Een horloge is een apparaat dat de tijd meet en weergeeft. De basiswerking van een horloge kan variëren afhankelijk van het type horloge, maar in het algemeen spreken we over een uurwerk dat tijd in uren, minuten, en seconde zal tonen. Uiteraard zijn er verschillende vormen met betrekking tot het mechanisme van het uurwerk.
De varianten
De simpelste versie van een horloge bestaat uit een handopwind horloge. Hierbij zal je om de zoveel tijd het horloge handmatig moeten opwinden. Dit is de klassieke variant, veel voorkomend in zakhorloges.
Moderne horloges kunnen daarintegen ook kwarts-, kinetische of automatische (zelfopwindende) mechanismen hebben.
- Een kwartshorloge maakt gebruik van de trillingen van een kwartskristal om de tijd nauwkeurig te meten. Dit uurwerk is dan dus ook voorzien van een batterij.
- Een kinetisch horloge genereert energie door de beweging van de drager. Vergelijkbaar met het opladen van een accu.
- Een automatisch horloge kan zichzelf opwinden door de beweging van de pols.
De werking van het horloge
In het kort zijn er 3 zaken nodig. Vermogen, regulering, en het overbrengen van beweging. Dit laatste zal er voor zorgen dat de tijd op de wijzerplaat zichtbaar wordt.
Het vermogen
Horloges hebben een energiebron nodig om te functioneren. In het geval van een mechanisch horloge wordt de energie geleverd door een veer, ook wel de hoofdveer genoemd. Wanneer je een mechanisch horloge opwindt, wordt de hoofdveer strakker. Terwijl de veer ontspant, geeft deze de opgeslagen energie geleidelijk vrij.
De regulering
De vrijgegeven energie wordt gereguleerd door een reeks tandwielen en een escapement mechanisme, ook wel “echappement” genoemd. Het echappement fungeert als een soort “rem” die de energie in gelijkmatige stappen doorlaat, waardoor het horloge gelijkmatig loopt.
De overbrenging van beweging
De gereguleerde energie wordt overgedragen naar het tandwielsysteem, dat de beweging doorgeeft aan de wijzers van het horloge.
Tijdsweergave
De wijzers op het horloge, meestal de uren-, minuten- en secondewijzer, worden aangedreven door de beweging van de tandwielen en geven zo de tijd weer op de wijzerplaat.
De werking van een quartz horloge
In het hart van een quartz horloge bevindt zich een klein stukje kwartskristal. Kwarts heeft de bijzondere eigenschap dat het onder druk een elektrische lading genereert. Dit fenomeen staat bekend als het piëzo-elektrisch effect.
Het gebruik van kwarts maakt het mogelijk om een zeer nauwkeurige tijdsmeting te realiseren. In vergelijking met mechanische horloges zijn quartz horloges over het algemeen nauwkeuriger en minder gevoelig voor externe invloeden zoals temperatuurveranderingen.
Het kwartskristal is verbonden met een elektronische schakeling in het horloge. Deze schakeling kan worden gevoed door een kleine batterij.
Wanneer een elektrische spanning wordt toegepast op het kwartskristal, begint het kristal onder invloed van het piëzo-elektrisch effect regelmatig te trillen. Deze trillingen hebben een zeer constante frequentie, meestal in het bereik van enkele kilohertz.
De elektronische schakeling verdeelt de hoge frequentie van het trillende kwartskristal naar lagere, meer praktische frequenties voor het aandrijven van de wijzers van het horloge. Het zorgt er ook voor dat deze frequentie zeer nauwkeurig wordt gehandhaafd.
De resulterende signalen worden vervolgens naar een kleine elektromotor gestuurd, die is verbonden met de wijzers van het horloge. De motor zet deze elektrische signalen om in mechanische beweging, wat resulteert in de voorwaartse beweging van de wijzers.
Tot slot
Uurwerken zien er misschien in eerste instantie complext uit, maar al met al zijn het maar een beperkt aantal componenten wat het horloge laat tikken.
Of je nu een liefhebber bent van klassieke mechanische horloges of moderne quartz technologie, één ding is zeker: uurwerken blijven fascineren.
Zorg er echter wel voor dat je je uurwerken tijdig laat onderhouden om de levensduur te verlengen!