Sablier

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Contexte

Avant l'invention des horloges mécaniques, les garde-temps utilisaient le mouvement du soleil ou de simples appareils de mesure pour suivre le temps. Le cadran solaire est peut-être l'ancien gardien du temps le plus connu, et il est toujours fabriqué comme un accessoire de jardin populaire, mais pour son intérêt visuel, pas pour la mesure du temps pratique. Stonehenge, le monument géant construit en pierres dressées sur la plaine de Salisbury dans le Wiltshire, en Angleterre, a peut-être été utilisé comme cadran solaire et à d'autres fins temporelles et calendaires. Les cadrans solaires ont des inconvénients évidents; ils ne peuvent pas être utilisés à l'intérieur, la nuit ou par temps nuageux.

D'autres appareils de mesure simples ont été utilisés pour marquer la durée. Quatre types de base peuvent être utilisés à l'intérieur et quel que soit le temps ou l'heure de la journée. L'horloge à bougie est une bougie avec des lignes tracées autour d'elle pour marquer les unités de temps, généralement des heures. En observant la longueur d'une bougie brûlée en une heure, une bougie faite du même matériau a été marquée par des lignes indiquant des intervalles d'une heure. Une bougie de huit heures montrait que quatre heures s'étaient écoulées lorsqu'elle avait brûlé au-delà de quatre marques. La bougie de l'horloge présentait l'inconvénient que tout changement dans la mèche ou la cire altérerait les propriétés de combustion, et elle était très sujette aux courants d'air. Les Chinois utilisaient également une sorte d'horloge à bougie avec des fils servant à marquer les intervalles de temps. Au fur et à mesure que la bougie brûlait, les fils avec des boules de métal à leurs extrémités tombaient afin que ceux qui se trouvaient dans la pièce puissent entendre le passage des heures alors que les boules cinglaient sur le plateau contenant la bougie.

L'horloge à lampe à huile qui a été utilisée au XVIIIe siècle était une variation et une amélioration de l'horloge à bougie. L'horloge de la lampe à huile avait des divisions marquées sur une monture métallique qui entourait le réservoir en verre contenant l'huile. Au fur et à mesure que le niveau d'huile tombait dans le réservoir, le passage du temps était lu à partir des marques sur le support. Comme l'horloge à bougie, l'horloge à lampe à huile fournissait également de la lumière, mais elle était moins sujette aux imprécisions dans les matériaux ou à celles causées par les courants d'air.

Les horloges à eau ont également été utilisées pour marquer le passage du temps en permettant à l'eau de s'égoutter d'un récipient dans un autre. Les marques du mouvement du soleil ont été faites sur le premier récipient, et, alors que l'eau s'égouttait de celui-ci et dans un autre bassin, la baisse du niveau de l'eau montrait le passage des heures. Le deuxième conteneur n'était pas toujours utilisé pour collecter et recycler l'eau; certaines horloges à eau permettaient simplement à l'eau de s'égoutter sur le sol. Lorsque l'horloge à eau de huit heures était vide, huit heures s'étaient écoulées. L'horloge à eau est également connue sous le nom de clepsydre.

Historique

Les sabliers (également appelés sabliers et horloges à sable) ont peut-être été utilisés par les anciens Grecs et Romains, mais l'histoire ne peut que documenter le fait que les deux cultures disposaient de la technologie pour fabriquer le verre. Les premières prétentions aux verres de sable sont attribuées aux Grecs au IIIe siècle BC. L'histoire suggère également que des horloges de sable étaient utilisées au Sénat de la Rome antique pour chronométrer les discours, et les sabliers sont devenus de plus en plus petits, peut-être pour indiquer la qualité des discours politiques.

Le sablier est apparu pour la première fois en Europe au VIIIe siècle et a peut-être été fabriqué par Luitprand, un moine de la cathédrale de Chartres, en France. Au début du XIVe siècle, le sablier était couramment utilisé en Italie. Il semble avoir été largement utilisé dans toute l'Europe occidentale de cette époque jusqu'à 1500. Le sablier ou horloge à sable suit exactement le même principe que la clepsydre. Deux globes (également appelés fioles ou ampoules) de verre sont reliés par une gorge étroite de sorte que le sable (avec une granulométrie relativement uniforme) s'écoule du globe supérieur vers le globe inférieur. Les sabliers ont été fabriqués dans différentes tailles sur la base de mesures pré-testées du flux de sable dans différentes tailles de globes. Un boîtier ou un cadre qui enfermait les globes pouvait être monté sur les deux globes pour former un haut et un bas pour le sablier et était utilisé pour inverser le sablier et relancer le flux de sable. Certains sabliers ou ensembles de sabliers étaient montés sur un support pivotant afin de pouvoir être tournés facilement.

Les premiers écrits faisant référence aux verres de sable datent de 1345 lorsque Thomas de Stetsham, commis sur un navire appelé La George au service du roi Edouard III (1312-1377) d'Angleterre, commanda 16 sabliers. En 1380, à la suite de la mort du roi Charles V (1337-1380) de France, un inventaire de ses biens comprenait une « grande horloge de mer… dans un grand coffret en bois relié en laiton ».

John Harrison

John Harrison et son frère James ont été initiés à la réparation d'horloges par leur père, Henry. À l'époque, l'horlogerie, ou l'horlogerie, était en pleine révolution du développement. Les horloges mécaniques existaient depuis le XIVe siècle, mais étaient restées assez primitives dans leur fonctionnement jusqu'à ce que Christiaan Huygens invente l'horloge à poids et pendule en 1656. Une limitation était qu'elles dépendaient totalement de la gravité terrestre pour leur fonctionnement. Cela signifiait qu'ils ne pouvaient pas garder l'heure précise en mer et ne pouvaient pas être adaptés pour la portabilité. Même les déplacer à travers une pièce nécessiterait un ajustement.

Les frères Harrison se mirent à développer un chronomètre de marine en 1728. Le facteur de motivation était l'argent. En 1714, l'Amirauté anglaise a mis en place une récompense de 20 000 £ pour quiconque pourrait fournir aux marins une horloge fiable qui, lorsqu'elle est utilisée avec des observations célestes, pourrait les tenir informés de leur longitude en mer. Les navigateurs devaient s'appuyer fortement sur l'estime pour trouver leur chemin, conduisant souvent à des résultats tragiques.

La stratégie de Harrison consistait à concevoir un instrument non seulement précis à l'intérieur, mais également stable à l'extérieur. Les Harrison ont réalisé plusieurs modèles de chronomètres de marine. Le quatrième modèle s'est avéré être le plus réussi. Lors d'un voyage de neuf semaines entre l'Angleterre et la Jamaïque en 1761, l'appareil n'a eu qu'une erreur de cinq secondes.

Le Conseil de Longitude, apparemment vexé qu'un artisan commun ait atteint l'objectif convoité, a renoncé à contrecœur à seulement la moitié du prix. John, moins son frère, a refusé d'accepter seulement la moitié de la récompense et a persisté jusqu'à ce que l'autre moitié soit abandonnée.

La Commission a soumis son invention à un examen minutieux et lui a demandé de concevoir un cinquième modèle. Cette fois, Harrison s'est surpassé en concevant une montre compacte qui ressemblait à une montre de poche moderne. C'était beaucoup plus pratique que les modèles précédents, qui étaient lourds et encombrants. Le Conseil refusait toujours de capituler. Enfin, seul un appel personnel au roi George III et l'intervention du roi pouvaient arranger les choses, et Harrison reçut la pleine récompense en 1773 à l'âge de 79 ans. Harrison n'a vécu que trois ans de plus.

Ces deux premières associations d'horloges à sable avec la mer montrent comment la navigation est devenue une science dépendante du temps. Les boussoles et les cartes, développées aux XIe et XIIe siècles, aidaient les navigateurs à déterminer les relèvements et la direction, mais la mesure du temps était essentielle pour estimer la distance parcourue. Le verre de sable a peut-être été inventé - ou perfectionné - pour être utilisé en mer où des unités de temps égales ont été mesurées pour estimer la distance; en revanche, sur terre, les mesures de temps inégales étaient plus importantes car les activités dépendaient de la durée de la journée.

Les grands progrès de la science maritime ont eu lieu au XIIe siècle avec le développement de la boussole magnétique à Amalfi, en Italie. D'autres villes portuaires italiennes comme Gênes et Venise ont contribué aux progrès astronomiques de la navigation et, par coïncidence, Venise était le plus grand centre de soufflage de verre au monde. De plus, la fine poussière de marbre des carrières de Carrare était parfaite pour être utilisée comme sable dans les horloges à sable de navigation. En plus de mesurer le temps comme la distance en mer, les sabliers étaient utilisés par les marines de plusieurs nations pour « garder la montre » ou mesurer le temps de travail de l'équipage. Le garçon de bord était chargé de tourner le sablier; pour sortir tôt du travail, il « avalait le sable » ou tournait le verre avant qu'il ne soit vide.

Les sabliers les plus extraordinaires ont été fabriqués en cadeau pour la royauté. Charlemagne (742-814) de France possédait un sablier de 12 heures. Au XVIe siècle, Holbein (1497-1543) l'artiste réalisa de spectaculaires sabliers pour Henri VIII (1491-1547) d'Angleterre. D'autres verres à sable contenaient plusieurs instruments. Par exemple, un sablier fabriqué en Italie au XVIIe siècle contenait quatre verres. L'un avait un quart d'heure de sable; la seconde, une demi-heure de sable; le troisième, trois quarts d'heure de sable; et le quatrième contenait la mesure de l'heure entière de sable. Certains verres avaient également des cadrans avec des pointeurs, donc, à chaque tour de verre, le nombre de tours pouvait être affiché avec le pointeur pour marquer le passage cumulé du temps.

Les globes supérieur et inférieur de chaque verre ont été soufflés séparément avec des ouvertures ou des gorges ouvertes. Pour les joindre afin que le sable puisse s'écouler du globe supérieur vers le globe inférieur, les deux moitiés du verre étaient liées entre elles par une corde qui était ensuite enduite de cire. La fiole de verre à deux cônes ne put être soufflée d'un seul tenant avant 1800 environ.

Vers 1500, les premières horloges font leur apparition avec l'invention du ressort hélicoïdal ou ressort moteur. Certaines horloges à poids avaient été fabriquées avant 1500, mais leur taille limitait leur aspect pratique. Au fur et à mesure que le ressort moteur était amélioré, des horloges de table plus petites ont été fabriquées et les premières montres ont été fabriquées. Les horloges à ressort faisaient des curiosités à partir de clepsydres et de sabliers, mais, fait intéressant, les plus beaux sabliers ont été fabriqués après 1500 en tant que pièces décoratives. Ce sont les sabliers qui sont exposés dans les musées.

Dans les années 1400, de nombreuses maisons privées avaient des horloges à sable pour le ménage et la cuisine. Les verres à sermon étaient utilisés dans les églises pour suivre la durée du sermon du ministre. Les sabliers étaient également couramment utilisés dans les amphithéâtres de l'Université d'Oxford, les boutiques d'artisans (pour réguler les heures de travail) et à la Chambre des communes d'Angleterre où les cloches pour signaler le vote et la durée des discours étaient chronométrées en fonction des horloges de sable. Au plus fort du sablier, les médecins, apothicaires et autres médecins portaient des sabliers miniatures ou de poche d'une durée d'une demi-minute ou d'une minute à utiliser pour chronométrer les impulsions ; la pratique de les porter s'est poursuivie jusqu'au XIXe siècle. Aujourd'hui, des versions miniatures contenant trois minutes de sable sont vendues comme sabliers et comme souvenirs de voyage. De plus grandes horloges de sable sont encore aujourd'hui fabriquées à partir de matériaux ornementaux et dans des styles intéressants à utiliser comme décoration. Tous ces appareils de mesure (bougies d'horloge, horloges à eau et horloges à sable) ont l'inconvénient de devoir être surveillés attentivement.

Matières premières

Le verre pour sabliers est le même matériau que celui utilisé pour les autres verres soufflés. Il est fabriqué en tubes de longueurs variables par des fournisseurs spécialisés pour la cuisson et le façonnage à la machine ou par soufflage à la bouche. Les ébauches d'ampoules préformées peuvent également être transformées en sabliers en les réunissant à la base des ampoules. De même, des pots peuvent être accrochés ensemble à leurs cols pour faire des sabliers; ceux-ci peuvent varier en apparence du rustique au moderne selon le "caractère" des pots.

Les montures ou boîtiers des sabliers s'ouvrent aux caprices du créateur. Les matières premières sont le plus souvent constituées de morceaux de bois précieux qui peuvent être fabriqués ou sculptés pour s'adapter à un style, un décor, un design ou un thème particulier. Le bambou, la résine et divers métaux comme le laiton, le bronze et l'étain sont également de beaux matériaux de charpente. Les sabliers spécialisés sont fabriqués en si petit nombre que les matières premières sont achetées auprès de sources extérieures pour un prix limité. Le sablier était largement utilisé comme dispositif de chronométrage jusqu'au XVIe siècle en Europe occidentale. Sa conception était simple. Deux globes (également appelés fioles ou ampoules) de verre étaient reliés par une gorge étroite de sorte que le sable (avec une granulométrie relativement uniforme) coulait du globe supérieur vers le globe inférieur. Les sabliers ont été fabriqués dans différentes tailles sur la base de mesures pré-testées du flux de sable dans différentes tailles de globes. Un cadre qui abritait quatre sabliers a été fabriqué en Italie au XVIIe siècle. Chaque sablier contenait différentes quantités de sable. L'un avait un quart d'heure de sable; la seconde, une demi-heure de sable; le troisième, trois quarts d'heure de sable; et le quatrième contenait la mesure de l'heure entière de sable. publier. Parfois, les clients fournissent leurs propres matériaux aux fabricants de sabliers. Les sabliers sabliers sont également encadrés de bois ou de plastique. Pour ces petits exemples, les fabricants achètent des copeaux de plastique auprès de fournisseurs et produisent des cadres dans leurs usines par moulage par injection ou par extrusion.

Le sable est le plus complexe des composants des sabliers. Tous les types de sable ne peuvent pas être utilisés car les grains peuvent être trop anguleux et ne pas s'écouler correctement à travers le col du sablier. Le sable de quartz blanc, le sable que l'on trouve sur les plages d'un blanc étincelant, est attrayant mais pas le meilleur pour la fabrication de sabliers car il est trop anguleux et ne s'écoule pas facilement. La poussière de marbre, d'autres poussières de roche et farine de roche (poudre de coupe de verre) et les grains de sable ronds, comme ceux du sable de rivière, sont les meilleurs pour les horloges à sable. Au Moyen Âge, les livres destinés aux ménagères comprenaient des recettes non seulement pour cuisiner, mais aussi pour fabriquer de la colle, de l'encre, du savon et aussi du sable pour les sabliers. Peut-être que le meilleur sable n'est pas du tout du sable; ballotini, de minuscules billes de verre ou de la grenaille (comme des billes miniatures d'environ 40 à 160 microns [0,00016-0,0063-in ou 0,0004-0,0016-cm] de diamètre) sont utilisées dans les sabliers car leurs bords arrondis s'écoulent doucement à travers le verre. De plus, les ballotini peuvent être fabriqués dans différentes couleurs afin que le sable dans le sablier puisse être choisi pour correspondre au décor de la pièce ou à une autre préférence de couleur.

Conception

La conception et la conceptualisation sont généralement la partie la plus compliquée de la fabrication d'un sablier. Le fabricant de sabliers doit être un artisan, un artiste et un expert en relations publiques pour conseiller les clients sur les aspects pratiques de la conception et de la construction de sabliers. Les entreprises commandent des sabliers comme cadeaux liés à l'année 2000, mais elles souhaitent également refléter le caractère de leur entreprise ou incorporer des matériaux associés à leurs produits. Une fois la conception finalisée, la construction réelle du sablier est relativement simple.

Les conceptions de sabliers peuvent également varier considérablement en taille. Les plus petits sabliers connus ont la taille d'un bouton de manchette et les plus grands mesurent jusqu'à 1 m de haut. Les verres peuvent avoir différentes formes allant du rond au oblong et peuvent être gravés. Plusieurs (plus de deux) gants de verre peuvent être reliés entre eux et plusieurs sabliers peuvent être montés dans le même cadre et tournés sur un tourniquet.

Selon un artisan, la conception du sablier n'a pas de limites. Il développe ses propres conceptions, fabrique des sabliers sur la base de conceptions ou de demandes fournies par ses clients, ou crée des conceptions adaptées à un intérêt particulier du marché. Il a sculpté des paires de ses propres mains comme montures pour tenir les lunettes, utilisé des matériaux inhabituels comme le bambou ou le marbre pour fabriquer les montures, et a fait appel à d'autres sabliers, comme le sablier à monture de gargouille dans la version cinématographique de Le sorcier d'Oz, pour ses inspirations. Il a fabriqué des sabliers contenant du sable de charbon, des scories minières, du sable de la Grande Muraille de Chine et du sable de résine de polyéthylène. Les chaînes d'achat à la télévision vendent actuellement des sabliers au design futuriste en accord avec l'intérêt pour le nouveau millénaire.

Le processus de fabrication

1. Une fois le design et les matériaux sélectionnés, le corps du sablier est soufflé sur un tour à verre à une taille appropriée pour la taille (intervalle de temps) du sablier.
2. Le cadre est fait; selon sa conception, il peut s'agir d'une seule pièce ou de plusieurs pièces comprenant un bas, un haut et trois ou quatre poteaux. Cette fabrication dépend du matériau. Si le cadre est en résine, des moules peuvent être construits, la résine est coulée et laissée à durcir, les pièces sont poncées ou autrement lissées et polies, et elles sont assemblées. Des pièces de cadre peuvent être montées pour s'emboîter ; ou ils peuvent être collés, collés ou soudés, encore une fois en fonction des matériaux impliqués.
3. L'une des idées fausses les plus courantes sur les sabliers est qu'il existe une formule pour la quantité de sable contenue dans le verre. La quantité de sable dans une conception ou une forme de sablier donnée n'est pas basée sur la science ou une formule de mesure. Les types de grains, les courbes du verre, la forme et la taille de l'ouverture imposent trop de variables sur le débit du sable à travers le verre, de sorte que la quantité de sable ne peut pas être calculée mathématiquement. Avant que le haut du cadre ne soit scellé, du sable est ajouté et laissé s'écouler à travers le verre pendant son intervalle de temps prescrit. À la fin de cette période, le sable restant dans le haut du verre est versé et le verre est scellé.

Contrôle qualité

Le contrôle de la qualité est inhérent à la fabrication de sabliers car le concepteur ou le fabricant effectue tous les aspects du travail. Le client est également impliqué dans la conceptualisation du design et le choix des matériaux et des couleurs. Le résultat final est que les clients reçoivent des produits faits à la main qui répondent à leurs exigences et évoquent des associations historiques et artistiques; les sabliers sont des ornements esthétiques plutôt que des montres précises.

Sous-produits/Déchets

De petites quantités de déchets résultent de la construction en sablier, selon les types de matériaux utilisés. Le bois qui est sculpté pour fabriquer le cadre du sablier créera des déchets, par exemple. Le verre trop fin ou défectueux peut être fondu et soufflé à nouveau. Des quantités excédentaires de sable peuvent être conservées pour une utilisation future.

Le futur

Le sablier semblerait sans avenir. En fait, la belle forme du verre lui-même et son cadre sur mesure et sa couleur sable peuvent être choisis en fonction du décor, de l'atmosphère ou de l'occasion. Bien que la production future puisse être limitée, le sablier en tant qu'objet aux associations anciennes ainsi qu'à l'élégance intégrée séduira toujours les collectionneurs et ceux qui apprécient les mystères de l'art et du temps.