantidades de arena. Uno tenía un cuarto de hora de arena; el segundo, media hora de arena; el tercero, tres cuartos de hora de arena; y el cuarto contenía la medida de arena de la hora completa. asunto. A veces, los clientes proporcionan sus propios materiales a los fabricantes de relojes de arena. Los relojes de arena con temporizador de huevo también están enmarcados en madera o plástico. Para estos pequeños ejemplos, los fabricantes compran chips de plástico a los proveedores y producen marcos en sus fábricas mediante moldeo por inyección o extrusión.
La arena es el componente más complejo de los relojes de arena. No se pueden usar todos los tipos de arena porque los granos pueden ser demasiado angulosos y es posible que no fluyan correctamente a través del cuello del reloj de arena. La arena de cuarzo blanco, la arena que se encuentra en las playas de arena blanca resplandeciente, es atractiva pero no la mejor para la fabricación de relojes de arena porque es demasiado angular y no fluye suavemente. El polvo de mármol, otro polvo de roca y la harina de roca —polvo del corte de vidrio— y los granos redondos de arena, como los de la arena de río, son los mejores para los relojes de arena. Durante la Edad Media, los libros para amas de casa incluían recetas no solo para cocinar, sino también para hacer pegamento, tinta, jabón y también arena para relojes de arena. Quizás la mejor arena no sea arena en absoluto; Ballotini, pequeñas perlas de vidrio o perdigones (como canicas en miniatura de aproximadamente 40-160 micrones [0,00016-0,0063-in o 0,0004-0,0016-cm] de diámetro) se usan en relojes de arena porque sus bordes redondos fluyen suavemente a través del vidrio. Además, el ballotini se puede hacer en diferentes colores, por lo que la arena del reloj de arena se puede elegir para combinar con la decoración de la habitación o con alguna otra preferencia de color.
Diseño
El diseño y la conceptualización suelen ser la parte más complicada de la fabricación de relojes de arena. El fabricante de relojes de arena debe ser artesano, artista y experto en relaciones públicas para asesorar a los clientes sobre los aspectos prácticos del diseño y la construcción de relojes de arena. Las empresas están encargando relojes de arena como obsequios relacionados con el año 2000, pero también quieren reflejar el carácter de su negocio o incorporar materiales asociados a sus productos. Una vez finalizado el diseño, la construcción real del reloj de arena es relativamente sencilla.
Los diseños de relojes de arena también pueden variar considerablemente de tamaño. Los relojes de arena más pequeños que se conocen son del tamaño de un gemelo y los más grandes miden hasta 3 pies (1 m) de altura. Las gafas pueden tener varias formas, desde redondas hasta oblongas, y se pueden grabar. Se pueden unir varios guantes de vidrio (más de dos) y se pueden montar varios relojes de arena en el mismo marco y girar en un torniquete.
Según un artesano, el diseño del reloj de arena no tiene límites. Desarrolla sus propios diseños, fabrica relojes de arena basados en diseños o solicitudes proporcionadas por sus clientes, o crea diseños para adaptarse a un interés particular del mercado. Ha esculpido pares de sus propias manos como marcos para sostener los anteojos, ha utilizado materiales inusuales como bambú o mármol para elaborar los marcos y ha recurrido a otros relojes de arena, como el reloj de arena con marco de gárgola en la versión cinematográfica de El mago. de Oz, por sus inspiraciones. Ha hecho relojes de arena que contienen arena de carbón, escoria de minería, arena de la Gran Muralla China y arena de resina de polietileno. Actualmente, las cadenas de tiendas de televisión venden relojes de arena con un diseño futurista acorde con el interés por el nuevo milenio.
El
proceso de fabricación
- Después de seleccionar el diseño y los materiales, el cuerpo del reloj de arena se sopla en un torno de vidrio a un tamaño apropiado para el tamaño (intervalo de tiempo) del reloj de arena.
- El marco está hecho; dependiendo de su diseño, puede ser de una sola pieza o de varias piezas, incluyendo una base, una superior y tres o cuatro postes. Esta fabricación depende del material. Si el marco está hecho de resina, se pueden construir moldes, se vierte la resina y se deja curar, se lijan las piezas o se alisan y se pulen de otro modo, y se ensamblan. Las piezas del marco se pueden colocar para enclavar; o se pueden pegar, pegar o soldar, nuevamente dependiendo de los materiales involucrados.
- Uno de los conceptos erróneos más comunes sobre los relojes de arena es que existe una fórmula para la cantidad de arena contenida en el vaso. La cantidad de arena en un diseño o forma de reloj de arena no se basa en la ciencia ni en una fórmula de medición. Los tipos de granos, las curvas del vidrio y la forma y el tamaño de la abertura imponen demasiadas variables en la velocidad de flujo de la arena a través del vidrio, por lo que la cantidad de arena no se puede calcular matemáticamente. Antes de sellar la parte superior del marco, se agrega arena y se deja fluir a través del vidrio durante el intervalo de tiempo prescrito. Al final de ese período de tiempo, se vierte la arena que queda en la parte superior del vaso y se sella el vaso.
Control de calidad
El control de calidad es inherente a la fabricación de relojes de arena porque el diseñador o fabricante hace todos los aspectos del trabajo. El cliente también participa en la conceptualización del diseño y la elección de materiales y colores. El resultado final es que los clientes reciben productos artesanales que se adaptan a sus necesidades y evocan asociaciones históricas y artísticas; Los relojes de arena son adornos estéticamente agradables, en lugar de relojes precisos.
Subproductos / Residuos
Cantidades menores de desechos resultan de la construcción en forma de reloj de arena, dependiendo de los tipos de materiales utilizados. La madera tallada para hacer el marco del reloj de arena generará algunos desechos, por ejemplo. El vidrio demasiado delgado o defectuoso se puede derretir y soplar nuevamente. Se pueden guardar cantidades excesivas de arena para uso futuro.
El futuro
El reloj de arena parece no tener futuro. De hecho, la hermosa forma del vidrio en sí y su marco hecho a medida y arena de color se pueden seleccionar para adaptarse a la decoración, el ambiente o la ocasión. Si bien la producción futura puede ser limitada, el reloj de arena como objeto con asociaciones antiguas y elegancia incorporada siempre atraerá a los coleccionistas y a aquellos que aprecian los misterios del arte y el tiempo.
Proceso de manufactura