Inhoud

Een horloge is een uurwerk of klok. Het woord horloge is afkomstig uit het Frans. Tegenwoordig wordt het woord in het Nederlands vrijwel alleen gebruikt voor een klein, draagbaar uurwerk. In het Frans daarentegen wordt met horloge tegenwoordig een vast opgestelde klok bedoeld, terwijl een draagbaar uurwerk er montre heet. In dit artikel wordt alleen het draagbare uurwerk besproken.

Naast de tijd tonen sommige horloges ook de dag, datum, maand en jaar. Vóór de 20e eeuw waren de meeste horloges zogenaamde (vest)zakhorloges of savonettes (zakhorloge met springdeksel), die zoals de naam aangeeft in een (vest)zak werden gedragen. Meestal waren deze voorzien van een ketting. Het polshorloge maakte zijn opmars vanaf het begin van de 20e eeuw.

Geschiedenis

De noodzaak voor draagbare klokken
In de 15e eeuw ontstond de behoefte aan een nauwkeurig uurwerk om op zee te kunnen navigeren. De breedtegraad kan eenvoudig en betrouwbaar worden bepaald aan de hand van de hoogte van sterren boven de horizon, maar de lengtegraad was alleen meetbaar door het vergelijken van de lokale tijd. Door het vergelijken van de lokale tijd met de standaardtijd van een Europese meridiaan (meestal Parijs of Greenwich) kon een zeeman bepalen hoe ver hij oostelijk of westelijk van deze meridiaan was verwijderd. Deze meting was soms verre van accuraat waardoor de meeste land- en zeekaarten van de 15e eeuw tot ongeveer 1800 wel precieze breedtegraden maar onjuiste lengtegraden hebben. Als de klok een minuut verkeerd staat, betekent dat in de tropen al een afwijking van 28 kilometer. Een nauwkeurig uurwerk (chronometer) was dan ook een belangrijk navigatie-instrument. Dat uurwerk mocht bovendien niet gevoelig zijn voor de schommelingen van het schip. Die laatste eis gold ook voor horloges.

De eerste horloges
De voorloper van het horloge is de quadrans. De eerste enigszins betrouwbare mechanische klokken werkten met een slinger. Omdat hierbij de klok stil moet hangen of staan, is zo'n klok niet bruikbaar op zee of in horloges. De uitvinding van het veermechanisme was cruciaal voor draagbare klokken. De Duitser Peter Henlein uit Neurenberg maakte aan het begin van de 16e eeuw draagbare klokken met een veermechanisme. Onduidelijk is of hij het veermechanisme ook heeft uitgevonden. Zijn klokken kunnen worden gezien als de eerste horloges. Ze werden gedragen aan de riem of om de nek met een ketting. In plaats van de latere ronde vorm, maakte Henlein de behuizing ovaal. Ze werden dan ook Neurenbergse eieren genoemd. Ze waren alleen voorzien van een uurwijzer, het mechanisme was nog te onnauwkeurig voor een minutenwijzer. De onnauwkeurigheid had meerdere oorzaken. Het uurwerk werkte voornamelijk goed als het plat op een tafel lag en de balans horizontaal kon bewegen. Verder ondervond het horloge wrijving door de gebrekkige wijze waarop de tandwielen en andere onderdelen van het horloge waren afgewerkt. Dit maakte dat het horloge een stijve hoofdveer nodig had omdat de wrijving moest worden overwonnen. Zo'n hoofdveer oefende meer kracht uit als hij volledig was opgewonden waardoor het horloge dan te snel liep.

De horloges gelijk laten lopen
Het grootste probleem waar de horlogemakers van die tijd dan ook mee kampten was om de horloges niet alleen te laten lopen, maar ook om ze gelijk te laten lopen. De Zwitserse mecanicien Jacob Zech wierp zich op dit probleem en kwam in 1525 met een oplossing. Deze oplossing werd nog verbeterd door een andere Zwitser met de naam Gruet. De uitvinding bestond uit de snek, een mechanisme dat een grote weerstand leverde als de veer strak opgewonden was. Terwijl de veer afliep draaide het mechanisme mee, waardoor de weerstand minder werd. De krachten die werden uitgeoefend op het daadwerkelijke tijdmechanisme bleven zo gelijk. In plaats van een sieraad werd een horloge nu een apparaat waarmee echt de tijd kon worden aangeduid. De vraag naar Zwitserse horloges nam toe en veel handwerklieden maakten kleine onderdelen die vervolgens door een producent werden samengevoegd tot horloges.

Hierna duurde het nog lange tijd voor er verdere verbeteringen aan het horloge werden aangebracht. Rond 1550 werden schroeven gebruikt en werden de tandwielen van koper gemaakt. Koper was makkelijker te bewerken dan ijzer en dus konden de tandwielen fijner worden bewerkt. Af en toe verscheen een horloge met een minutenwijzer. Maar het horloge was niet voor de gewone man. Omdat elk horloge met de hand moest worden gemaakt, waren ze zeer kostbaar. Daarbij kwam dat in die tijd op vele manieren de tijd kon worden afgelezen. Kerktorens waren nog de hoogste gebouwen in een stad en dus goed zichtbaar - een ideale plaats voor een openbaar uurwerk. Bovendien had een gemeenschappelijk uurwerk het voordeel dat iedereen op dezelfde klok keek, zodat het niet zo belangrijk was of de tijd wel precies juist was. 's Nachts werd de tijd (op hele uren) omgeroepen door wachtlieden, de voorlopers van de hedendaagse politie. Het bezit van een horloge was dan ook een statussymbool voor de drager ervan.

Nog nauwkeuriger
Voordat horloges echt konden worden gebruikt als hulpmiddel bij het navigeren moesten ze nog veel nauwkeuriger worden gemaakt. Normale klokken waren zo precies doordat ze gebruik maakten van een slinger. Rond het jaar 1675 kwamen de Engelsman Robert Hooke en de Nederlander Christiaan Huygens afzonderlijk op hetzelfde idee. Ze maakten een constructie waarbij de veer een balanswiel heen en weer liet draaien. Een zelfde soort heen en weer gaande beweging als een slinger maakt. Het zou nog bijna 100 jaar duren voordat dit principe algemeen werd toegepast. Dit had verschillende oorzaken. Het fabriceren van de onderdelen was nog steeds handwerk en ook kennisoverdracht verliep toen veel moeilijker. De kennisoverdracht ging zelfs zo langzaam dat ene Julien Le Roy 100 jaar later dezelfde ontdekking deed, zich niet bewust dat zijn uitvinding al 100 jaar oud was.

Een andere aanvulling op het horloge werd gemaakt in 1704. De Zwitser Nicholas Facio, werkzaam in Londen, ging gebruikmaken van edelstenen in horloges. Deze stenen werden niet gebruikt ter versiering, maar voor het opheffen van wrijving in het uurwerk en om de duurzaamheid te vergroten. Veelal worden hiervoor robijnen of saffierkristallen gebruikt. In plaats van draaiende onderdelen in een metalen omhulsel te laten draaien, wordt een heel klein gaatje geboord in de steen. Het metalen onderdeel ondervindt veel minder wrijving en er is dus veel minder olie nodig in het horloge. Door de hardheid van de edelstenen treedt er bovendien veel minder slijtage op aan de draaiende onderdelen.

Om ervoor te zorgen dat klokken nauwkeurig genoeg werden om gebruikt te kunnen worden voor navigatie op zee loofde het Engelse parlement een prijs uit van 20.000 pond voor de klokkenmaker die dit voor elkaar kreeg. De prijs werd in 1762 gewonnen door de Engelsman John Harrison, wiens horloge op een reis van 5 maanden maar 1 minuut en 4 seconden afweek. Het mechanisme was zo ingewikkeld dat hij zijn uitvinding eerst te boek moest stellen zodat andere horlogemakers er ook wat aan zouden hebben. Na deze grote stap voorwaarts kwamen er nog kleine verbeteringen bij, onder andere van de Amerikaan Thomas Mudge en de Zwitser Abraham Louis Breguet. Zie ook onrust (uurwerk).

Vervolgens werkten zowel Franse als Zwitserse horlogemakers aan het reduceren van de wrijving. Dit zorgde ervoor dat de snek van Gruet uit de horloges kon worden verwijderd. Al snel werd elk horloge op deze manier gemaakt, alleen de Engelsen bleven de oude manier nog lang vasthouden. Dit kostte hen het aanzien dat zij hadden als horlogemakers.

Het polshorloge
Het polshorloge werd uitgevonden door Patek Philippe aan het einde van de 19e eeuw. Het werd toen voornamelijk gezien als vrouwensieraad. Echter, in 1790 vermeldt een rekeningenboek van de Geneefse horlogemakers Jacquet-Droz en Leschot al een horloge dat bevestigd werd aan een (vrouwen)armband. Aan het begin van de 20e eeuw ondervond de Braziliaanse uitvinder Alberto Santos-Dumont problemen met het aflezen van de tijd als hij vloog. Hij vroeg aan Louis Cartier, een bekende van hem, om een horloge dat makkelijker te gebruiken was. Cartier gaf hem een horloge met een leren horlogeband. Gezien de populariteit die Cartier genoot in Parijs, verkocht hij ook andere van deze horloges aan mannen. Tijdens de Eerste Wereldoorlog kwamen officieren in het leger er achter dat het makkelijker was om snel een blik op het polshorloge te werpen, dan om een zakhorloge tevoorschijn te halen. Daarbij kwam dat een steeds groter aantal officieren sneuvelden in de strijd. Zij werden vervangen door soldaten die geen zakhorloges hadden. De soldaten hadden geen financiële middelen om een zakhorloge te kopen en waren dus afhankelijk van wat het leger hun aanbood als horloge. Dit samen met de toenemende behoefte van de verschillende legeronderdelen om op dezelfde tijdstippen hun acties uit te voeren, zorgde ervoor dat het leger hun officieren voorzag van betrouwbare, maar goedkope, in massa geproduceerde horloges. Na de oorlog mochten de Europese en Amerikaanse officieren hun horloges houden, hiermee droegen zij bij aan het populairder worden van de polshorloges. Tegenwoordig is er veel onduidelijkheid over om welke arm het polshorloge gedragen moet worden. De meerderheid van de horlogedragers is rechtshandig en draagt het horloge om de linkerpols. Daarnaast wordt het polshorloge om de linkerpols gedragen om schokken te voorkomen van de rechterhand die meestal meer gebruikt wordt.

Een nieuw tijdperk
De horloges zoals die rond 1800 werden gemaakt, wijken niet veel af van de mechanische horloges die vandaag de dag worden gemaakt. De eerste grote verandering vond plaats in het midden van de 20e eeuw. In 1957 werd een elektrisch horloge gemaakt. In plaats van een veer voorzag een batterij het mechanisme van de kracht om de wijzers rond te draaien. In de jaren '60 werden de eerste kwartshorloges geproduceerd, deze maakten gebruik van een oscillerend kwartskristal als tijdgever.

Sinds de jaren 2000 reiken de principes van maatschappelijk verantwoord ondernemen ook tot de sector van horloges. Zo wordt er meer en meer gebruik gemaakt van duurzame materialen, zoals hout, bamboe, kurk, graanhars en biokatoen. Daarnaast doken voor het eerst ook producenten op die per verkochte horloge een boom planten.

Soorten horloges

Het is mogelijk om horloges op meerdere manieren te rubriceren. Er kan bijvoorbeeld worden gekeken naar de techniek (mechanisch of kwarts) of naar de wijze van tijdaanduiding (analoog of digitaal).

Mechanisch
Van oudsher zijn horloges mechanisch geweest en sinds de jaren '90 van de 20e eeuw zijn deze horloges weer in trek bij de consument. Als een mechanisch horloge meer functies biedt dan alleen tijdaanduiding wordt zo'n horloge een 'gecompliceerd' horloge genoemd. Een functie wordt een complicatie genoemd.

Voorbeelden van complicaties zijn:

Mechanische horloges zijn over het algemeen analoge horloges, de tijdaanduiding geschiedt met wijzers. Er zijn maar enkele mechanische horloges waarop de tijd met cijfers wordt aangeduid. Meestal wordt dan alleen het uur aangeduid met cijfers. De aanduidingen op de wijzerplaat worden keilen genoemd.

Als een automaat niet wordt gedragen, kan deze worden geplaatst in een horlogeopwinder zodat het horloge blijft lopen.

Kwartshorloges
Een kwartshorloge is een elektronisch horloge dat gebruik maakt van een kwartskristal als hart van de tijdmeting. Met kwartskristallen kan een zeer stabiele trilling opgewekt worden. Dit trillingsgetal, ook wel frequentie genoemd, is vooraf bekend. Door het aantal trillingen te tellen weet men wanneer een bepaalde tijd verstreken is. Heeft men bijvoorbeeld een kristal van 1 MHz dan is na 1 miljoen trillingen een seconde verstreken.

De meeste kwartskristallen voor horloges hebben een frequentie van 32 768 Hz. Deze trilling wordt door het IC steeds gedeeld, totdat uiteindelijk een frequentie van 1 Hz overblijft. Vervolgens wordt de trilling omgezet in een digitaal signaal. Deze puls wordt dan door een spoel geleid, die daardoor magnetisch wordt. Hierdoor wordt een rotor aangedreven. Deze rotor drijft een mechanisch binnenwerk aan, dat de wijzers laat draaien.

De eerste modellen werden gemaakt in 1964 door het CEH onderzoekslaboratorium in Zwitserland. Het eerste kwartshorloge in productie was van Seiko, de 35 SQ Astron in 1969. Er zijn verschillende mogelijkheden waarop dit type horloge van stroom wordt voorzien. De batterij is waarschijnlijk de meest gebruikte, maar ook is het mogelijk om stroom te krijgen door middel van zonne-energie of kinetische energie (door middel van beweging). Een weinig gebruikte krachtbron maakt gebruik van het temperatuursverschil tussen de drager en de omgeving.

Kwartshorloges zijn er zowel in analoge (met wijzers) als digitale uitvoering (met cijfers). Ook zijn er kwartshorloges met beide mogelijkheden.

Digitale kwartshorloges hebben in aanvulling op de tijdsaanduiding vaak aanvullende functies. Meestal zijn dit een datumaanduiding, alarm, chronograaf en/of chronometer. Ook zijn er horloges met een calculator, databank, stappenteller, gps-functie, tachymeter, wekker of computerspelletjes. Bergsporters hebben vaak een horloge met hoogtemeter, thermometer en kompas, bijvoorbeeld zoals afgebeeld op de foto hiernaast.

Er zijn ook horloges die zichzelf met een DCF77 ontvanger gelijk kunnen zetten (radiocontrolled). Deze zijn al sinds 1983 op de markt, maar pas sinds begin 21e eeuw is dit gemeengoed aan het worden voor de consument. Omdat dit vrij veel energie vraagt gebeurt dit gelijkzetten maar een paar keer per dag, zonder ontvangst loopt het horloge op een kwartskristal verder. Het horloge is daarmee zeer nauwkeurig, en ook de zomertijd wordt automatisch ingesteld.

Hoewel horloges met kwartsmechanisme zeer goedkoop kunnen worden gemaakt en ook goedkope exemplaren een zeer grote nauwkeurigheid kunnen hebben (in de orde van grootte van een seconde afwijking per dag), zijn duurdere volledig mechanische horloges nog steeds in trek bij de consument. Door de techniek en het handwerk worden mechanische horloges door veel mensen als statussymbool gezien. Na de introductie van kwartshorloges zorgden deze wel voor een val van veel Zwitserse horlogemerken, dit wordt wel de kwartscrisis genoemd.

Klok

Een klok is een instrument om de tijd te meten. Het woord klok wordt ook gebruikt om alleen de kast aan te duiden waarin het uurwerk (het tijdmechaniek) zich bevindt. Vroeger stond het woord horloge synoniem voor uurwerk.

Techniek

De eerste klokken waren (als deze zo genoemd kunnen worden) zonnewijzers waarbij de schaduw van de stift, die zich verplaatst als gevolg van de draaiing van de aarde, een maat voor de tijd aangaf. Via zandlopers en allerlei andere mechanismen werd uiteindelijk het mechanische slingeruurwerk uitgevonden. Vanaf dat moment was de tijd met enige nauwkeurigheid te meten. De uitvinding van de mechanische klok wordt toegeschreven aan de Fransman Gerbert (later paus Silvester II), die leefde rond de 10e eeuw. Tot aan de Nieuwe Tijd was een klok de ingewikkeldste machine die men kon maken.

Op zee is een slingeruurwerk onbruikbaar. Pas na de uitvinding van de onrust kon ook daar de tijd nauwkeurig gemeten worden, wat de nauwkeurigheid van de navigatie ten goede kwam. De zonnestand hangt immers samen met de tijd en de positie op zee.

Klokken met een slinger en met een onrust zijn in nauwkeurigheid vergelijkbaar. Een afwijking van ten hoogste een minuut per week is mogelijk.

Nog nauwkeuriger is het gebruik van een kwartskristal, waarvan de werking berust op piëzo-elektriciteit, vervorming als gevolg van een elektrische spanning en omgekeerd. Een afwijking van minder dan 1 seconde per week is voor een kwartsuurwerk haalbaar.

De nauwkeurigste klokken zijn atoomklokken, die rechtstreeks op de definitie van de seconde gebaseerd zijn.

Naast de zonnewijzer zijn er ook moderne klokken die de tijd van een externe bron betrekken: b.v. radiografische klokken.

Tijdweergave

We kunnen klokken ook onderscheiden naar de manier van tijdweergave:

Een analoge klok heeft gewoonlijk een wijzerplaat en 2 of 3 door het uurwerk aangedreven wijzers, bevestigd aan concentrische assen, die door het midden van de wijzerplaat steken. De rest van het mechaniek bevindt zich dan achter de wijzerplaat. De volgorde waarin de wijzers liggen, is vrijwel altijd dezelfde. De enige uitzondering is de wekwijzer die zich op of onder de uurwijzer kan bevinden en dan op een verschillende manier functioneert. De wekwijzer wordt hieronder dan ook apart behandeld.

Een klok kan vaak ook als wekker dienen en heeft dan ook een wekwijzer waarmee de wektijd wordt ingesteld.

Tenslotte kunnen veel klokken de datum, de maand, de weekdag en de maanstand aangeven. De aanduiding daarvan is meestal met cijfers of letters achter een venstertje.

Klokken met een slinger of onrust zijn gewoonlijk analoog.

Een digitale klok geeft de uren en de minuten, en soms ook de seconden, als getallen weer. De uren kunnen als de getallen van 0 t/m 23 worden getoond, of als de getallen 1 t/m 12 in navolging van de analoge klok, maar dan met de toevoeging AM (ante meridiem) voor "vóór de middag" of PM (post meridiem) voor "na de middag". Soms is er dan nog een aanduiding voor de daghelft. De minuten en seconden worden als de getallen 0 t/m 59 weergegeven.

De eierwekker telt, na op een bepaalde tijd te zijn ingesteld, de tijd terug naar de nulpositie, geeft dan een geluidssignaal en stopt.

Sommige klokken zijn in apparaten ingebouwd, b.v. de videorecorder, de computer, de prikklok, en zijn dan niet of niet alleen bedoeld voor directe tijdweergave maar ook om gebeurtenissen op een bepaalde tijd te doen plaatsvinden of om het tijdstip of de tijdsduur van bepaalde gebeurtenissen te registreren. Ook een oven of magnetron heeft vaak een digitale klok of een soort eierwekker ingebouwd. (Al zegt dit niets over de geschiktheid van het apparaat voor eieren.)

Romeinse cijfers
Veel klokken hebben Romeinse cijfers op de wijzerplaat. Daarbij wordt haast altijd de 4 voorgesteld als 'IIII' terwijl de moderne schrijfwijze van Romeinse cijfers 'IV' voorschrijft. Hierbij moet worden opgemerkt dat 'IIII' vanouds geoorloofd was. Er bestaan verschillende theorieën waarom men op een uurwerk steeds 'IIII' schrijft, bijvoorbeeld omdat men de beginletters van de naam van Jupiter (IVPITER) wil vermijden of omdat men op de wijzerplaat even vaak de tekens X en V wil gebruiken. Een beroemde uitzondering is de wijzerplaat van Big Ben.

Uitvoering

Een derde onderscheid is de uitvoering: slingerklokken zijn voor een goede werking afhankelijk van een onbeweeglijke opstelling en zijn daarom als hangklok of staande klok uitgevoerd. Andere klokken kennen meer uitvoeringen: als horloge (draagbare klok), wekker etc.

Op grond van de uitvoering maken vooral antiquairs en kunsthistorici weer een onderscheid op basis van

Sommige klokken geven eenmaal per uur, half uur of kwartier een geluidssignaal.

Energie

Een klok kan zijn energie betrekken uit een mechanische of een elektrische bron. Een mechanische bron is een gewicht of veer. Een elektrische bron vormen batterijen, accu's, het lichtnet of zonnecellen. Sommige horloges gebruiken armbewegingen om een veer op te winden of een accu op te laden.

Anker

Onderstaand de werking van het echappement bestaande uit anker en tandwiel. Het anker houdt het tandwiel (ankerrad) bij elke tik even tegen, en geeft tevens de onrust (het gele wieltje in de afbeelding) telkens een klein zetje. Het anker gaat met een door de onrust bepaalde frequentie heen en weer.

Slaguurwerk

Het slaguurwerk is een uurwerk dat op een mechanische wijze met behulp van een slagwerk geluiden produceert die aangeven hoe laat het op dat moment is. Dit gebeurt door een of meerdere slagen van een hamer op een bel, een toonstaaf of toonveer.