Cronoscopio di Hipp

Descrizione e caratteristiche fisiche

Questo strumento serviva a misurare brevi intervalli di tempo con una risoluzione del millesimo di secondo. Lo strumento è composto da un supporto a torretta in legno su cui è posto una cassa di ottone contenente un meccanismo di orologeria. Il meccanismo è mosso da un peso agganciato a una cordicella di cui un capo è fissato alla torretta di legno mentre l'altra estremità scorre su un piccolo tamburo che fa muovere gli ingranaggi. Il peso (1 kg ??) nel suo moto di discesa fa ruotare il tamburo e imprime il moto all'orologio (peso e carrucola sono mancanti). Il meccanismo di orologeria è regolato da uno scappamento a "lamella vibrante", inventato da Hipp, che compie 1000 oscillazioni al secondo (Hirsch, 1862). Nella parte anteriore della cassa di ottone sono visibili due quadranti di diametro differente, ma con ugual numero di divisioni (100 divisioni numerate ogni dieci). La lancetta più lunga avanza di una divisione ogni volta che l'altra lancetta compie un giro. Un'elettrocalamita, posta alle spalle della scatola di ottone, governa un sistema di bloccaggio/sbloccaggio delle lancette. Tale elettrocalamita è alimentata attraverso dei serrafilo posti alla base della torretta che possono essere collegati a una pila di 4.5 volt per l'alimentazione dell'elettrocalamita. L'intervallo di tempo misurato è dato dalla differenza tra la lettura eseguita dopo la chiusura del circuito (elettrocalamita) e quella rilevata prima di dare il via. Nel quadrante più grande del cronoscopio è inciso M. Hipp, Neuchâtel Suisse, 2505 (modello 75).

The Hipp's chronoscope is basically a clock movement whose mainspring is a weight and whose regulator is one of the vibrating springs that Hipp invented. The wheels that conduct the hands are independent of the main movement and can participate in the motion of the latter or not, depending on whether a pinion is slightly advanced or withdrawn. This function belongs to an electromagnet whose frame, depending on whether it is attracted or not, withdraws or advances the pinion and thereby stops the hands or sets them into motion. The movement is calculated as follows: it takes a tenth of a second for one of these hands to make a complete revolution, and since the dial is divided into 100 parts, each part corresponds to a thousandth of a second. While the first hand goes around once, the other advances to one of the lines of the second dial, it too being divided into 100 parts. In this way the thousandths of a second can be read on the first dial and the tenths of a second on the second dial (Hirsch, 1862).

Notizie storiche e uso dello strumento

Matthias (o Matthäus) Hipp (1813 - 1893) nacque a Wurtemberg, in Germania. Fece apprendistato come orologiaio e all'età di 20 anni si trasferì in Svizzera, per migliorare la sua formazione professionale, fermandosi brevemente a Sankt-Gallen dove si dice che, durante una notte di insonnia, inventò il suo famoso "scappamento a ginocchiera". Nel 1841, all'età di 28 anni, aprì la sua fabbrica a Reutlingen, in Germania, dove realizzò il suo primo orologio che presentò a Berlino in una mostra nel 1843. Nel 1852, Hipp fu nominato dal governo federale capo del National Telegraph.

Nel 1840 Charles Wheatstone (1802 - 1875) aveva sviluppato un cronoscopio con comando elettromeccanico per determinare la velocità dei proiettili. Nel 1843, Hipp migliorò il progetto originale di Wheatstone, separando il meccanismo delle lancette dal resto dell'orologio, rendendo così il movimento dell'orologio più uniforme (Edgell & Symes, 1906). 

Nel 1860 Hipp si trasferì a Neuchâtel, dove creò un piccolo telegrafo e una fabbrica di apparecchi elettrici e orologi. L'azienda si sviluppò rapidamente e nel 1889, Hipp lasciò la responsabilità della sua fabbrica ad A. Favarger e M. de Peyer. A partire dal 1908 tutti i vari strumenti prodotti vennero firmati come "Peyer & Favarger, sucessori M. Hipp ", e a seguito del ritiro di Peyer la società divenne prima Favarger & Cie (& Co.), poi Favarger & Cie SA (Ltd.) nel 1923 e infine Favag SA nel 1927. 

Dopo l'apprendistato di orologiaio a Blaubeuren, lavorò come orologiaio elettricista. Direttore di produzione dell'Officina federale dei telegrafi a Berna (1852-60), fu poi cofondatore e direttore di una fabbrica di telegrafi e apparecchi elettrici a Neuchâtel, la futura Favag. Le sue scoperte permisero di diffondere telegraficamente l'ora esatta (1863), di installare reti di orologi elettrici e di realizzare il pendolo astronomico dell'osservatorio di Neuchâtel (1877). Fra le sue numerose invenzioni figurano il cronoscopio e il cronografo, il giroscopio elettrico, il microfono, l'anemometro, il limnimetro (idrometro atto a misurare il livello dell’acqua di un lago), il sismometro, il rilevatore di incendi e il registratore di velocità per treni. Cavaliere dell'ordine di Francesco Giuseppe, nel 1875 fu insignito del dottorato h.c. dall'Università di Zurigo [Dizionario Storico della Svizzera, hls-dhs-dss.ch/it/articles/030302/2006-03-29/].

Mathias Hipp (1813 - 1893) was a brilliant theoretician born in Wertenberg in Germany. He became famous for mechanical horological improvements and when he was only 21 in 1834, he devised the Hipp toggle as part of an escapement for clocks which was later used on many electric clocks. It was also called Hipp's butterfly switch and was used to maintain a pendulum's oscillation electrically. In 1842 he established himself in Reutlingen where he principally worked on constructing a clock after his own design. Hipp's own clock appeared in 1843 with a movement at the base of the pendulum, achieving a precision of 0.025 seconds. Among his numerous inventions there are chronoscopes, chronographs, galvanometers, railway signalling equipment, watch and clock mechanisms, telegraphic time detectors, telexes, networked electronic clocks, fire alarms, microphones, seismographs, electronic gyroscopes and possibly the first electro-mechanical musical instrument.

Nel Catalogo Blaserna del 1865 è riportato: "Cronoscopio di Hipp che dà il millesimo di minuto secondo con un apparecchio aggiunto per provare la durata della caduta di un grave. (Due apparecchi, L.300); Reostato di Hipp per grandi resistenze come quello adoperato nelle stazioni telegrafiche. (L.130)". 

Interventi

Spolveratura con pennelli a setole morbide. Trattamento protettivo delle superfici in legno con olio paglierino.

Bibliografia & sitografia

•  Daguin P. A. (1861). Traité élémentaire de physique théorique et expérimentale avec les applications à la météorologie et aux arts industriel, Parigi Dezobry & E Magdeleine, Seconda Edizione, Vol. 3, pag. 839, archive.org/details/traitlmentaired01dagugoog 

• Edgell B. and Symes W. L. (1906). The Wheatstone-Hipp Chronoscope. Its Adjustments, Accuracy, and Control.  British Journal of Psychology, 2(1): 58-88, Wiley Online Library

• Hipp M. (1869). Prix-courant Illustré de la Fabrique de Télégraphes et appareils électriques à Neuchatel. Directeur: M. Hipp. Section B. Appareils scientifiques: Boussoles. Galvanomètres. Rhéostats. Appareils électriques pour mesurer le temps. Instruments météorologiques enregistreurs. Instruments de physique. Appareils à l'usage médical. Neuchatel, Suisse

  • vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/library/data/lit18171?

  • vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/library/data/lit18171/index_html?pn=9&w

• Hirsch, A. (1862).  Expériences chronoscopiques sur la vitesse des différentes sensations et de la transmission nerveuse. Bulletin de la Société des Sciences NatureIles de Neuchâtel, 6: 100-114, vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/experiments/data?id=exp39. Translated by Serge N. (1997). On the speed of different senses and nerve transmission by Hirsch (1862).  Psychological Research, 59: 261-268, doi.org/10.1007/BF00439303

• Peyer, Favarger & Cie, Catalogues B, Neuchâtel (Suisse)1902, pagg. 30,31

• Schraven T. (2003). The Hipp Chronoscope

• Schraven T. (2004). The Hipp Chronoscope, vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/essays/data/enc13

• Schraven T. (2024). Das Chronoskop von Hipp. Chrono Hype, 16: 6-85

• Segnini A. & Caffarelli R. (1990). Antichi strumenti scientifici a Pisa (sec. XVII-XX), Giardini Editori e Stampatori in Pisa, Pisa

• Lab2Go, Musei scientifici, Liceo Pilo Arbetelli di Roma, Cronoscopio di Hipp, lab2go.roma1.infn.it/doku.php?id=museiscientifici:piloalbertelli_roma:cronoscopio_di_hipp

• The National Museum of American History: americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_733915

• UNIL-EPFL: Chronoscope de Hipp, collection-lhst.epfl.ch/?action=singleObject&id=158

• WikipediA: Matthäus Hipp, en.wikipedia.org/wiki/Matthäus_Hipp

• YouTube: Hipp Toggle, youtu.be/lmx5iy4qwhI