<Desc/Clms Page number 1>
Mittlere Sonnenzeit und Sternzeit gleichzeitig angebende Uhr.
Zu den fundamentalen Begriffen der Astronomie gehören die Begriffe : Mittlere Sonnenzeit und Sternzeit. Bel den meisten astronomischen, geodätischen und nautischen Beobachtungen werden diese zwei Begriffe bei der auf Grund der Beobachtungen anzuführenden Berechnung benutzt ; die Verwandlung mittlerer Sonnenzeit in Sternzeit oder umgekehrt ist deshalb eine von den Rechenoperationen, die von Leuten, welche astronomische, geodätische und nautische Beobachtungen und Berechnungen ausführen, besonders oft vorgenommen werden müssen.
Das Prinzip dieser Verwandlung ist zwar verhältnismässig einfach, die Ausführung der Rechnung verlangt indessen immer eine gewisse Zeit, und es liegt deshalb zweifelsohne für alle Astronomen, Geodäten, Schiffsführer und dgl. ein Bedürfnis nach einer Uhr vor, die, mit einer verschiedenen Zwecken angepassten Genauigkeit, mittlere Sonnenzeit und Sternzeit gleichzeitig anzugeben vermag.
Eine solche Uhr würde ganz besonders vorteilhaft in allen den unzähligen Fällen sein, in denen es sich um eine Angabe der Sternzeit in einem gegebenen Augenblick handelt. Wenn es auch dem erfahrene Astronomen, Geodäten und Nautiker keine Schwierigkeit bietet, die einer gewissen mittleren Sonnenzeit an einem gewissen Tage des Jahres entsprechende Sternzeit approximativ im Kopfe auszurechnen, so ist es unter allen Umständen aber natürlich bequemer und sicherer, immer eine Uhr zur Verfügung zu haben, die in jedem Augenblicke diese beiden Zeiten jede für sich angibt. Das vorerwähnte Bedürfnis wird nun mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung befriedigt.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip einer mit einer für alle praktischen Anwendungen genügenden Genauigkeit diesen Zweck erfüllenden Uhr wird im folgenden dargelegt.
Für besondere Zwecke lassen sich höhere Grade von Genauigkeit, wie weiter unten näher angegeben wird, in einfacher Weise erzielen, sofern die Verhältnisse es zulassen, die Dimensionen der Uhr entsprechend zu wählen.
Das astronomische Jahr enthält 365'2422 mittlere Sonnentage und 366-2422 Sterntage. Diese zwei Zahlen sind nicht exakt und auch nicht absolut konstant, sie sind aber für lange Zeiten genügend genau.
Die nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte Uhr wird durch ein Uhrwerk gekennzeichnet, das zwei verschiedene Zeitsysteme angebende Zeiger treibt und so konstruiert ist, dass der Sonnenzeitminutenzeiger mit einer Umlaufgeschwindigkeit herumgetrieben wird,
EMI1.1
EMI1.2
führungaform der Uhr zugrunde.
Fig. 1 zeigt die Uhr von vorn gesehen, mit Zifferblatt und Zeigern, von welchen der Sonnenzeitzeiger mit einer kleinen Sonne, der Sternzeitzeiger mit einem Stern ver- sehen sein kann. Fig. 2 zeigt die Uhr von vorn, aber ohne Zifferblatt, so dass das für die Erfindung charakteristische Übersetzungswerl ersichtlich wird, während Fig. 3 die
<Desc/Clms Page number 2>
Uhr von der Seite zeigt, wobei der Übersichtlichkeit wegen die verschiedenem Teile io ? horizontaler Richtung etwas weiter voneinander gerückt sind als erforderlich ist.
A in Fig. S ist ein Zahnrad, das an dem Sonnenzeitminutenrohr festsitzt, welches den zentrisch angeordneten Sonnenzeitminutenzeiger trägt und wie bei gewöhnlichen Uhren einmal in einer mittleren Sonnenzeitstunde herumgeht. Dies Rad hat 36 Zähne und greift in ein Zahnrad C mit 73 Zähnen ein. Gegen ein mit C konzentrisch angebrachtes Zahnrad D wird das Zahnrad C durch die Feder N (Fig. 3) in der Weise gedrUckt, dass die Rotation unter normalen Verhältnissen für die beiden Räder gemeinsam wird, doch so, dass eine Verschiebung möglich ist (siehe unten).
D hat 61 Zähne und greift in das Zahnrad B ein, das 30 Zähne hat und an einem Rohr festsitzt, das sich um das Sonnenzeitminutenrohr drehen kann und den ebenfalls zentrisch angeordneten Sternzeitminotenzeiger trägt. Mau hat dann die gewünschte Über-
EMI2.1
EMI2.2
zeit einmal herumgeht. (In bezug auf die G-, de des Fehlers siehe unten.)
Das Rad A (36 Zähne) greift weiter in ein Zahnrad E mit 54 Zähnen ein. Dieses Rad trägt den Trieb F mit 8 Zähnen, der in das Rad G mit 64 Zähnen eingreift. Die Achse'dieses Rades trägt den Sonnenzeitstundenzeiger.
Die Übersetzung
EMI2.3
Wenn der Sonnenzeitminutenzeiger einmal herumgeht, legt der Sonnenzeitstundenzeiger den zwölften Teil eines Umlaufes zurück, d. b. er gelangt von einer Stundenzahl bis zur nächsten.
Das Sternenzeitminutenrad B (30 Zähne) greift in das Rad H mit 60 Zähnen ein.
Dieses Rad trägt den Trieb I, der 6 Zähne hat und in das Rad K (72 Zähne) eingreift.
Die Achse K'dieses Rades trägt den Sternzeitstundenzeiger. Die Übersetzung
EMI2.4
Wenn der Sternzeitminutenzeiger einen Umlauf macht. macht also der Sternzeitstanden-
EMI2.5
EMI2.6
EMI2.7
EMI2.8
Sonnenzeit in richtigem Gange gehalten bleibt, die Sternzeit etwa eine Minute (genauer 57.294 Sek. ) im Laufe von 365 Tagen, d. h. ungefähr 5 Sekunden pro Monat, gewinnt.
Die zwei Zeigersysteme müssen deshalb im'Verhältnis zueinander verschiebbar sein (was übrigens schon mit Rücksicht auf die Möglichkeit notwendig ist, dass die Uhr gelegentlich längere Zeit stehengeblieben ist). Dafür kaun nach der Erfindung in der folgenden Weise gesorgt werden.
In Fig. 2 und 3 ist ein zweiarmiger Hebel L ersichtlich, der um einen Zapfen gedreht werden kann, welcher an der Platte 0 festsitzt. Auf den einen Hebelarm wirkt eine Feder M so, dass er unter normalen Umständen gegen den Stift X gedrückt wird. Am Rande des Gehäuses sitzt ein Schieber ganz wie bei den Repetieruhren (auf der Zeichnung nicht ersichtlich, weil er als bekannt vorausgesetzt wird). Mit Hilfe dieses Schiebers kann der Hebel L gegen den Stift V hin gedreht werden. Der mit Zähnen versehene Teil des Hebels wird dann in die Zähne des Zahnrades D eingreifen und das Rad D nebst allen mit demselben in Verbindung stehenden Rädern zum Stehen bringen.
Infolgedessen werden beide Sternzeitzeiger zum Stehen gebracht, wogegen das Rad 0 (welches nur durch eine schwache Feder gegen das Rad D gedrückt wird) und alle mit dem Rad 0 in Verbindung stehenden Räder und also auch alle Sonnenzeitzeiger ihren Gang fortsetzen, in ganz derselben Weise, in welcher man Stunden-und Minutenzeiger einer gewöhnlichen Uhr verstellen kann, während der Sekundenzeiger seinen Gang fortsetzt.
Das Stellen der Uhr geschieht nun in der folgenden Weise :
I. Wenn die mittlere Sonnenzeit der Uhr eine längere Zeit richtig gegangen ist, so hat die Sternzeit 0'15697 Sek. pro Tag, d. h. ungefähr 57 Sek. pro Jahr gewonnen. Für Überschlagsrechnungen spielt nicht einmal dieser letztere Betrag eine Rolle :
<Desc/Clms Page number 3>
Für solche Zwecke würde es deshalb genügen, wenn man einmal im Jahre z. B. am 1. Jänner die Sternzeitzeiger 57 Sek. stille hielte. Wird eine grössere Genauigkeit gewünscht, so kann die Sternzeit einmal vierteljährlich um 14 Sek. oder einmal monatlich um 5 Sek. korrigiert werden.
II. Wenn die mittlere Sonnenzeit der Uhr eine Anzahl Minuten und Sekunden verloren oder gewonnen hat, stellt man einfach die mittlere Sonnenzeit vorwärts oder rückwärts wie bei gewöhnlichen Uhren. Die Sternzeit korrigiert sich dann von selbst.
III. Wenn die Uhr eine unbestimmte Zeit lang stillgestanden hat, ist es notwendig, sowohl die Sternzeitzeiger wie die Sonnenzeitzaiger zu korrigieren. Man stellt in der gewöhnlichen Weise (ohne auf den Hebel L einzuwirken) die Sternzeitzeiger auf eine bestimmte Sternzeit, wonach man die Sternzeit stille hält und die Sonnenzeitzeiger auf die entsprechende Sonnenzeit einstellt. Man hörte dann auf, auf den Schieber zu drucken und stellt die richtige mittlere Sonnenzeit ein.
IV. Für verschiedene Zwecke kann es vorteilhaft sein, die Sonnenzeitzeiger und die Sternzeitzeiger auf verschiedene Meridiane zu beziehen (z. B. mittlere Sonnenzeit auf eine gewisse Zone und Sternzeit auf den Meridian einer gewissen Sternwarte). Um dies zu bewirken, braucht man nur ein für allemal in einer Weise zu korrigieren, die aus dem obenstehenden leicht ersichtlich ist.
EMI3.1
1. Mittlere Sonnenzeit und Sternzeit gleichzeitig angebende Taschenuhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Uhr mit einer Vorrichtung versehen ist, mittels welcher die beiden Zeigersysteme zwecks gegenseitiger Verstellung voneinander losgekuppelt werden können.