Vodní hodiny - Klepsydra

Technologie vodních hodin v průběhu let měření přesného času

Původní jednoduché vodní hodiny byly postupně obohacovány o nové prvky. Řecký mechanik Ktesibios již 150 let př. n. l. uskutečnil v hodinách poháněných vodním kolem myšlenku přenosu sil a pohybu ozubeným soukolím. Na rozdíl od slunečních hodin dovoloval charakter vodních hodin rozvíjet některé často velmi zajímavé mechanické prvky. Vrcholem umění stavby vodních hodin byl projekt pagodového systému astronomických vodních hodin, který v Číně v r. 1090  uskutečnil Su-Sung v provincii Honan, tehdy v hlavním městě říše. Astronomickou část tvořila armilární sféra a nebeský globus. Zvláštností těchto hodin je velké kolo s uzavřeným oběhem vody, pohánějící celé hodiny. Jde o analogii mechanického kroku, který se objevil později u prvních mechanických hodin. Princip regulátoru chodu pagodových astronomických hodin je důležitým spojovacím článkem mezi elementárními a mechanickými časoměrnými přístroji. Některé vodní hodiny měly i ozubený hřeben a kolečko převádějící pohyb vody na číselník podobný tomu dnešnímu, pouze ručička byla jen jedna - velká. Řím se stává jakýmsi přelomem, neboť od 1. století n.l. začaly národy používat hodiny přesýpací.

Nevýhody konstrukce vodních hodin

Nepříjemným faktem u vodních hodin je, že se stavěly převážně v době, kdy se délka "hodin" v průběhu roku měnila.  Bylo nutné průběžně upravovat velikost otvorů, kterými voda  natékala nebo vytékala. Další, častěji používanou,  možností  bylo měnit objem nádoby - například zasouváním vhodného trnu, nebo použít soustavy "ciferníků". 

V raném středověku byly zdobené vodní hodiny oblíbeným darem panovníků

V raném středověku byly ozdobné vodní hodiny oblíbeným darem panovníků, například Theodorich Veliký kolem 490 králi burgundskému, nebo papež Pavel I. Pipinovi Krátkému okolo roku 750 apod. Od starověku jsou doloženy složitější mechanismy vodních hodin s vodním kolem, ozubenými převody a různými pohyblivými prvky také v Číně. V roce 807 údajně věnoval bagdádský chalífa Hárún ar-Rašíd Karlu Velikému složité celodenní vodní hodiny, z nichž každou hodinu vypadla kovová kulička na měděný podnos, čímž bylo zkonstruován i akustický prvek. Zda však byly skutečně funkční dnes již z dobových záznamů nezjistíme.

Vodní hodiny v moderní době

Zájem o vodní hodiny oživuje až francouzský fyzik a výtvarník Bernard Gitton, který od roku 1979 konstruuje řadu důmyslných vodních hodin k dekorativním účelům než k měření času. Průtok vody trubičkou nebo malým otvorem, který klepsydra měří totiž silně závisí na viskozitě a viskozita zase na teplotě: viskozita vody při 0 °C je sedmkrát větší než při 100 °C. Kdyby tedy měly klasické vodní hodiny udržovat čas s přesností jedné minuty za den, musely by si udržovat teplotu s přesností asi třicetiny stupně, což je prakticky nemožné, pokud by nebyly umístěny ve speciálních pouzdrech či ve vakuu. Gittonovy hodiny proto pracují na úplně jiném principu. Jádrem jeho hodin je kyvadlový mechanismus poháněný vodou, který vpouští do systému přesně odměřené množství vody. Soustava skleněných trubic a sifonů poté obstarává jen indikaci uplynulého času výškou vodního sloupce.

Příklady vodních hodin v současnosti Hodiny v hotelu Holiday Inn Brno Vodní hodiny Holiday Inn BrnoVodní hodiny jsou umístěny ve vstupní hale kongresového centra hotelu Holiday Inn, kde je jimi tvořena dominanta čelní stěny. Z podesty přístupové rampy lze hodiny pozorovat bočními průhledy. Samotný vodní stroj je osvětlen dvěma vnitřními reflektory z bočního průhledu a zepředu ze stropu haly. Krok vodních hodin tvoří překlopná miska umístěná excentricky na ose. Do misky přitéká voda, posouvá se její těžiště a poté, co se miska sklopí, postrčí krokové kolo. Voda se následně vylévá a miska se vrací do původní polohy, kdy tento cyklus se opakuje každých třicet sekund. Pohyb rohatky pootáčí ojedinělým, ale velmi působivým převodovým ústrojím. Jde o soustavu kolmých převodů tvořenou palcovými koly a lucernovými pastorky. Oběh vody je z úsporných důvodů uzavřený a poháněný čerpadlem.