Часы. От гномона до атомных часов

Значительные изменения формы можно проследить прежде всего по рамам часов. Несущие угловые колонки в самых старых башенных часах первоначально имели форму, подобную опорным храмовым колоннам, относительно поперечных и продольных полос рамы они обычно бывали повернутыми на 45°. Иногда рама была не массивной и напоминала скорее птичью клетку, имела легкую конструкцию. Угловые колонки, тоже из плоских металлических полос, позднее стали делать прямыми. Сверху они заканчивались орнаментально оформленными головками, а снизу — ножками. Орнаментальные элементы имели сначала форму многогранных пирамидальных или круглых головок, несомых сводчатыми хвостовиками. С начала XVII в. все чаще стали появляться на часах плоские головки из клепаного железа, свернутого в завитки. Примерно в то же время, может быть несколько раньше, появились остроконечные кованые головки, как, например, у башенного механизма, который первоначально был установлен на башне крепости Орлик в Южной Чехии. На некоторых башенных часах XVII в. встречаются несущие колонки круглого сечения. С монументальными часами на башне Вестминстерского дворца в Лондоне появились в конструкции башенных часов некоторые новые элементы. Кроме уже указанного дифференциального стопорного спуска, тут были уже существенные изменения в раме. Вместо обычной клетьевой рамы, которую использовали в течение столетий, Дент и Денисон отдали преимущество горизонтальной раме с валами, расположенными в общей горизонтальной плоскости.

Нет сомнения в том, что производство шестерен было самым сложным делом во всем строительстве часов. Большие шестерни башенных часов изготавливались отдельными частями, которые затем собирали в единое целое. Главным несущим элементом такой шестерни была ступица, как правило, с четырьмя лучевидными спицами. Концы спиц проходили через боковую сторону венца с торцовой зубчатой нарезкой. Неподвижные соединения выполнялись сваркой в кузнечном горне. Иногда сварной шов заменялся или укреплялся заклепками. Детальный осмотр венца шестерни показывает тогдашний способ изготовления зубьев. На боках венцов некоторых механизмов до сих пор видны следы размеченных окружностей впадин, показывающих высоту зубьев. Вершины зубьев часовщики размечали кернами. Линия соединения выбитого керном углубления с центром колеса показывала ось симметрии профиля зуба. Валы колес имели сечение первоначально четырехгранное, шести- или восьмигранное, а позднее часовщики стали предпочитать круглые профили. Цевочные (люцерновые) трибы, обычные для башенных часов, являются следующим примером сборных деталей часового механизма. В пробитые или просверленные отверстия в их торцах закреплялись клепками стальные трубки, выполняющие роль зубьев. Склепанный комплект насаживали на вал и закрепляли поперечными клиньями продольного смещения.

Несколько таких указаний на старую технологию могли бы привести к ошибочному взгляду, что средневековые часовщики работали лишь с весьма ограниченными средствами и методами. Однако нельзя забывать, что уже с половины XIV в. стали возникать в Европе первые куранты со сложными астрономическими механизмами, которые не могли обойтись без концентрических полых валов. Такие концентрические валы имели, судя по сохранившимся сообщениям, и падуевские куранты, построенные в 60-х годах XIV в. Джиованни Дондином, а также примерно на полвека более молодые пражские куранты. Успешное для тогдашнего времени решение бесспорно сложного производства длинных полых валов было обязательным условием для изображения взаимного дневного и ночного движения Солнца, месяца и звезд на общем круглом часовом циферблате.

Влияние изоляции Англии от ранних направлений технического развития часового дела на Европейском континенте, свойственное этой стране, впрочем, и позднее, заметно проявилось и в конструкции английских башенных часов, где наряду с классической клетьевой рамой возникла и весьма простая вертикальная рама с горизонтальными осями колес, расположенными в общей вертикальной плоскости. Как и в других странах, в Англии железо было очень дорогим материалом. Поэтому некоторые английские часовщики из внутренних районов страны изготовляли из железа самое ограниченное количество деталей, например валы и шестерни, но раму часов они изготовляли только из толстых деревянных балок. Одним из немногих сохранившихся свидетельств этого являются, например, старые деревянные башенные часы в Хеддон Холле в графстве Дербишир. В западных областях Англии, богатых железной рудой, рамы башенных часов изготовляли в большинстве случаев из железа. Часы с деревянной или металлической вертикальной рамой, которые стали особенностью английского башенного «часостроительства», еще до сих пор сохранились в различных городах этой страны — в Калстоке, Корнуэлле, на башне храма св. Николая в Дорсете и в некоторых других городах.