Műszer

Kérdezd meg, hány óra!

 

Ahogy az olvasottsági statisztikákat olvasgattam a minap, az jutott eszembe, hogy az általam beígért témabővítés lassabban halad az általam előzetesen elképzeltnél, úgyhogy most kísérletezek egy kicsit. Nem vagyok biztos benne, hogy mindenki vevő lesz néhány olyan témára, amelyek olykor érintőlegesen sem kapcsolódnak az autózáshoz, de ti majd eldöntitek, hogy van-e itt helye ezeknek.

A következő karcolmány is laza kapcsolatot ápol a blog fő irányvonalával, de az érdekessége okán úgy döntöttem, nem hagyom ki az idő mérésének és az óráknak a viszonylag felszínes, de átfogó ismertetését.

 

Az idő megismerése

Az emberek hamar rájöttek, hogy támaszkodni csak stabil pontokra szabad. Az idő, mint folytonos jelenlség, természeténél fogva csak korlátozottan támogatja ezt a törekvést. Kicsit kibontom, miről beszélek itt.

Volt egy Zénón nevű pali, aki nagyon jól rávilágított erre a problémára a paradoxonjaival, például a méltán elhíresült Akhilleusz vs. teknős futóversenyes példájával.

Ha Akhilleusz 10 méternyi előnyt ad a rajtnál a teknősnek, és 10 méter/másodperc tempóval képes futni átlagosan, a teknős pedig 1 méter/másodpercre képes (tekintsünk el a számok realitásától), akkor egy másodperc múlva Akhilleusz pontosan ott lesz, ahonnan a teknős rajtolt, a teknős pedig 1 méterrel előtte.

Az egyik Zénón-paradoxon
(forrás: https://komolyzeneiajanlo.blogspot.com)

Amikor Akhilleusz megteszi az 1 métert, ahol a teknős az előbb volt, addigra a teknős megint haladt 10 centimétert. Aztán mire megteszi ezt a távot, a teknős megint haladt 1 centit, ésatöbbi – tehát bármit is csinál Akhilleusz, nem éri utol a teknőst az elmélet szerint.

De hogy? – jöhetne a kérdés. Látszólag nehéz belekötni, de a gyakorlati tapasztalat okán érezzük, hogy valami nem stimmel. A valóság persze az, hogy az előzés megtörténik, ugyanis már tudjuk, hogy végtelen soroknak is van egzakt megoldása – az idő folytonos jellege miatt pont nem lehet úgy diszkretizálni, mint ahogyan Zénón tette – ezen darabok összeadásával pontosan azt kapjuk meg, hogy milyen távolságra és időre van szüksége Akhilleusznak ahhoz, hogy utolérje a teknőst.

Az igény, hogy az eltelt/aktuális idővel tisztában legyünk, szinte egyidős az emberiséggel. Nem szeretek eddig visszanyúlni a sóderelésben, de ennek most ez az alapja.

Az első asszociációk a csillagászatból indultak, hiszen tudták társítani a nagy sárga golyó mozgását egy-egy nagyjából egyforma hosszúságú időszakhoz – világos van, sötét van. Ebből lett az egy nap. Aztán bonyolódott a helyzet, nap-éj hosszokból és a sárga golyó pozícióiból meg tudták állapítani egy év hosszát (365 és egy negyed nap, Egyiptom), valamint tovább bontották a napot 12-12, azaz 24 órára (Babilon).

Ez már valami, ráadásul csak a Nap pozíciója kellett hozzá. A megmutatásához pedig hamar jelentkeztek is a különböző trükkös eszközök.

 

Műszerek a lakosságnak

A napóra volt az egyik első közülük. Adott esetben ez két darab botot is jelenthet, idővel persze ezek is kifinomultabbak lettek. Csakhogy volt velük egy kis gubanc: napsütés nélkül nemigen működtek.

Egy ma is megvásárolható napóra
(forrás: https://www.kertesotthonbolt.hu/)

Meg aztán merültek fel olyan problámk is, hogy nem mindenki csak az aktuális időt akarta ismerni, hanem mondjuk egy adott dolog időbeni lefolyását akarta megtudni. Erre jöttek létre a stopperek érdekes elődei, mint a homokóra, a vízóra (nem, nem az a vízóra, ami neked is van), vagy a gyeryaóra.

Római exportra szánt görög vízóra
(forrás: https://reposzt.hu)

Aztán a középkor lehúzta kicsit a rolót a tudománynak, és az idő mérése is egy helyben topogott egészen a 13-14. századig, amikor jött a nagy áttörés: megjelentek a mechanikus órák első, kezdetleges változatai.

Gyertyaóra
(forrás:  https://femina.hu)

Mivel az akkori gyártástechnológia mai szemmel nézve humoros módon korlátolt volt, csak nagy léptékben gondolkodhattak, így aztán az első, nem csillagászok által birtokolt mérőműszerek toronyórák formájában bukkantak fel, hatalmas és borzasztó nehéz szerkezetek megtestesítőiként. Az ugrás mértéke mégis iszonytatóan nagy volt: minden időjárási körülménytől függetlenül, állandó jelleggel képesek lettünk az idő mérésére.

 

Az idő ura a tenyerünkben

Durván 500 évvel ezelőtt jutottunk el addig, hogy ezt az autó méretű monstrumot magunkkal is tudtuk hordani: megjelentek a zsebórák, becenevükön nürnbergi tojások. Közben pedig az időmérés szabályai kicsit módosultak, ugyanis kezdetben a napot kétfelé osztották, 12-12 órára, innentől pedig egy napként kezelték a 24 órát (innen ered, hogy a mostani analóg órákon is csak 12 számjegy van). Megjegyzendő, hogy III. György számára is készült egy olyan óra a 18. században, amelyet gyűrűként hordott – ezt tekintjük az első hordozható mechanikus órának.

A szerkentyű annyival bonyolódott nem sokkal ezután, hogy egy órát hatvanfelé osztottak, és így percet is tudtak mérni velük.

Itt jön el a pont, amikor némi magyarázatra szorul, hogy az eszköz hogyan működik. Az eddigi cuccoknál nyilvánvaló volt az elv, ez már jóval trükkösebb.

Az elvet figyelembe véve a mechanikus órák akár egy toronyban vannak, akár a csuklódon, érdemben nem különböznek egymástól.

Erős túlzással a mechanikus óra jól eltalált áttételezésű fogaskerekek sorozata. Mint minden, ez a kütyü sem indul energiabefektetés nélkül, és hogy ne kelljen folyton etetni, az energia tárolását is meg kell oldani valamivel. Az etetésben sok különbség lesz, a tárolást rendszerint rugóval oldják meg. A legelső etetési megoldás a kézi felhúzás volt, minden típus esetén, a többire pedig kitérünk később.

Ez a mechanizmus az alsó képen kiválóan látható, 1-es számmal megjelölve: amit megfogsz kézzel a felhúzásnál, az a korona, amit forgatsz vele, az a felhúzótengely (a toronyórák esetén másképp működik a felhúzás, ott lengő súlyokat piszkálgatnak).

A mechanikus óra szerkezetének “kiterített” fő elemei
(forrás:  https://kronometer.hu)

Aztán jön maga az energiatároló, a rugó (alias motorrugó) a rugóházban (2.), aminek már korábban leírtam a szerepét.

3-assal a kerékrendszert látjuk, amiről önmagában is lehetne egy nem szerény hosszúságú irományt alkotni – ebbe most nem mászunk bele. A lényeg, hogy különböző trükkös áttételekkel eljutunk a mutatók meghajtásáig, a fogaskerekekbe illesztett tengelyek segítségével.

Nagyon frankó, de ezzel még így akad néhány probléma. Az egyik legsúlyosabb, hogy a rugó, mint olyan, ha kifeszítik, és utána elengedik, az amilyen gyorsan csak tud, visszatér a nyugalmi állapotába. Ez nekünk nem annyira jó, mert az óra kb. legalább olyan gyorsan megállna újra, mint ahogy felhúztuk – akár csak egy lendkerekes kisautó. Közben pedig imádkozhatnánk nagyokat, hogy ne verje szét a komplett rendszert. Ezért a hajtásra rászabaduló energiát fékezni kell – erre szolgál a gátkerék (4.), illetve a horgonyvilla. Ők felelnek a billegő-hajszálrugó párossal (5.) együtt azért a jól hallható ketyegésért, amit a mechanikus órák produkálnak.

Ez tehát a “fékrendszere” a mechanikus óráknak, amiről szintén nagyon sokat lehetne írni, most a lényegre szorítkozom.

A gátlómű
(forrás: https://www.wikiwand.com)

A gátkerék a rászabaduló energiától folyamatosan forogni szeretne, de csak addig jut, hogy a nagy osztásközű fogazásával ütközik a horgonyvilla egyik szárával. A hajszálrugó mindkét irányban képes megfeszülni, körbefordulni viszont képtelen, mert egy vezetőkő fél fordulatnál megállítja, és így visszafelé indul el a mozgás, amely a végén átlöki a horgonyvillát a másik végállásába – így a gátkerék újra fordulhat egy kicsit. Egészen addig, amíg újra fel nem ütközik a horgonyvilla szárán.

Lényegében ezek a féllengések mozgatják a mutatókat. Amikor azt olvasod egy óránál, hogy lengésszám, az a gyakorlatban a másodpercmutató mozgását fogja neked megmutatni. Minél nagyobb frekvenciájú a lengés, annál folytonosabbnak tűnik a mutató mozgása. Léteznek erre vonatkozó standardek is, a régi karórák félllengésszáma 18000 (2.5 Hz), a japán szerkezeteké általában 21600 (3 Hz), a svájciaké jellemzően 28800 (4 Hz). Ettől persze minden irányban lehetnek eltérések.

Ezt az egész mechanizmust baromi nehéz mozgás közben elképzelni, de a Seiko csinált egy szuper videót róla, így talán érthetőbbb lesz ez a katyvasznak tűnő rendszer:

Ezen a videón már felmerül a következő fejezet újítása, hiszen ez egy karórát ábrázol. A karóra ugyanis megengedi a gyártók számára, hogy ún. automata felhúzó szerkezetet alkalmazzanak bennük. A motorrugóba történő energiatáplálást mi végezzük el az által, hogy mozog a karunkon az óra. Mozgás közben lengetünk egy röpsúlyt, ami egy újabb mehcanizmuson keresztül folyamatosan húzza fel az órát – megoldási formái nagyon változatosak, de a lényege mindegyiknek ugyanaz.

Megfigyelhettél sok apró rózsaszín dolgot is a videóban: ezek azok a bizonyos kövek, amik mindig oda vannak biggyesztve az óra leírásához. Ezek olyan helyekre kerülnek, ahol nagy kopásnak,  erőhatásoknak van kitéve egy-egy alkatrész. Kezdetben bányászott rubint, később már mesterségeset használtak fel, de ettől is vannak eltérő anyagtípusok bizonyos szerkezetekben.

Látva az egészet egyben, megfogalmazódhat bennünk az a megállapítás, hogy ez egy gép. És valóban, nem tévedünk nagyot. Ez egy fantasztikus gép, amit mindenki ámulattal néz, amikor megérti, hogy hogyan működik, és hogy mennyit kell  finomítani rajta, hogy tökéletes legyen. Erre kitérek majd a következő irományban.

 

Zsebből a csuklóra

A ma ismert karóra formáig ehhez képest meglepően sokáig, 1904-ig kellett várni, amikor a Cartier nevű vállalat gyártott le egy szem karórát Alberto Santos-Dumont megrendelésére, aki egy brazil-francia repólőgép- és léghajó-pilóta volt. Munkája során igen nehezen tudta elővarázsolni a zsebóráját, ezért kért egy olyat, amit a csuklóján hordhat. A pilótaórák nagy hagyománya alapvetően innen ered (mint minden, ez a sztori is csavaros, mert a Breguet cég szerint ők gyártották az első karórát még 1810-ben, de erre sajnos nincs elég kézzel fogható bizonyítékuk, így általánosságban véve ezt nem ismeri el mindenki).

Alberto Santos-Dumont és az első karóra
(forrás: https://www.italianwatchspotter.com)

Az eszköz a pilóták körében igen népszerűvé vált, nem sokkal később pedig már futótűzként terjedt a teljes lakosság körében. Az 1800-as évek közepétől az 1900-as évek elejéig sorra alakultak a ma már világhírű svájci óragyártó manufaktúrák (a Rolex is létezik 1905-re), akik egymással versengve csúcsra járatták a mechanikus órák tervezését és gyártását egyaránt.

Innen folytatjuk a következő irományban, ahol az idő mérését hozzákapcsoljuk a motorsporthoz is.

 

Ha tetszett a bejegyzés, jelezd a Facebookon egy like és/vagy megosztás formájában.

 

A cikkhez felhasznált források:
  • http://www.vilaglex.hu/Erdekes/Html/Idomeres_.htm
  • https://komolyzeneiajanlo.blogspot.com/2016/06/achilles-es-teknos-cabanilles-zeneje.html
  • https://femina.hu/ezo/kozepkori-idomeres-magyarorszagon/
  • https://www.ora-karora.hu/a-mechanikus-orak-tortenelme-az-okortol-napjainkig
  • http://tortenelemcikkek.hu/node/486
  • https://kronometer.hu/2017/09/20/mechanikus-oraszerkezet-mukodese-az-alapok/
  • https://werkmania.hu/az-ora-mukodese/
  • https://www.italianwatchspotter.com/history-santos-de-cartier/?lang=en
  • https://www.breguet.com/en/history/inventions/first-wristwatch#

Knightwish

Alapító, CEO, járműrajongó, wannabe firkász.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

'Fel a tetejéhez' gomb