Saga pendúlklukka

Kólfsklukkan var fundin upp árið 1656 af hollenska vísindamanninum og uppfinningamanninum Christian Huygens og fékk einkaleyfi árið eftir. Huygens fól úrsmiðnum Solomon Coste, úrsmiðnum, sem smíðaði klukkuna í raun og veru. Huygens var innblásin af rannsókn Galileo Galilei á pendúlum, sem hófst um 1602. Galileo uppgötvaði lykileiginleika sem gerir pendúla gagnlega tímavarða: ísóchronism, sem þýðir að pendúlar hafa um það bil sama sveiflutímabil fyrir mismunandi stærðir af sveiflum. Galileo lýsti fyrir syni sínum árið 1637 vélbúnaði sem gæti haldið pendúlnum á hreyfingu, sem varð þekktur sem xxx pendúlhönnunin (hér að ofan). Hluta þess byggði sonur hans árið 1649, en ekkert af því var fullgert á lífi. Pendúlar eru xxx harmónískir sveiflur sem notaðir eru við tímatöku og kynning þeirra hefur bætt nákvæmni klukka til muna, aukist úr um 15 mínútum á dag í 15 sekúndur á dag, sem veldur því að þær dreifist hratt, þar sem núverandi „Verge and Floloot“ klukkur eru klukkur gert með kólfum.

Þessar fyrstu klukkur, þökk sé brúnum sínum, höfðu mikla sveiflu upp á {{0}} gráður. Greining Huygens 1673 á Horologium Oscillatorium sýndi að miklar sveiflur gera pendúlinn ónákvæman, sem leiðir til þess að hringrás hans, sem og hraði klukkunnar, er breytilegur með óumflýjanlegum breytingum á drifkraftinum sem kjarninn gefur. Úrsmiðurinn áttaði sig á því að aðeins litlir pendúlar með nokkurra gráðu sveiflu voru samstilltir, sem varð til þess að Robert Hooke fann upp akkerishlaupið um 1658, sem minnkaði sveiflustuðulinn í 4–6 gráður. Akkerið varð venjulegt undankomulag sem notað var í pendúlklukkur. Auk þess að bæta nákvæmni, gerir þröng pendúlsveifla akkersins kleift að hlífa klukkunni fyrir lengri, hægari pendúla, sem krefjast minni krafts og minna slits á hreyfingu. Annar pendúllinn (einnig þekktur sem konunglegur pendúll) er 0,994 metrar (39,1 tommur) langur og tekur tvær sekúndur, sem gerir hann mikið notaðan í gæðaklukkur. Aflöngu klukkurnar sem byggðar voru utan um þessa pendúla voru upphaflega gerðar af William Clement um 1680 og urðu þekktar sem afa-klukkur. Frá því um 1690 leiddi aukin nákvæmni vegna þessarar þróunar til þess að áður sjaldgæf mínútuvísi var bætt við klukkuna.

Bylgja tíðindanýjunga á 18. og 19. öld með uppfinningu pendúlsins olli mörgum endurbótum á pendúlnum. Slökkviliðið, sem Richard Towneley fann upp árið 1675 og vinsælt var af George Graham í fínstilltum klukkum hans um 1715, kom smám saman í stað akkerishlaupsins og er nú notað í flestum nútíma pendúlklukkum. Athugun á því að kólfklukkan hægði á sér yfir sumarmánuðina leiddi til þess að viðurkennd var að varmaþensla og samdráttur pendúlsins með hitastigi var uppspretta villu.

Uppfinningin á hitajöfnunarpendúlnum leysti þetta vandamál; Kvikasilfurspendúl Grahams árið 1721 og John Harrisons gridpendúls árið 1726. Með þessum endurbótum, um miðja -18 öld, voru nákvæmar pendúlklukkur nákvæmar í nokkrar sekúndur á viku.

Fram á 19. öld voru klukkur handgerðar af einstökum handverksmönnum og voru mjög dýrar. Ríkulegt skraut pendúlklukka frá þessu tímabili sýnir gildi þeirra sem stöðutákn fyrir auðmenn. Úrsmiðir frá ýmsum Evrópulöndum og svæðum hafa þróað sinn eigin einstaka stíl. Á 19. öld færði verksmiðjuframleiðsla úrahluta smám saman pendúlklukkur inn í neyslusvið millistéttarfjölskyldna.