Wetenschap 6 april 1999

Horloge, het ei van Neurenberg

Helma Rebel-Struijk
Het ”Neurenberger ei”, geen vogel heeft het ooit gelegd. Het is dan ook geen dierlijk product maar de bijnaam voor het eerste draagbare klokje. De Duitse slotenmaker Peter Henlein zou op het idee hebben gebroed, en vond omstreeks 1500 het horloge uit.

Wie in de 13e en 14e eeuw op de klok wil kijken, kan dat niet op het horloge in het vestzakje of aan de pols. Raderuurwerken staan in die tijd binnenshuis of op een toren. Gewichten leveren de aandrijfkracht, daardoor zijn draagbare uurwerken nog niet mogelijk.

Dat verandert als klokkenmakers begin 15e eeuw de veer gaan toepassen. Uurwerken worden kleiner, wat 100 jaar later resulteert in de uitvinding van het horloge, door Peter Henlein in Neurenberg. Overigens twijfelen historici er tegenwoordig aan of dat feit aan hem mag worden toegeschreven.

Henleins uurwerk heeft de vorm van een ei en krijgt daarom de toepasselijke naam ”Neurenberger ei”. Een bijnaam met een dubbele bodem, want de klokjes zijn nogal teer, mede door het ontbreken van een horlogeglas. Ze worden in de hand of in een beurs gedragen. Polshorloges komen pas rond 1850 op.

De 'eieren' geven alleen het uur aan, een minutenwijzer verschijnt halverwege de 17e eeuw op de wijzerplaat. De eerste tijd is ijzer het meest gebruikte materiaal. Rond 1580 wordt ook messing toegepast en na 1625 pakken horlogemakers naast messing voor de teerdere onderdelen staal.

Niet nauwkeurig
De veeraandrijving bestaat uit een dun metalen bandje dat om een as wordt gewikkeld. De veer zal de neiging hebben zich te ontwikkelen, wat energie oplevert om het uurwerk te laten lopen. Deze constructie heeft echter één nadeel: als de veer helemaal is opgewonden, levert hij meer kracht dan wanneer hij bijna is afgewikkeld. Het uurwerk zal steeds langzamer gaan lopen. Het horloge is dus verre van nauwkeurig, maar wel modieus: wie er bijdetijds bij wil lopen, draagt het vooral als sieraad.

Tussen 1515 en 1540 brengt de snek verbetering, een uitvinding van Jacob de Tsjech uit Praag. Hij plaatst de veer in een ronde draaibare doos, de ton, en wikkelt daar een koord omheen. Het andere uiteinde van het koord zit vast aan een kegelvormige snek, die 'tegenwicht' vormt voor de verminderende aandrijfkracht van de veer.

Als de veer helemaal is opgewonden, zit het koord vast aan het smalste deel van de snek. Bij het 'aflopen' van de veer draait het koord om de snek richting het breedste deel. De snek brengt de nu regelmatige kracht over op het uurwerk.

Slinger
Grote vooruitgang komt van de Nederlander Christiaan Huygens. Hij gebruikt een slinger. De vaste frequentie daarvan zorgt ervoor dat het uurwerk altijd even snel loopt. De klok kan hoogstens stil gaan staan. Voor horloges is de slinger echter niet geschikt. Maar in 1675 vindt Huygens de oplossing in de vorm van de balansveer. Een uurwerk wijkt daarmee maar enkele minuten per dag af, voor die tijd een ongelooflijke precisie.

Inmiddels hebben horloges heel wat meer functies dan de eerste exemplaren. De klokjes bevatten behalve een uren- en minutenwijzer vrijwel altijd een secondewijzer. Een stopwatch-functie en datumaanduiding zijn ook niet bijzonder. De tere wijzerplaat is standaard bedekt met een horlogeglas. Opwinden doe je niet meer met een sleuteltje, zoals vóór 1820, maar met een knopje of helemaal niet meer. De overvloed aan radertjes en veertjes is meestal vervangen door de microchip en een batterijtje. Het kwartskristal zorgt ervoor dat de horloges nauwelijks afwijken.

 Het wiel is al uitgevonden in de tijd van de aartsvaders, maar ook het laatste millennium zat vol lumineuze ideeën. Van buskruit tot landmijn, van gloeilamp tot kernenergie, van step tot vliegtuig. In een reeks van honderd artikelen belichten we allerlei wetenschappelijke, medische en technische doorbraken, en het gedachtegoed van belangrijke wetenschappers, uit het bijna voorbije millennium.

Zie ook: Serie uitvindingen