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木材與鐘
# 1
木材與鐘
早期歐洲
1360年Henry de Vick用金屬材料製造了歷史上第一個室內時鐘，根據這個鐘的設計，後期的產品有些會用木材代替了金屬齒輪。
Verge and foliot escapement
An early clock
The de Vick Clock(Verge and foliot clocks)
Replica of an early 17th-century clock with a foliot-and-verge escapement mechanism. An early wood gear clock
這些發展，其實由於當時冶金技術落後，最容易的代替材料就是木材。在17世紀的德國山區，工匠們普遍會用木材作為機芯齒輪。木齒輪機芯的唂咕鐘大約在1750年發展開來。
中國宋代
1090年，中國宋代蘇頌建水運儀象台，以水激輪、輪轉製成中國唯一有說明的自動水運天文儀象及自動報時天文台，可隨地球自轉的追蹤觀星裝置，比西方鐘錶早了600年；蘇頌等人建造的水運儀象臺臺高三丈五尺六寸多，相當於三、四層樓那麼高，分為三層：最上一層有一個小木屋，屋中安裝有渾儀和圭表。當用渾儀觀測時，小屋屋頂就可以自動打開，露出渾儀。這種裝置可以說是現代天文臺活動屋頂的鼻祖。第二層是渾象，渾象的圓球上鑄有283個星官，共計1464顆恒星，用28條經線將28宿隔開。渾象圓球裝在地櫃中，一半露在櫃外，代表著地平線上的半個天空。最下層就是複雜的報時系統，它有五層小木閣，每個小木閣中都有不同數目的小木人。第一、二、三層中的小木人負責報告一天內的時辰和時刻，四、五層中的小木人負責報告夜裡的時辰和更點。
整個水運儀象臺以漏壺中的水為驅動力，通過一套傳動裝置和一個機輪聯結在一起，與天球同步運轉，逼真自動地演示了天象的變化。
台灣國立自然科學博物館所展示之水運儀象台是依據蘇頌所撰「新儀象法要」的文獻內容研究復原而成，為世界第一座功能完備之原尺寸木樣模型。原件依北宋時期蘇頌和韓公廉等人所設計製作的。
擒縱裝置結構圖
水運儀象台---細部結構分析
http://web2.nmns.edu.tw/Web-Title/china/StructGame.htm
英國
1715年前，遠在英國的約翰・哈里遜John Harrison ，在鐘擺研究過程中，也曾造了兩個木製機芯齒輪座地時鐘。約翰・哈里遜是自學天才，他研究鐘錶技術時，用木材代替金屬製造了準確的時鐘，在1722年，約翰・哈里遜與他的兄弟詹姆斯在Brocklesby公園修建了一個木齒輪機芯的塔鐘，這個時鐘今天仍然運行。
經緯度的故事~~~航海天文鐘的發明
請按圖片看詳述
在1728年，他修造了數個木齒輪的精確時鐘regulator clock，他採用愈創樹的特硬木材作擒縱輪的材料，用鐵梨木造成小齒輪。
The John Harrison clock at Nostell Priory
在他研究發明溫度補償鐘擺gridiron pendulum的過程中，他利用木製的精確時鐘，來印証溫度補償鐘擺gridiron pendulum的擺律。
experiments to design gridiron pendulum
在這些測試成功之後，他才能繼續修造他的四個航海鐘marine clock。H1包含了木齒輪，并且成功遠航來回英倫到里斯本。
Marine timekeeper (H1), front
Marine timekeeper (H1), side
winding wheels
Marine timekeeper (H1), side and back
front view
side view
H2和H3是改用黃銅作造鐘材料，但未曾造過遠航測試。
Marine timekeeper (H2), front
Marine timekeeper (H2), side
Marine timekeeper (H2), front and side
Marine timekeeper (H3), front
Marine timekeeper (H3), back and side
Marine timekeeper (H3) with case
他的木齒輪精確時鐘regulator clock準確度達至每個月1秒誤差，然後調整他的航海鐘來對準，才實在做海洋試驗。H4是極端重要和可貴的發明，因為它的成就，推動了法國和英國航海鐘的發展。
Marine timekeeper (H4), obverse
Marine timekeeper (H4), open upper plate
1785年，John Arnold和Thomas Earnshaw開發了現代航海鐘的平衡外殼設計。
This is a typical example of Earnshaw's marine chronometers
Earnshaw's Chronometer Escapement
Chronometer Escapement
Train of Marine Chronometer
《待續》
早期歐洲
1360年Henry de Vick用金屬材料製造了歷史上第一個室內時鐘，根據這個鐘的設計，後期的產品有些會用木材代替了金屬齒輪。
Verge and foliot escapement
An early clock
The de Vick Clock(Verge and foliot clocks)
Replica of an early 17th-century clock with a foliot-and-verge escapement mechanism. An early wood gear clock
這些發展，其實由於當時冶金技術落後，最容易的代替材料就是木材。在17世紀的德國山區，工匠們普遍會用木材作為機芯齒輪。木齒輪機芯的唂咕鐘大約在1750年發展開來。
中國宋代
1090年，中國宋代蘇頌建水運儀象台，以水激輪、輪轉製成中國唯一有說明的自動水運天文儀象及自動報時天文台，可隨地球自轉的追蹤觀星裝置，比西方鐘錶早了600年；蘇頌等人建造的水運儀象臺臺高三丈五尺六寸多，相當於三、四層樓那麼高，分為三層：最上一層有一個小木屋，屋中安裝有渾儀和圭表。當用渾儀觀測時，小屋屋頂就可以自動打開，露出渾儀。這種裝置可以說是現代天文臺活動屋頂的鼻祖。第二層是渾象，渾象的圓球上鑄有283個星官，共計1464顆恒星，用28條經線將28宿隔開。渾象圓球裝在地櫃中，一半露在櫃外，代表著地平線上的半個天空。最下層就是複雜的報時系統，它有五層小木閣，每個小木閣中都有不同數目的小木人。第一、二、三層中的小木人負責報告一天內的時辰和時刻，四、五層中的小木人負責報告夜裡的時辰和更點。
整個水運儀象臺以漏壺中的水為驅動力，通過一套傳動裝置和一個機輪聯結在一起，與天球同步運轉，逼真自動地演示了天象的變化。
台灣國立自然科學博物館所展示之水運儀象台是依據蘇頌所撰「新儀象法要」的文獻內容研究復原而成，為世界第一座功能完備之原尺寸木樣模型。原件依北宋時期蘇頌和韓公廉等人所設計製作的。
擒縱裝置結構圖
水運儀象台---細部結構分析
http://web2.nmns.edu.tw/Web-Title/china/StructGame.htm
英國
1715年前，遠在英國的約翰・哈里遜John Harrison ，在鐘擺研究過程中，也曾造了兩個木製機芯齒輪座地時鐘。約翰・哈里遜是自學天才，他研究鐘錶技術時，用木材代替金屬製造了準確的時鐘，在1722年，約翰・哈里遜與他的兄弟詹姆斯在Brocklesby公園修建了一個木齒輪機芯的塔鐘，這個時鐘今天仍然運行。
經緯度的故事~~~航海天文鐘的發明
請按圖片看詳述
在1728年，他修造了數個木齒輪的精確時鐘regulator clock，他採用愈創樹的特硬木材作擒縱輪的材料，用鐵梨木造成小齒輪。
The John Harrison clock at Nostell Priory
在他研究發明溫度補償鐘擺gridiron pendulum的過程中，他利用木製的精確時鐘，來印証溫度補償鐘擺gridiron pendulum的擺律。
experiments to design gridiron pendulum
在這些測試成功之後，他才能繼續修造他的四個航海鐘marine clock。H1包含了木齒輪，并且成功遠航來回英倫到里斯本。
Marine timekeeper (H1), front
Marine timekeeper (H1), side
winding wheels
Marine timekeeper (H1), side and back
front view
side view
H2和H3是改用黃銅作造鐘材料，但未曾造過遠航測試。
Marine timekeeper (H2), front
Marine timekeeper (H2), side
Marine timekeeper (H2), front and side
Marine timekeeper (H3), front
Marine timekeeper (H3), back and side
Marine timekeeper (H3) with case
他的木齒輪精確時鐘regulator clock準確度達至每個月1秒誤差，然後調整他的航海鐘來對準，才實在做海洋試驗。H4是極端重要和可貴的發明，因為它的成就，推動了法國和英國航海鐘的發展。
Marine timekeeper (H4), obverse
Marine timekeeper (H4), open upper plate
1785年，John Arnold和Thomas Earnshaw開發了現代航海鐘的平衡外殼設計。
This is a typical example of Earnshaw's marine chronometers
Earnshaw's Chronometer Escapement
Chronometer Escapement
Train of Marine Chronometer
《待續》
# 2
America Wood Clocks Industry美國木時鐘工業
在1800年以前，美國新英格蘭已經開展了木機芯時鐘的工業。多少年來，英國貿易禁運，防止了黃銅和質優的鋼材到達這個新的國家。波士頓茶葉事件的發生，正顯示了北美洲植民不滿以高稅金購買英國的物品，其中包括來自英國的座鐘。
鐘是當代的高技術產品，英國人引以自豪的生產發明，因為市場需求很大，故此當地鐘匠學會了利用木材材料開展做鐘工業；在製造過程中，只有幾個零件由鋼或黃銅製成，例如擒縱輪和擒縱叉。運用新的製造方法，將各類時鐘齒輪增加零件的互換性，時鐘發展成獨特的美國式樣。
wooden movement
1837年，Chauncey Jerome研發了黃銅金屬工業技術製造鐘錶，其後別人仿效，木時鐘時代結束。
德國唂咕鐘cuckoo clock
1600年期間德國黑森林地區的人民，農耕工作的時間是非常有限。在漫長的冬天，貧農為了維持生計，都會化身成為工匠，發展一些手工業製作，他們之中有些是畫師、設計家，數學演算家和雕刻家，縱合一些實用的技能，開發了一套機械結構時鐘機芯的源型。主要以木材作原料，所有這些工匠通過他們熟練的手工在黑森林地區裡，結合了他們的技能，開始修造木機芯時鐘。
在製造過程中，不斷改進時鐘的質量，還創立了當地獨有的一套時鐘特徵，當中也包括外型的規格，最終演化成現在的唂咕鐘。另外，由於演進過程要縱合不同的科學及技術，也促進了當地鐘錶專科學校的組成；德國鐘錶及科研發展的成就，其實都是在這時建立基礎。
黑森林布榖鳥鐘的發展，為區域帶出很多啟發，德國著名的Strasburg大教堂時鐘，雄雞在每個小時打鳴宣佈小時時間，都是仿照布榖鳥鐘的打鳴方式。
大約1750年，建造了著名的"Schottenuhr" clock~(special Black Forest painted wooden shield clock黑森林手繪的木盾型鐘面時鐘)，並開始出現在時鐘表盤的上面有一個小門，杜鵑鳥會從小門出來報時，這些時鐘設計非常複雜又極之稀有。
Early cuckoo clock, Black Forest, 1760-1780
很快布榖鳥鐘的新的品種又出現，外殼以鐵路房子的形式配上深棕色橡木鐘面。那時生產的木架時鐘，都是用重錘帶動機芯齒輪，為時鐘提供動力的。受法國工藝文化影響，布榖鳥鐘的外型雕塑得非常細緻，很有藝術性。
德國咕咕鐘的歷史最早是一對名叫庫茲的德國兄弟發明了第一座世界上最早問世的木架鐘，這是咕咕鐘的前身，後來一位法朗安頓．凱特爾先生巧妙地用風箱原理，設計出讓鐘可以發出與布穀鳥相似的歌聲，而完成了世界上第一座咕咕鐘，咕咕鐘業自此迅速發展，憑著設計師們的想像力，在鐘的結構和外觀上得到許多的改良，也就是現在我們所熟悉的咕咕鐘外型。咕咕鐘使用傳統的手工雕刻技法來裝飾外觀，並利用機械動力以及齒輪原理，設計了各種不同的動態木偶，例如像砍木材、喝啤酒、水車的轉動、跳舞等，這些精巧有趣的動偶，配上音樂與咕咕鳥鳴聲，將黑森林地區的生活表現無遺。
咕咕鐘不同於一般機械鐘，除了用咕咕鳥叫聲報時外，也利用了傳統的雕刻技法，用木雕裝飾各種咕咕鐘，雕刻包括葉子、獵人設計或者一個微型房子；更特別的是用機械原理，設計了不同的會動木偶，如砍材、喝啤酒、水車的轉動 、跳舞等．精巧有趣的動偶，配上音樂與鳥鳴,將黑森林的生活表現在時鐘上。黑森林咕咕鐘變成了世界知名的地區文化，又是科技與藝術揉合的結晶，比一份美麗的紀念品更多一些實用和觀賞價值。
world’s largest cuckoo clock
(All Pictures are borrowed)
在1800年以前，美國新英格蘭已經開展了木機芯時鐘的工業。多少年來，英國貿易禁運，防止了黃銅和質優的鋼材到達這個新的國家。波士頓茶葉事件的發生，正顯示了北美洲植民不滿以高稅金購買英國的物品，其中包括來自英國的座鐘。
鐘是當代的高技術產品，英國人引以自豪的生產發明，因為市場需求很大，故此當地鐘匠學會了利用木材材料開展做鐘工業；在製造過程中，只有幾個零件由鋼或黃銅製成，例如擒縱輪和擒縱叉。運用新的製造方法，將各類時鐘齒輪增加零件的互換性，時鐘發展成獨特的美國式樣。
wooden movement
1837年，Chauncey Jerome研發了黃銅金屬工業技術製造鐘錶，其後別人仿效，木時鐘時代結束。
德國唂咕鐘cuckoo clock
1600年期間德國黑森林地區的人民，農耕工作的時間是非常有限。在漫長的冬天，貧農為了維持生計，都會化身成為工匠，發展一些手工業製作，他們之中有些是畫師、設計家，數學演算家和雕刻家，縱合一些實用的技能，開發了一套機械結構時鐘機芯的源型。主要以木材作原料，所有這些工匠通過他們熟練的手工在黑森林地區裡，結合了他們的技能，開始修造木機芯時鐘。
在製造過程中，不斷改進時鐘的質量，還創立了當地獨有的一套時鐘特徵，當中也包括外型的規格，最終演化成現在的唂咕鐘。另外，由於演進過程要縱合不同的科學及技術，也促進了當地鐘錶專科學校的組成；德國鐘錶及科研發展的成就，其實都是在這時建立基礎。
黑森林布榖鳥鐘的發展，為區域帶出很多啟發，德國著名的Strasburg大教堂時鐘，雄雞在每個小時打鳴宣佈小時時間，都是仿照布榖鳥鐘的打鳴方式。
大約1750年，建造了著名的"Schottenuhr" clock~(special Black Forest painted wooden shield clock黑森林手繪的木盾型鐘面時鐘)，並開始出現在時鐘表盤的上面有一個小門，杜鵑鳥會從小門出來報時，這些時鐘設計非常複雜又極之稀有。
Early cuckoo clock, Black Forest, 1760-1780
很快布榖鳥鐘的新的品種又出現，外殼以鐵路房子的形式配上深棕色橡木鐘面。那時生產的木架時鐘，都是用重錘帶動機芯齒輪，為時鐘提供動力的。受法國工藝文化影響，布榖鳥鐘的外型雕塑得非常細緻，很有藝術性。
德國咕咕鐘的歷史最早是一對名叫庫茲的德國兄弟發明了第一座世界上最早問世的木架鐘，這是咕咕鐘的前身，後來一位法朗安頓．凱特爾先生巧妙地用風箱原理，設計出讓鐘可以發出與布穀鳥相似的歌聲，而完成了世界上第一座咕咕鐘，咕咕鐘業自此迅速發展，憑著設計師們的想像力，在鐘的結構和外觀上得到許多的改良，也就是現在我們所熟悉的咕咕鐘外型。咕咕鐘使用傳統的手工雕刻技法來裝飾外觀，並利用機械動力以及齒輪原理，設計了各種不同的動態木偶，例如像砍木材、喝啤酒、水車的轉動、跳舞等，這些精巧有趣的動偶，配上音樂與咕咕鳥鳴聲，將黑森林地區的生活表現無遺。
咕咕鐘不同於一般機械鐘，除了用咕咕鳥叫聲報時外，也利用了傳統的雕刻技法，用木雕裝飾各種咕咕鐘，雕刻包括葉子、獵人設計或者一個微型房子；更特別的是用機械原理，設計了不同的會動木偶，如砍材、喝啤酒、水車的轉動 、跳舞等．精巧有趣的動偶，配上音樂與鳥鳴,將黑森林的生活表現在時鐘上。黑森林咕咕鐘變成了世界知名的地區文化，又是科技與藝術揉合的結晶，比一份美麗的紀念品更多一些實用和觀賞價值。
world’s largest cuckoo clock
(All Pictures are borrowed)
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