Klokken-Bouw
Klok bouwen
In mijn werkzame periode als antiekhandelaar heb ik veel klokken verhandeld, voornamelijk Engelse staande horloges, Friese klokken, maar ook Franse lantaarnklokken, comtoises, pendules, pubklokken e.d. Deze werden vergaard tijdens vele zoektochten door Nederland en Engeland.In die periode is langzamerhand de interesse ontstaan voor de techniek van het uurwerk. Hoe werkt het nou precies en hoe zijn mankementen te verhelpen.
Het ontbrak mij aan de technische kennis en vaardigheid welke ik tijdens mijn opleiding als fysiotherapeut, het beroep dat ik daarvoor uitoefende, natuurlijk niet heb verkregen.Deze kennis van uurwerktechniek en het werken met de benodigde handgereedschappen en machines zoals een draaibank, freesbank e.d. deed ik op tijdens de opleiding voor “Klokkenbouwers” in Den Bosch, een groep uurwerkenthousiasten waarmee ik mijn passie deel en waar ik wekelijks naar toe ga. Er is veel vakmanschap en er wordt veel samengewerkt en waar nodig, de helpende hand geboden. Naast restauratie van uurwerken worden er voornamelijk klokken gebouwd. Alle onderdelen van de verschillende type uurwerken worden zelf gemaakt.
Ik heb gekozen om een antiek Engels uurwerk na te maken, een zogenaamde lantaarnklok met wings. Een uurwerk dat ik wel ben tegengekomen in Engeland en altijd met bewondering heb bekeken, maar een origineel uurwerk uit de 17e-eeuw is erg kostbaar om aan te schaffen.Het is een verzamelobject dat iedere liefhebber van het vroege antieke uurwerk graag in zijn bezit wil hebben.
Het heeft een spillegang als gangsysteem, slagwerk en een wekker. Het is een klok met een prachtige uitstraling door z’n hekwerk en gegraveerde wijzerplaat. De vleugels/wings geven de klok iets extra’s en maakt het daardoor heel bijzonder. Ook het uurwerk is mooi geconstrueerd.
Algemene beschrijving en documentatie van het uurwerk
Engelse lantaarnklokken zijn rond 1600 ontstaan en hadden een gangsysteem met een balanswiel. Dit gangsysteem was zeer onnauwkeurig en gaf aanzienlijke onregelmatigheden in de tijdsaanduiding. Later, in de loop van de 17e-eeuw, werd dit systeem vervangen door een slingeraandrijving, uitgevonden door Cristiaan Huygens, waardoor het gangsysteem veel beter gereguleerd werd.
Het geraamte van het uurwerk wordt gevormd door een boven- en onderplaat welke op de hoeken verbonden worden door vier stellingpoten. Het geheel wordt vast gezet door , boven de vaasjes/pinakels en onder de pootjes. Het heeft de vorm van een kooitje – birdcage. Ook zien we de benaming lantaarn- en bedpost klok voor dit type uurwerk.
Op afbeelding 1 is het kooitje te zien met daarin de platines waartussen de assen met hun raderen geplaatst gaan worden.
Het uurwerk heeft vier platines welke achter elkaar geplaatst zijn. Tussen de twee voorste platines bevindt zich het gaandewerk en tussen de twee achterste platines het slagwerk, welke samen door één gewicht worden aangedreven.
In het midden tussen het gaandewerk en het slagwerk beweegt de korte slinger in de vorm van een anker (foto 2), die een slingeruitslag tot buiten het uurwerk heeft en dan zichtbaar is in de zo genaamde WINGS ►een driehoekige uitbouw aan de deurtjes met een platte bovenkant en een half ronde onder-zijkant (foto 3). De achterwand is met ijzermenie gekleurd.
De binnenrand van de cijferring is in kwartieren verdeeld en de tijd wordt met één wijzer aangewezen.
Het uurwerk is voorzien van een wekker, gemonteerd aan de buitenzijde van de stalen achterplaat.
Verslag van de bouw van het uurwerk
Alle onderdelen zijn zelf gemaakt met uitzondering van de bel. De onderdelen staan met de maten op tekening. Twee voorbeelden hier onder:
Allereerst worden uit een messing plaat grofweg de plaatonderdelen van het uurwerk gezaagd zoals de boven- onder- en frontplaat, de platines, belhekjes, wings, deuren, raderen enz. (8), daarna bewerkt tot de uiteindelijke vorm (10). De platines met de typische kruisvorm (9+9a).
Het kooitje wordt in elkaar gezet met daarin de platines, boven geborgd met voorsteekplaatjes in de bovenplaat en onder twee pootjes/nokjes die in twee gaatjes van de onderplaat vallen. Op de hoeken de voorlopige stellingpoten.
Hierna ben ik begonnen met het draaien van de assen met hun rondsels.
Op foto 15 zijn een aantal asjes (met opbergdoosjes) gereed, waarna nog de te maken raderen opgeperst moeten worden. Van een vierkant messing plaatje wordt een ronde schijf gemaakt met de juiste diameter van het te maken rad (foto 16).
Deze schijf wordt op een hulpstuk (doorn) gespannen (foto 17), waarna op de freesmachine, met behulp van een moduulfrees, de tanden gefreesd kunnen worden.
Op foto 18 het rad in ruwe vorm, zonder de spaken.
De spaken worden later gezaagd of gefreesd, waarna het rad op de as geperst kan worden.
Sommige raderen zijn gecompliceerder om te maken, zoals het gangrad, haaksrad en het wekkerrad. De ruwe vorm is komvormig (20a) en wordt in de juiste afmetingen afgedraaid, waar daarna de tanden in gefreesd kunnen worden (20b). Wekkerrad in ruwe vorm (21). Het grondrad met het touwspoor bestaat uit meerdere onderdelen (foto 22a + 22b met de asjes).
Wanneer alle raderen gereed zijn, worden de lagers in de platines gemaakt. Dit zijn de gaten waarin de tappen van de assen komen te draaien. Wat nauwkeurig bepaald moet worden, is de afstand tussen de raderen. Dit gebeurt met een speciaal hulpmiddel “de engrenagepasser” (23).
Een instrument waarmee de juiste ingrijping van de raderen onderling bepaald kan worden (24).
Foto's onder de engrenage van het jaagrad en de windvleugel.
De afstanden worden op de platines afgetekend en de gaten geboord. Als alles goed past worden de tappen gepolijst met een tappenpolijstvijl, om zo min mogelijk wrijving in de lagers te verkrijgen.
Om het polijsten te vergemakkelijken heb een hulpmiddel gemaakt (25+26). De as ligt hierbij stabiel op twee steuntjes en kan met één hand heen en terug gedraaid worden terwijl met de andere hand, in tegengestelde richting, de vijl gehanteerd wordt.
Maten en aantal tanden van de raderen
Het gaande werk bestaat uit: Foto 27 Tekening 28
Grondrad: ø
74.7 Z 72 nr.1 nr. 1
Tussenrad
ø 62.7 Z 60 nr.2 nr. 1
Haaksrad ø 43 Z 48 nr.3 nr. 2
Gangrad ø
32.5 Z 17 nr.4 nr. 2
Het
slagwerk bestaat uit: Foto 27 Tekening 28
Pennenrad
ø 80.7 Z 78 nr. 6 nr. 3
Schakelrad
ø 56.7 Z 54 nr. 7 nr. 3
Jaagrad ø 50.7 Z 48 nr. 8 nr. 4
Windvleugel nr. 9
Sluitschijf+rad
ø 62.7 Z 60 nr. 10 nr. 4
(Z = aantal tanden)
Op onderstaande foto en tekening staan boven genoemde raderen
Boven het gangrad bevindt zich de as met de lepels die beurtelings een tand van het gangrad laat ontsnappen.
De lepelas ligt in horizontaal vlak gevat tussen twee lagersteunen. (Tek.28 nr.5 boven + foto 29).
Op foto 29 is ook het bovenlager met het gangrad goed te zien.
De as van het gangrad verdwijnt door het gat in de zolderplaat naar de lagersteun daaronder.(29a)
De aandrijving van het gangrad gebeurt door het haaksrad.
De ingrijping van het rondsel in het haaksrad boven de lagersteun (29a).
Op foto 30 het frezen van het bovenlager.
Foto 31 het bovenlager.
32a Links haaksrad, Re. gangrad nog niet gespaakt.
Het wijzerwerk bestaat o.a. uit:
- een as,
- een verend plaatje,
- uurrad ( ø 60.3 – Z 64),
- sterrad ( ø 46 – Z 12),
- een wijzer.
Op foto 32 is nr.1 het sterrad en nr.2 het uurrad .
Nr.3 is een haakvormige lichter verbonden aan een verbindingsas(foto33) .Deze haak wordt opgetild door één van de twaalf punten van het sterrad en licht daardoor de aan de andere zijde bevestigde lepelvormige stuitarm die daarmee het stuitpennetje van het jaagrad/stuitrad vrij geeft. Ook wordt hierdoor via de sluiterarm de achterlichter opgetild en komt zo ook de sluitschijf vrij waardoor het slagwerk in werking treedt. (38 -> I + J)
De verbindingsas (33) heeft een speciale vorm om de breed uit zwaaiende slinger te kunnen laten passeren. Foto 34 is de as in wording
Aan de buitenzijde van de achterste platine bevindt zich de sluitschijf met de openingen welke verantwoordelijk zijn voor het aantal slagen van het aangegeven uur. Naarmate de openingen verder van elkaar verwijderd liggen, volgen er meer slagen op de bel.
Op foto 35 de achterste platine met de sluitschijf en het sluitrad dat vast gezet wordt aan de schijf.
Op foto 36 het sluitrad,( nog zonder de sluitschijf), dat aangedreven wordt door het rondsel bevestigd op de as van pennenrad.
►▼◄
Achter de ijzeren achterplaat bevindt zich het wekkerwerk.
Op foto 37 het wekkerrad(A) met het touwspoor(B). Het touw wordt door het oog(C) geleid. De wekkerspil loopt door twee kloven(D + E) boven elkaar gemonteerd.
Lichter F (foto37) is bevestigd aan de arm/as G (37+38) die is gelagerd in de voor- en achterplaat en het wekkerrad blokkeert en vrij geeft door de wekkerlichter aan de voorzijde(B) deze wordt gelicht door een kokertje met uitlichtpen(A) dat over de wijzeras is geschoven. (foto39)
De sluiterarm I wordt gelicht door de onder liggende stuitarm J (38)
(C is het uurrad).
De lepels van de hamersteel (zwarte staafje rechts op de foto) grijpen in de tanden van het wekkerrad (40) waardoor de hamer beurtelings een kwartslag naar rechts en links draait.
Foto 41. De platte messing veer(B) houdt de hamersteel van de wekkerhamer(A) naar beneden gedrukt en voorkomt zo dat de wekkerhamer uit het onderste lager getild wordt en zorgt er tevens voor dat de hamer steeds weer in de middenstand terug keert.
De hamer van de grote bel voor de uurslagen bevindt zich rechts (E).
Enkele wekkeronderdelen:
Foto 42. De twee delen van het wekkerrad; het touwspoor nog zonder de pinnen(li.) en het wekkerrad nog zonder de tanden.
Foto 43. De speciale as/steun voor het wekkerrad met de doorlaat opening voor de lepelas van de wekkerhamer.
Foto 44. Het onderlager.
►▼◄
Ik kon het niet nalaten het uurwerk een persoonlijke touch te geven.
De slagkracht van de belhamer wordt gereguleerd door een aan de bovenplaat bevestigde stootarm en een veer aan de onderplaat.
De stalen stootarm is meestal in een haakvorm. Ik heb in deze vorm een dolfijntje gemaakt. De veer onder heb ik voorzien van het wapen van Utrecht, mijn geboorteplaats.
Eerst moest natuurlijk een schetsje gemaakt worden (45) waarna de tekening over gebracht op een staafje staal, ruw uit gefreesd is. (46)
Daarna d.m.v. vijlen, schuren, graveren, met beiteltjes bewerken, is het uiteindelijke resultaat bereikt. (46a+b)
Zo heb ik ook de pal die de hamersteel via het pennenrad in beweging zet, een eigen gezicht gegeven, n.l. een maantje (50).
Eerst weer de schetjes. (47). Op foto 48 staat rechts de tekening op de eigenlijke vorm van de pal, die daarna is uitgezaagd. (foto 49)
Het pennenrad duwt het maantje naar achteren tegen de weerstand in van de veer boven tegen de kop(50), waardoor deze weer terug springt naar de volgende pen en zo via de hamersteel een slag op de bel geeft.
De wijzer heb ik voorzien van mijn initialen, een hartje onder de aanwijsnaald en twee (vredes)duiven in het midden.
Eerst weer het ontwerp tek.51. geplakt op een stalen plaatje(52), daarna verder uitgezaagd(53) en bewerkt (54)
►▼◄
Wanneer alle onderdelen in elkaar zijn gezet en alles goed functioneert, kan de buitenzijde van het uurwerk gemaakt worden, zoals :
1. De vier pootjes en pinakels/vaasjes.
2. De vier kolommen/stellingpoten.
3. De belhekjes/fretjes
4. Frontplaat/wijzerplaat met cijferring
5. De wekkerschijf
6. Belbeugel
7. De deurtjes
8. Ka
9. Gewichten
1. De vierpootjes en pinakels zijn op de draaibank m.b.v. een beitel gesteund op de leunspaan (beitelsteun), gemaakt. (56).
Een reeds gedraaid model hangt er boven als voorbeeld voor de andere drie.
2. De pilaren of stellingpoten worden op dezelfde manier gemaakt.
De ruwe vorm op foto 57 en pinakels, pilaren en pootjes gereed op foto 58
3. De belhekjes/fretjes.
De bekroning van het uurwerk. Allereerst wordt de tekening op een plaatje messing geplakt en daarna uitgezaagd.
Ook de hekjes van de deurtjes worden uitgezaagd (onderste twee op foto 61)
Daarna worden het frontfretje en de fretjes van de deuren met de hand gegraveerd. Op foto 62 het leren kussen met een blokje hout waar een plaatje messing op bevestigd is dat gegraveerd gaat worden met daarnaast de burijn of graveersteker. Foto 63 toont de tekening voor de gravure.
Onder op foto 64 het frontfretje met de naam van de maker en het jaartal waarin het uurwerk gemaakt is. Daarnaast (foto 65) het gegraveerde fretje van de deur.
4. De wijzerplaat.
In de 17-e eeuw was de tulp een zeer geliefde bloem die vaak als decoratie op voorwerpen voorkwam. Er was in Nederland een levendige handel in tulpen. Een enkele bloem bracht honderden guldens op en een tulpenbol 1000.- gulden. Deze periode staat dan ook bekend als de “tulpenmanie”. In Engeland zien we de tulp ook vaak als decoratie. De cijferring is met de graveermachine gemaakt teneinde mooie strakke cijfers te verkrijgen.(66)
Foto 67 met de cijfers die nog gezwart gaan worden. Tussen de cijfers komen nog versieringen en het middenveld wordt nog gegraveerd met de tulpmotieven.
Ook het middenveld is met de hand gegraveerd (68+69)
Foto 70 De wijzerplaat met de cijferring.
5. Op het nog open middenveld komt de wekkerschijf.
Ook deze wekkerschijf is met bloem- en bladmotieven gedecoreerd.
Er is eerst een tekening gemaakt die op het messing plaatje wordt overgebracht (71), waarna de decoratie wordt gegraveerd.(72)
Als het graveerwerk klaar is, wordt het uitgezaagd.(73)
Uitgezaagd (inclusief de knopjes om het schijfje te verzetten), ziet het er als volgt uit.(74)
6. De belbeugel is uit één stuk uit een plaat messing gemaakt.
Op het midden de tekening geplakt, waarna het zaagwerk kon beginnen. (75)
7. De deurtjes bestaan uit verschillende onderdelen.
De “wing”- onderdelen zijn met een pen-gat verbinding met elkaar verbonden(77),
terwijl dit geheel met boutjes en moertjes aan de deur bevestigd is(79),
sluitend over het langwerpige gat waardoor de slinger passeert(78).
Om de boog van de deur onder te kunnen maken, heb ik een mal gemaakt waar tussen ik het messing in model kon persen.(80)
Daarna de pennetjes gevijld voor de pen-gatverbinding.(81)
Een eenvoudig slotje houdt het deurtje gesloten. (81a + 81b)
8. Katrol. Is met behulp van de leunspaan gedraaid. Een voor het grote gewicht en een kleintje voor het contragewicht.(82+83)
9. Gewichten.
De oudste antieke gewichten waren van steen, lood of staal.
Ik heb ze gemaakt van staal met een messing deksel.
Niet geheel authentiek, maar een compromis van de antieke loden gewichten met een messing ommanteling en mijn nieuwe stalen gewichten.
Maar misschien dat ik toch nog voor een messing ommanteling kies of geheel loden gewichten maak.
Een groot gewicht met contragewicht en een wekkergewicht met contragewichtje. (84)
►▼◄
B E L A N G R IJ K
►Het uurwerk heeft een dunne buigzame slingerstang. Wanneer de klok verplaatst wordt, is het raadzaam om de ankervormige slingerlens er af te halen.
Hiervoor moet het uiteinde van de slingerstang net buiten het kooitje gebracht worden en d.m.v. het moertje los te draaien, worden ontdaan van het anker. Dit om verbuiging van de slingerstang en ontregeling van gangmechanisme te voorkomen.(86)
