Kellojen historiaa

Ajanmittauksen historian tärkeimmistä keksinnöistä ja tapahtumista kronologisessa järjestyksessä

 
Laadittu Espoon Kelloseppäkoulun käyttöä varten, syksyllä 1998. Veikko Ahoniemi.

n.2400 eKr.
Tunnettiin jo vanhin ajanmittaukseen käytetty laite Gnomon * (kreikkaa; osoittaja). Se muodostuu kohtisuorasta kärjestä, joka voi olla puunrunko, pylväs tai obeliksi**. Tämä heittää maahan varjon. Kiinalaiset tunsivat "varjoheittäjaä" jo noin v. 2400 eKr.
 
*) Ehkä kuuluisin on Toscanellin Firenzen tuomiokirkkoon 1468 asentama Gnomon. Siinä auringonvalon läpäisemä reikä on 83m lattian ylapuolella. Auringon kuva liikkuu lattialla niin nopeasti, että keskipäivä voidaan mitata 0,5 sekunnin tarkkuudella.
*) Mailman suurin pysty obeliski on Pyhän Johanneksen aukiolla Roomassa, jonne se pystytettiin 1588. Patsas rakennettiin alunperin jo 1450 eKr. Heliopolikseen, josta se siirrettiin 357 eKr. Circus Maximukseen ja sieltä edelleen Roomaan. Obeliksi on 33m. korkea ja painaa 450 tonnia.

n. 1500 eKr.
Vanhimpana kellona pidetään Amenofis I:n vesikelloa.

n. 1200 eKr.
Gnomon, joka edelsi aurinkokelloa otettiin käyttöön Egyptissä.

742 eKr.
Ensimmäinen luotettava maininta aurinkokellosta.

n. 600 eKr.
Aurinkokello mainitaan kuningas Hiskian yhteydessä.

n. 600 eKr.
Babylonialainen Berosus mainitaan aurinkokellon keksijänä, vaikkakin on tunnettua, että egyptiläiset, assyyrialaiset, babylonialaiset sekä eräät Aasian kansat pystyivät jo paljon aikaisemmin seuraamaan ajankulua auringosta. Vuosi 600 eKr. on sikäli tärkeä virstanpylväs ajanmittauksen historiassa, etta niinä aikoina aurinkokello tuli Kreikkalaisten tuntemaksi.

429 eKr.
Clepsydraa käytettiin Kreikassa.

n. 260 eKr.
Roomalaiset saivat aurinkokellon Kreikkalaisilta.

n. 164
Roomaan asennettiin ensimmäiset aurinkokellot.

885
Alfred Suuri käytti kynttilää kellona.

n. 996
Ranskassa Aurillacissa syntynyttä munkkia ja kirkonmiesta Gerbertiä (947-1003) pidetään ensimmäisen rataskellon rakentajana. Han asetti mekaanisen kellon mm. Magdeburgin tuomiokirkkoon. Kirkonmies Gerbet valittiin sittemmin paaviksi Sylvester II:n nimellä.

1000
Haydnsin kirja "Book of Dates" mainitsee ensimmäisenä kayntihaan. Tarkkaa tyyppikuvaa ei ole. Maininta saattaa olla ns. "Verge escapement". Kirjoittaja on antanut sille nimen, keksijän mukaan, Gerbert.

1176
Mainitaan Ranskassa Sensin tuomiokirkossa olleen kellon.

1200-luvun loppu
Rataskellot yleistyvät tornikelloina. Näissä oli ns. balanssi-spindel -käynti (edestakaisin heilahteleva vaakasuora palkki, jonka liikettä rajoitti yksi tai kaksi sian harjasta).

1286
Asetettiin paikoilleen painoilla ja rattailla varustettu kello St. Paulin katedraaliin Lontooseen.

1200-1300-luvut
Aikakaudelta on peräisin ns. horologiumeja. Näistä ehkä tunnetuin on Strasbourgin tuomiokirkon horologium.

1300-1uku
Italiassa syntyi luultavasti ensimmäiset seinäkellot.

1400-1uku
Tuli jousi käyttöön voimanlähteenä. Tämän jälkeen ilmaantuivat ensimmäiset yksityiseen käyttöön tarkoitetut kellot.

n. 1460
Esiteltiin tiettävästi ensimmäiset mukana kannettavat kellot Mantuassa. Ne olivat italialaisten ja ranskalaisten ruhtinaiden ylpeyden aihe.

1496
Luultavasti Suomi sai ensimmäisen rataskellonsa, joka oli painoilla varustettu rataskello. Turun linnassa ensimmäinen julkinen kello. Luultavaa on, että ainakin Turun dominikaaniluostarissa oli kello jo aikaisemmin.

1500-luku
1500-luvulta alkaen tornikelloihin sovitettiin minuuttiosoitin, tuntiosoittimen lisäksi.

1510/ 1511
Taskukellon keksi lukkoseppä Peter Henlein (n. 1480-1542). Henlein kellossa oli käyttövoimana jousikoneisto ja käyntiä säätelevänä elimenä liipotin, aikaisemmin kaytetyn punnusten ja ns. vaakatasaajan asemasta. Taten kellon kaynti tuli riippumattomaksi sen asennosta ja kelloja voitiin ajatella käytettäväksi merenkulun apuvälineenä. Henlein taskukelloa sanottiin "Nurnbergin munaksi" ja se herätti aikoinaan tavatonta huomiota. Se on kaikkien nykyajan taskukellojen edeltäjä, vaikka olikin huomattavasti isompi.

1523
Jacob Tsekkilainen teki ensimmäisen käytännön sovelluksen ketjuvetomekanismin "Fusee" käyttämiseksi kelloissa. Ketjuvetomekanismi perustuu Leonardo da Vincin noin 1500 tekemään keksintöön. Leonardo da Vinci ei valmistanut käytännön mallia keksinnöstään.

1530
Pronssilevyjä alettiin käyttämään mekaanisissa kelloissa.

1565
Ketjuvetomekanismi "Fusee" esiintyi ensimmäisen kerran Englannissa.

1581 / 1583
Galilei (1564-1642), 19-vuotias nuori lääketieteen opiskelija keksi heiluria koskevat lait ollessaan messussa Pisan katedraalissa. Galilei katseli holvinkattoon kiinnitetyn lampun heilahtelua ilmavirran vaikutuksesta. Verratessaan heilahtelua sydämensä lyonteihin, huomasi hän sen heilahdusten olevan kestoltaan yhtä pitkät, mistä hän päätyi heiluria koskeviin lakeihin.

Galileo Galilei syntyi 15. helmikuuta 1564 Pisassa ja kuoli 8 tammikuuta 1642 Arcetrissa lahella Firenzea. Myöhemmin fyysikko ja tähtitieteilijä.

1600-1uku
Myos pienet kellot varustettiin minuuttiosoittimella.

1602-31
Paitsi Galilei ja Huygens ovat heilurilla varustettuja kelloja suunnitelleet ja rakentaneet monet muutkin, mm. sveitsiläinen Jost Burgi (1555-1632), joka palveli kelloseppänä Rudolf II:n luona 1602 on todennakoisesti valmistanut Wienissa olevan heilurikellon kuusisataaluvun ensipuoliskolla.

1610
Emalia alettiin käyttämään kellojen kuorien koristeluun. Lasi kellon suojana otettiin myös käyttöön.

1635
Ranskalainen, Bloissin kaupungissa toiminut Paul Viet keksi emalitaulun kelloihin

1641
Galilei suunnitteli luultavasti poikansa Vincenzon kanssa heilurikellon, jota hän ei kuitenkaan ehtinyt valmistamaan. Vuonna 1649 Galilein poika valmisti isänsä suunnitelman mukaisesti heilurikellon.

1656-57
Christian Huygens (1629-1695) rakensi heilurikellon jonka jo Galilei oli aiemmin keksinyt, mutta ei osannut ja ei kerinnyt rakentamaan todella toimivaa mallia. Huygensin heilurikello oli ensimmäinen todella käyttökelpoinen ja luotettava kello. Se oli spindelkäyntinen jossa heiluri riippui erikseen ja sai käyniltä voiman samanlaisen haarukan välityksellä kuin nykyisin käytössa olevissa seinäkelloissa. Huygensin ohjeiden mukaan heilurikellon valmisti kelloseppa Salomon Coster eikä suinkaan Huygens itse.

1650-75
Huygens ja Robert Hooke ottivat spiraalin käyttöön kelloissa.

1670
Robert Hooke, eteva englantilainen fyysikko ja tähtitieteilijä suunnitteli ensimmaisen koneen hampaiden valmistamiseksi. Aikaisemmin kaikki hampaat oli tehty viilaamalla. Hän myös suunnitteli tasausheilurin (mahdollisimman pieni lämpötilan muutoksen vaikutus heiluriin), mutta hänen laitteensa oli hyvin epäkäytännöllinen, sillä heiluri oli leveämpi kuin pitkä. Hook teki monia arvokkaita keksintöjä. Hän mm. yhdisti spiraalijousen taskukellon liipottimeen.

1671
Oletettavasti englantilainen William Clement keksi myötähampaisen käynnin (anchoir recoil escapement).

1680
Valmisti kelloseppa William Clement ns. "englantilaisen ankkurin" paremmin tunnettu nimellä myötähampainen käynti. Rakenteesta käytetään myös nimitystä "takaisinvievä ankkurikäynti" ja "laahaava ankkurikäynti" sekä molempien mainittujen nimien yhdistelmää. Todennäkoisesti Robert Hook oli vuonna 1676 keksinyt ko. kaynnin, mutta han ei tehnyt siitä käytännöllistä mallia.

1695
Thomas Tompion (1639-1713) valmisti sylinterikäynnin.

1700
Jalokivien käyttö kellon laakereina perustuu Fationin reijän porauskeksintöön jalokiviin.

1704
Nicolas Facio de Duillier (1664-1753), Englannissa asuva sveitsiläinen keksi vuonna 1704 menetelmän porata reikä rubiineihin ja safiireihin timanttiporalla. Tämä mahdollisti näiden jalokivien käyttämisen kivilaakereina ja näin rattaiden kitkaa saatettiin alentaa. Liipotinakselin laakerikiven reijän halkaisija on n, 0.1 mm.

Lähde: Spectrum tietosanakirja, osa 5 (kello).

1714
Englannin hallitus julisti kilpailun luotettavan, merellä käytettävän pituusasteen määritelmän keksimiseksi. Ensimmäinen palkinto oli valtava omaisuus 20 000 puntaa. Palkinnon korjasi kelloseppä John Harrison (1693-1776), jonka valmistama laivakronometrin virhe 161 päivää kestävän matkan jalkeen oli vain viisi sekuntia. Harisson sai laivakronometrin keksimisestä palkintonsa vasta vuonna 1761.

1715/ 1720
Keksi ja rakensi lontoolainen kelloseppä George Graham (1673-1751) lepäävän ankkurikäynnin eli ns. "Graham-käynnin". Graham oli paitsi etevä kelloseppä myös mekaanikko ja tähtitieteilijä. Hän opiskeli etevän kellosepän Thomas Tompionin (1639-1713) oppilaana, tehden useita parannuksia kelloihin.

1715
Georg Graham (1673-1751) valmisti ensimmäisen käytännollisen tasausheilurin, mutta keksinto julistettiin vasta vuonna 1726.

1720
Georg Graham (1673-1751) paransi Tompionin sylinterikäyntiä.

1726/29
John Harrison laati ensimmaisen kompensaatioheilurin.

1730
Frans Ketterer valmisti tiettävästi ensimmäisen käkikellon.

1748
Pierre Le Roy (1717-1785) kehitti edelleen John Harrisonin rakentamaa ensimmäistä kronometrikäyntiä. Myohemmin sitä kehitti edelleen Ferdinand Berthoud (1727-1807), John Arnold (1744-1799), Thomas Earnshaw (1749-1829), Abraham-Louis Breguet (1747 -1823) ja Urbain Jugensen(1776-1830).

1750
Ensimmaisen ankkurikäynnin valmisti englantilainen Thomas Mudge (1715-1794)

1770
Abraham Louis Perrelet (1729-1826) rakensi vuonna 1770 itsevetävän kellon. Sen jousta piti vireessä painolla varustettu vipu, jonka pani liikkeeseen kellon kantajan liikkuminen. Samaa periaatetta alettiin soveltaa sarjatuotantokelloihin vasta 1920-luvulla, jolloin rannekellot olivat saavuttaneet suosionsa. Lähde: Spectrum tietosanakirja, osa 5 (kello).

Itsevirittyvää taskukelloa kehitti edelleen Abraham-Louis Breguet (1747-1823) ja valmisti sellaisen Napeoleon I:lle. Breguet tyoskenteli Pariisissa vuosina 1780-1820. Hänet mainitaan mailman parhaimmaksi kellosepäksi.

Breguet oli alkuaan sveitsiläinen, mutta vietti paljon ajastaan Ranskassa.

1839
Saksalainen tähtitieteilijä ja optikko Carl August von Steinheil (1801-1870) mainitaan sähkökellon keksijänä. Han keksi mm. että maata voidaan kayttää lennättimessä paluujohtona, suunnitteli Itävallan ja Sveitsin lennätinverkot ja kehitti optisten laitteiden valmistusta Munchenissa vuonna 1855 perustamassaan tehtaassa.

1840-1uku
Luvulta on peräisin ensimmäiset sähkokellot.

1867
Georg Friedrich Roskopf (1813-) laski markkinoille ensimmäiset kellosarjansa. Schwarzwaldissa syntynyt Roskopf meni 16-vuotiaana kellosepän oppiin La Chauxde-Fondiin. Vasta valmistuneena kelloseppänä hän työskenteli eri kellotehtaissa, kunnes hän perusti oman liikkeen nimelta Roskpf, Girhaus & Cie. Roskpfin lahjakkuus oli enemmän teknistä kuin kaupallista laatua ja hänen liiketoverinsa jättivät hänet jo kahden vuoden kuluttua. Vaihtelevien kohtaloiden jälkeen han tuli Geneveen vuonna 1857.

Epailematta Roskpfilla oil noihin aikoihin ajatus suunnitella yksinkertainen, kestävä kello, joka sopisi jokaisen kukkarolle, mutta silti näyttäisi aikaa jokapaivaisen elämän vaatimalla tarkkuudella. Lopulta vuonna 1867 hän oli päässyt niin pitkälle, että saattoi myydä kelloa olosuhteisiin katsoen alhaiseen 20 frangin hintaan.

1889
Saksalainen insinööri Sigmund Riefler (1847-1912) onnistui pyrkimyksessään kehittää käyntilaite, joka siirtäisi käyntivoiman heilurille tasaisena ja sallisi heilurille mahdollisimman häiriöttömän liikkeen. Syntyi Riefler-käynti.

Ns. Strasser-käynti syntyi muutamia vuosia tämän jalkeen professori Ludwig Strasserin (1854-1917) suunnittelemana.

1890
Merkittävän parannuksen teki Sigmund Rieflerin Munchenissa suunnittelema uudentyyppinen elohopeatasausheiluri.

1896
Ranskalainen tiedemies ja fyysikko Edouard Guillaume (1861-1939) keksi Invar-metallin, raudan ja nikkelin seoksen. Sen laajenemiskerroin on viisitoistakertaa alhaisempi kuin teräksen vastaava arvo. Invar-metallin seos sisälsi 35,7% nikkelia ja 64,3% rautaa. Tämän seoksen lämpölaajenemiskerroin on hyvin pieni, milleinä 1,001-1,00. Metallia käytetään paljon mm. heilureissa.

Nimensa Invar on saanut latinankielen sanasta Invaria Bills (=muuttumaton).

Guillaume syntyi 15. helmikuuta Fleuriessa Sveitsissä ja kuoli 13. kesäkuuta 1938 Pariisissa. Oli Pariisin Bureau International des Poids et Mesures -laitoksen johtaja vuodesta 1915. Suoritti täsmämittaustutkimuksia, mm. 1 litran ja 1 kuutiodm:n vertailun.

1910-1uku
Vasta 1910-luvulla alkoi rannekello syrjäyttää taskukelloa.

1920
Guillaume keksi Elinvarin, toisen raudan ja nikkelin (42%) seoksen ns. itsekompensoivien spiraalijousien valmistukseen. Lukuisten tämänkaltaisten keksintöjen ansiosta hänelle myönnettiin Nobelin fysiikan palkinto vuonna 1920.

1920
llmestyivät kellot joissa oli synkronimoottori

1922
Englantilainen John Harwood patentoi itsevirittyvän rannekellon.

1930-1uku
Ilmestyivät markkinoille automaattiset rannekellot.

1932
Kvartsikellon keksiminen aloitti uuden jakson ajanmittauksen historiassa. Jos sopivasti hiotun kvartsikiteen kahdelle vastakkaiselle puolelle (pinnalle) johdetaan vaihtojannite, alkaa kide värähdellä erittäin tarkasti muuttumattomana pysyvälla taajuudella. Syntyvää jaksolukua alennetaan ensin elektronisilla kytkennöillä (jaottimilla), minkä jälkeen sen annetaan käyttää synkronimoottoria, joka vuorostaan kayttää osoitinkoneistoa. Ensimmäisen kvartsikellon rakensi berliiniläiset fyysikot Scheibe ja Adelsberger nojautuen ranskalaisen Langevin aikaisemmin tekemiin kvartsikiteen ominaisuuksia koskeviin tutkimuksiin. Kvartsikello voi toimia niin tarkasti, että virhe kolmen vuoden käyntiajan jalkeen on vain yksi sekunti (oli 1970-luvulla).

1949
Onnistui amerikkalaisen H. Lyonsin johtama tutkimusryhmä rakentamaan ensimmäisen atomikellon. Se perustuu ammoniakkimolekyylin värähtelyihin. Ammoniakkimolekyyli on nelikärkisen pyramidin muotoinen; huipussa on typpiatomi ja kolmessa pohjakärjessä vetyatomit. Jos ohennettua amoniakkikaasua suljetaan kammioon, johon johdetaan radioaaltoja, joiden aallonpituus on 1,26 cm. alkavat ammoniakkimolekyylit värähdellä 23870,4 miljoonaa värähdystä sekunissa. Jos näiden värahdysten annetaan ohjata kvartsikelloa, saadaan ajannayttäjä jonka virhe on yksi sekunti 300 vuodessa.
Tiedot kokosi:
Veikko Ahoniemi

Copyright © Veikko Ahoniemi. Vantaa 1998.