È interessante osservare che il peso motore, gli ingranaggi, lo scappamento il quadrante e le ruote dentate, alcune delle principali componenti dell’orologio meccanico, furono inventati prima della sua comparsa, alcuni, come per esempio le ruote dentate, fin dai tempi di Erone (I sec. a.C.).
Parti del meccanismo
Un orologio meccanico è una macchina in cui:
1 un peso o una molla (organo motore) muove
2 una successione di ruote dentate (treno) che agiscono su
3 un congegno di distribuzione (scappamento) governato da
4 un regolatore (bilanciere o pendolo).
5 un quadrante o una suoneria che ne indicano il progresso.
L’orologio meccanico, ai suoi primordi, era più importante per le sue potenzialità di sviluppo che come mezzo per calcolare effettivamente il trascorrere del tempo a causa della sua forte imprecisione.
Gli studiosi generalmente concordano nel ritenere che la nascita dell’Orologio meccanico non sia anteriore al 1200, anzi, probabilmente risale alla seconda metà di questo secolo.
Le testimonianze pervenuteci dei primi anni di quel secolo parlano già dell’esistenza di orologi funzionanti con l’utilizzo di acqua e pesi (orologi idraulici) piuttosto complessi, ma non chiariscono se esistevano già orologi funzionanti esclusivamente a pesi, cioè quelli che vengono definiti meccanici.
I primi avevano delle dimensioni ragguardevoli, tendenzialmente comprese tra i 60 centimetri circa ed i 2 metri e mezzo di larghezza e venivano sorretti da intelaiature che erano generalmente fatte in legno od in ferro battuto.
La loro origine la si può rintracciare, come precedentemente accennato, negli horologia nocturna o svegliarini, specie di orologi utilizzati dai monaci durante la notte per calcolare il trascorrere del tempo, che indicavano suonando una piccola campana e, in quelli più evoluti, impiegando un quadrante.
Questi apparecchi, ancora abbastanza primitivi, avevano un problema, funzionavano solo per spazi limitati di tempo, non per il ciclo completo delle 24 ore del giorno, e quindi andavano periodicamente ricaricati. Sul quadrante, quando ne erano dotati, potevano esservi dei fori, ove porre dei piuoli, in corrispondenza dei momenti in cui recitare la messa.
A favore della tesi che costituissero i predecessori dell’orologio da torre, vi è da prendere in considerazione il fatto che era ben più facile e meno costoso sperimentare i nuovi meccanismi su apparecchi di piccole dimensioni come questi.
L’invenzione degli orologi la si deve attribuire probabilmente ai fabbri, spesso fabbricanti di serrature, quindi già dotati di competenze sulla realizzazione di ingranaggi e sulla miniaturizzazione, dotati di una spiccata abilità, che divennero poi i primi orologiai.
Si può osservare il fatto che in Francia i fabbricanti di serrature erano anche fabbricanti di orologi, almeno fino al 1629, quando perdono tale privilegio.
L’orologio meccanico era abbastanza indipendente, per quanto riguarda il suo funzionamento, dalla temperatura ambientale, il che costituiva un grosso vantaggio rispetto a quello ad acqua, ove il liquido, almeno nei climi più freddi, rischiava di ghiacciare, impedendone così il regolare funzionamento ed anche dal sole, da cui dipendeva la possibilità d’impiego della meridiana.
Tutti questi fattori costituiscono le ragioni che consentirono una sua diffusione abbastanza rapida in tutta l’Europa.
Nel MedioEvo
Gli orologi medievali erano un lusso, erano rari e costosi, difatti le testimonianze pervenuteci riguardano solo grandi signori, istituti religiosi e corporazioni particolarmente fiorenti, di cui se ne ornano le sedi, divengono quasi simboli del potere di chi li detiene.
Nella prima fase del loro sviluppo, non costituivano ancora degli strumenti indispensabili alla vita umana, difatti nelle campagne, a differenza delle città, ci si mosse ancora per lungo tempo in base al tempo sacro.
Questo stato di cose perdurò anche nel XVI e nel XVII secolo, quando gli orologi continuarono ad essere degli oggetti preziosi, prodotti da artigiani altamente specializzati.
Gli orologi a scappamento non erano lubrificati, questo è un uso che venne introdotto solo nel XVII secolo, dopo l’introduzione del pendolo, quando l’attrito che si produceva tra i vari organi meccanici, inizia a costituire un problema, limitandone la possibilità di precisione, che col passare del tempo aumenta.
L’abilità di un maestro orologiaio si misurava in base al numero di funzioni che era capace di inserire negli orologi da lui prodotti, anche per questo i Dondi sono entrati nella storia del settore, vista la molteplicità delle funzioni svolte dai loro astrari.
L’orologeria si sviluppò inizialmente presso i maggiori centri siderurgici europei, poiché presupponeva la presenza di capacità nel settore metallurgico tra i lavoratori della zona e forniva la materia prima.
Misurazione del tempo prima dell’orologio
Origini del meccanismo
Queste due situazioni rivestono un particolare interesse per il caso in analisi, perché nella città qui trattata, Milano, entrambe queste precondizioni, erano soddisfatte. Sulle origini di questo meccanismo, D.J. de Sella sostiene addirittura la teoria che gli orologi fossero impiegati per osservare il moto degli astri, sostenendo così che i primi veri orologiai fossero i Dondi e l’abate benedettino Richard of Wallingford (1291/2- 1336), autore dell’astrario Albion. A sostegno di questa tesi vi è da osservare che l’orologio di Giovanni Dondi non suonava le ore.
Questa teoria è respinta e contrastata da D.S. Landes, il quale sostiene la derivazione dell’orologio astronomico dal comune orologio meccanico e non viceversa.
A sostegno di Landes si può addurre che Giovanni Dondi dell’Orologio (1318-89), nel descrivere nel suo manoscritto del 1364, il Tractatus astrarii o L’Astrario, la tecnica di costruzione adoperata per il suo orologio astronomico di Padova, costituito da più di 200 pezzi, parte dal presupposto che siano già noti gli orologi comuni, che cioè svolgevano la sola funzione di segnare lo scorrere del tempo, tanto da affermare:
“Se il lettore di questo manoscritto non riesce a portare a termine da solo la costruzione di questo orologio, smetta pure la lettura“.
G. Dondi iniziò a costruirlo nel 1338 e lo portò a termine solo nel 1344, quindi in una fase in cui l’orologio comune si era già affermato.
Secondo l’Amati questo orologio venne in realtà costruito in base ai progetti del Dondi da Antonio da Padova.
Lo sviluppo
Sempre secondo il Landes, le necessità della religione cattolica, il bisogno di sapere con una certa precisione il momento della giornata in cui si è, per assolvere ai doveri della preghiera, che erano collocate in periodi definiti della giornata, a differenza delle altre grandi religioni del periodo (ebraismo e islam), costituì uno sprone fondamentale per la creazione di questo apparecchio.
Nei monasteri sono infatti introdotti i primi tipi di apparecchi per il calcolo meccanico del tempo, le svegliarine, orologi molto semplici, dotati di una piccola campana, per segnalare il momento in cui si dovevano svolgere le funzioni religiose.
Questi apparecchi si diffusero molto in seguito alla larga adozione della regola Benedettina.
Questo innovativo meccanismo, aveva tendenzialmente un’altezza compresa tra i 25 ed i 30 cm, talvolta fatti quasi interamente di ottone compresi gli ingranaggi, è costituita da un peso in caduta verticale, originariamente fatto in pietra e poi di ghisa, che costituisce il motore del meccanismo.
Questa innovazione fu probabilmente adottata a causa della più facile lavorazione di questa lega rispetto al ferro.
Questi, prima di essere meccanici, erano idraulici e, oltre alla campana spesso erano dotati di un quadrante. La sua invenzione fu facilitata dal fatto che la sua tecnica di costruzione è la stessa di quella impiegata per gli astrolabio.
Originariamente, per la sua ricarica, che doveva avvenire manualmente per ben due volte al giorno, si usavano le ruote di carica, costituite da un cricchetto sul bariletto, intorno al quale veniva avvolta la fune. Vennero, in una fase successiva, rimpiazzate da un più pratico ingranaggio a manovella.