z historie hodin
Z HISTORIE VĚŽNÍCH HODIN
Potřeba měření času je stará jako celý kulturní vývoj lidstva. Mechanické časoměrné přístroje, jak jsou známy dnes, začaly svůj zpočátku pomalý vývoj snad již někdy na počátku druhého tisíciletí objevem hodin kolečkových, vzniklých zřejmě použitím součástí z hodin vodních, odměřujících čas odtékáním vody z nádoby. První hodiny věžní se objevují již na sklonku 13. století, skutečné rozšíření výroby mechanických hodin nastalo však až v 17. století po vynálezu a užití kyvadla jako jednoduchého principu, umožňujícího dostatečně přesný chod hodinového stroje. Rozšiřování výroby hodin a jejich další vývoj pak ovlivnil vývoj techniky vůbec. Byli to hodináři, kteří vynalézali technologie obrábění a také pro svoje přirozené spojení s exaktními vědami - matematikou, fyzikou a astronomií bylo hodinářství v každé době řemeslem špičkovým. Přesné měření času bylo důležité pro mnoho rozvíjejících se oborů lidské činnosti. Přesný čas potřebovali mořeplavci pro přesné určení polohy (a dostali jej v podobě námořního chronometru již ve 2. polovině 18. století), astronomická měření pak bez přesného času nebyla vůbec možná. Hodiny v různých provedeních byly vždy chloubou majitele jako výtvor soudobé špičkové techniky a uměleckého řemesla. Byly předmětem zájmu panovníků a institucí vysoko ve společnosti postavených. Tak se dostaly hodiny i na architekturu kromě praktického účelu zřejmě také jako výraz společenské prestiže.
Zhotovování hodin věžních bylo vždy velmi specifickou odnoží hodinářského řemesla. V dobách renesance a baroku bylo základem tohoto řemesla kovářské umění. Hodinové stroje z těchto dob pocházející jsou velmi často obdivuhodným kovářským dílem nejen pro krásu detailů, ale i pro přesnost zpracování již při kování jednotlivých součástí stroje.
  Když v roce 1656 vynalezl a nechal postavit první kyvadlové hodiny holandský astronom a matematik Christiaan Huygens - inspirován snad podobnými pokusy Leonarda a Galileiho, vývoj hodin se velmi urychlil. Byl motivován úsilím o dosažení stále větší přesnosti jejich chodu. Použitím kyvadla se přesnost chodu hodin skokem změnila a zhotovení kyvadlových hodin nebylo přitom o nic složitější než stavba do té doby běžných hodin lihýřových. Hodiny, které jako regulátor chodu požívaly před vynálezem kyvadla lihýře - jednoduché setrvačky, byly tak nepřesné, že chod hodin kolísal v rozmezí několika desítek minut za den. U hodin kyvadlových denní chyba klesla na několik sekund.
lihýřové věžní hodiny
Zájem stavitelů hodin se po vynálezu kyvadla soustředil na krokový mechanismus, který funkčně propojuje vlastní hodinový stroj (soukolí otáčející ručkami ciferníků díky tahu závaží) s kyvadlem kývajícím s matematickou přesností v závislosti na jeho délce - vzdálenosti těžiště od bodu závěsu. Rychlost otáčení ruček na cifernících je tak mechanicky závislá na kývání kyvadla, které při každém kyvu prostřednictvím kotvy uvolňuje s charakteristickým tikáním pootáčení krokového kola. Kyvadlo přitom současně dostává od stroje malý impuls, aby se jeho kývání nezastavilo.
  
Krokový mechanismus
Aby šly hodiny přesně, musí kyvadlo hodin kývat správnou rychlostí - se správnou a především stále stejnou dobou jednotlivých kyvů. Na kyvadlo však působí síly od hodinového stroje prostřednictvím krokového mechanismu - kotvy a krokového kola. Tyto síly jsou proměnlivé podle momentálních odporů v celém hodinovém stroji. Je-li pak mechanické spojení krokového mechanismu s kyvadlem příliš velké, proměnlivost odporů v soukolí hodin způsobuje také velkou proměnlivost v rychlosti kývání kyvadla a tedy nepravidelnost chodu celých hodin. Hodináři tyto zákonitosti brzy pochopili a tak se snažili především o snížení vlivu vlastního mechanismu hodin na kývání kyvadla. Od nejjednoduššího kroku vratného vřetenového převzatého z hodin lihýřových vývoj postupně dospěl již počátkem 18. století ke krokům klidovým, vylepšovaným někdy ještě zvětšováním dély kyvadla často až na téměř 4 metry. Dalším zdokonalením byly kroky poháněné samostatným závažím periodicky zdvihaným tzv. remontoirem nebo kroky s konstantní popudnou silou a zvláště pak kroky volné, kde kyvadlo kývá po určitou dobu zcela bez dotyku s mechanismem hodinového stroje. Přes zajímavé experimenty s konstrukcí krokového mechanismu se vývoj nakonec ustálil a nejrozšířenějšími se staly klidové kroky Grahamův s krokovým kolem zubovým a Amantův s krokovým kolem kolíčkovým.Vývoj konstrukce hodin věžních probíhal souběžně s vývojem hodin přenosných, které však místo kyvadla používaly setrvačku přitahovanou do neutrální polohy pružným kovovým vláskem namísto zemskou gravitací jako u kyvadla.
  Věžní hodiny byly na kostelní věže a na zámecké nebo radniční budovy umísťovány z několika důvodů. Zdůrazňovaly význam stavby, které byly součástí, byly její dekorací i funkční dominantou - ciferníky hodin společně s odbíjením časového signálu na zvony nebo cimbály takovou architekturu významně oživovaly. Především však měly věžní hodiny funkci praktickou. Jako hodiny určené pro veřejnost byly často ve své době jediným zdrojem informace o relativně přesném čase pro celé okolí - kromě hodin slunečních, které však neukazovaly čas stále. Ciferníky hodin byly na věžích viditelné často z velké dálky a také údery paliček do zvonů nebo cimbálů byly pravděpodobně slyšitelnější než dnes, protože hladina hlukového pozadí na ulicích i v domácnostech byla tehdy nižší. Proto také hodiny na kostelních věžích jako světskou záležitost velmi často financovala obec, a to nejen jejich zřízení, ale i obsluhu, údržbu a veškeré opravy. Na mnoha věžních hodinových strojích lze nalézt nápisy dosvědčující, že hodiny byly zřízeny "nákladem místních občanů".
   
  V dobách před vynálezem kyvadla, kdy byly věžní hodiny velmi nepřesné, bývala na každém ciferníku pouze jedna velká ručka ukazující přibližnou hodinu. Minuty nemělo smysl tehdy na věžních hodinách vůbec ukazovat. Poté, co s použitím kyvadla přesnost hodin vzrostla, přibyl na velkém ciferníku ještě vnitřní ciferník minutový a malá minutová ručka, která obíhala po tomto ciferníku označeném I - IIII jednou za hodinu. Ciferníky takto členěné se zvláště na mnoha zámcích dochovaly dodnes. Protože takovýto ciferník ukazuje minuty malou ručkou a hodiny ručkou velkou, což komplikuje čitelnost, byly některé ciferníky věžních hodin v průběhu času různě předělávány. Nebyly však vždy předělány důsledně, takže dnes lze najít na cifernících kromě starých, původních tvarů ruček, kdy hodinová ručka je dlouhá s velkou plochou a minutová krátká s malou plochou a samozřejmě dnes běžných ruček - velké štíhlé ručky minutové s malou výraznou ručkou hodinovou také ručky s různými velikostními poměry.
Více o hodinových cifernících
(formát pdf)
--Vlevo ciferník s obvyklými poměry ruček a nahoře ciferník s původními poměry ruček. Malá ručka ukazuje minuty.
Věžní hodinové stroje se v omezeném množství vyrábějí dodnes. Pomineme-li elektronické systémy, které se původním věžním hodinám v ničem nepodobají, současné mechanické věžní hodiny se od těch, které byly vyráběny před sto lety v principu příliš neliší. Největší změnou je jejich elektrický pohon, většinou také absence kyvadla nahrazeného elektrickým vypouštěním soukolí stroje.
Staré věžní hodinové stroje, pokud jsou pečlivě zrestaurovány a vybaveny automatickými elektrickými obslužnými systémy, se současným hodinovým strojům technickými parametry zcela vyrovnají, robustností a spolehlivostí je často i předčí. S krásou a vznešeností starožitného hodinového stroje však stroje moderní vůbec srovnávat nelze.