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Erdglobus mit fortlaufend, erleuchteter Tageshalbkugel Innnerhalb
von lichtdurchlässigen Globuskugeln sind bewegliche Blenden bekannt, von denen die
Strahlen einer im Globus vorhandenen Lichtquelle auf eine Hälfte der Globusoberfläche
beschränkt werden. Mit derartigen Blenden läßt sich die der jeweiligen Tages- und
Jahreszeit entsprechende Sonnenbestrahlung der Erdkugel veranschaulichen. Hierbei
hat man die Globusachse auch bereits mit einem Uhrwerk verbunden, das durch Räderwerke
die Drehung und Schwenkung (Deklinationsbewegung) der Blende bewirkt. Zur jahreszeitlich
richtigen Kombination der Blenden-Tagesdrehung und Deklinationsbewegung wurden Exzenterscheiben
und Hebelverbindungen verwendet, deren Berechnung, Herstellung und Anbringung erhebliche
Schwierigkeiten bereitet, wenn eine der astronomischen Sonnenbewegung genau entsprechende
Wanderung der erleuchteten Globushalbkugel erreicht werden soll. Auch ist bei diesen
vorbekannten Einrichtungen keine einfache und voneinander unabhängige Korrektur
der Blenden-Tagesstellung und -Deklinationsstellung möglich.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung durch eine besondere Konstruktion
eines in einem Meridianbügel drehbar gelagerten, lichtdurchlässigen Erdglobus vermieden,
der eine Nord- und Südpol verbindende Achse hat, an der ein Antriebswerk für eine
den tages- und jahreszeitlichen Gang der Nachthalbkugel entsprechend bewegte Abdeckblende
angeordnet ist. Der Erdglobus der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch
ein Antriebswerk ein Hohlzylinder mit einer ebenen, um rund 23° gegen eine Globusachse
geneigten Auflagefläche um den mittleren Abschnitt der Globusachse drehbar ist,
wobei die Auflagefläche als Auflage für ein der Achse einer Blende paralleles Gestänge
dient und das Antriebswerk über ein im Verhältnis Tag zu Jahr untersetztes Getriebe
eine Relativdrehung zwischen dem Hohlzylinder und dem Gestänge bewirkt.
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Für die getriebliche Verbindung zwischen der Blende und dem Hohlzylinder
hat es sich bewährt, daß der Hohlzylinder an einem Lagerkörper sitzt, der um eine
die Globusachse umfassende, vom Antriebswerk angetriebene Hohlwelle drehbar ist,
die mit einem Lagerkörper verbunden ist, der seinerseits die Drehung des Gestänges
und damit der Blende bewirkt, und daß die Globusachse einen Ring trägt, an dem durch
Federdruck ein Kammrad festgehalten wird, auf dem sich ein Zahnrad eines Räderwerkes
(Deklinationswerk) abwälzt, das zwischen zwei mit der Hohlwelle verbundenen Platten
angebracht ist, und das letzte Zahnrad dieses Räderwerkes auf ein am Lagerkörper
des Hohlzylinders vorhandenes Zahnrad einwirkt.
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Zweckmäßig ist der Globus so konstruiert, daß Schlitze in der Blende,
in die sich der obere oder untere Abschnitt der Globusachse bei der Deklinationsbewegung
der Blende einschiebt, an ihren Rändern mit Bürstenhaaren besetzt sind, die den
Lichtübergang von der Globustageshälfte zur Globusnachthälfte verhindern.
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Es empfiehlt sich, die Blende auf ihrer der Globustageshälfte zugewandten
Fläche mit einer Licht gut reflektierenden Spiegelschicht oder mit einem Überzug
aus Leuchtfarbe zu versehen.
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Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Globusachse
eine innere Bohrung und darin eine koaxiale Welle besitzt, die sich mit Hilfe eines
an ihrem oberen Ende außerhalb des Globus angebrachten Stellknopfes sowohl drehen
als auch in verschiedene Höhenlagen einstellen läßt, die durch einen federbetätigten,
wahlweise in drei verschiedene Nuten der Welle einrastbaren Stift festgehalten werden,
und daß die Globusachse durch zwei durch Abstandsbolzen miteinander verbundene Platten
unterbrochen ist, zwischen denen die koaxiale Welle ein Zahnrad trägt, das bei der
obersten Lage des Stellknopfes in ein Zahnrad eingreift, das auf einer in den Platten
gelagerten Nebenwelle
sitzt, die an ihrem unteren Ende ein Zahnrad
trägt, das in das auf der Globusachse durch Federkraft festgehaltene, den Antrieb
des Deklinationswerkes vermittelnde Kammrad eingreift, und daß die koaxiale Welle
an ihrem unteren Ende ein Zahnrad trägt, das bei der mittleren Lage des Stellknopfes
in ein Zahnrad des Antriebswerkes der Blende eingreift und bei der untersten Lage
des Stellknopfes in. ein Zahnrad des Aufzugs des Antriebswerkes eingreift. Dadurch
ist in sehr einfacher Weise das Einstellen einer bestimmten Deklinations- und Tagesstellung
der Blende sowie der Anfang des Betriebs möglich. Das exakte Einstellen der Tageszeit
wird erleichtert, wenn einer auf der Lichtseite der Blende vorhandenen Glühlampe
oder einer Spiegelfläche ein in der Meridianrichtung der Globuskugel verlaufender,
bis dicht an die Globusinnenfläche heranreichender Drahtbügel bzw. Markierungsstrich
vorgelagert ist, dessen Schatten bzw. Abbild auf der Globusoberfläche erscheint.
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Der auf der Blende vorhandene Drahtbügel bzw. Markierungsstrich wird
vorzugsweise längs der Globus-Aquatorlinie von einem Drahtstück bzw. Querstrich
gekreuzt, dessen auf der Globusoberfläche erscheinender Schatten bzw. Abbild in
Verbindung mit einer am Meridianbügel vorhandenen Winkelskala zur exakten Einstellung
des richtigen Deklinationswertes der Blende dient.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines Globus nach der
Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 und 2 veranschaulichen zeitlich verschiedene Lagen der Globustages-
und -nachtgebiete; F i g. 3 ist ein vertikaler Globusaxialschnitt mit schematischer
Darstellung der inneren Globuseinrichtung; Fig.4 bis 6 zeigen in vergrößertem Maßstab
axiale Längsschnitte durch den oberen, mittleren und unteren Teil der Globuseinrichtung;
F i g. 7 ist eine Aufsicht auf die Tagesgrenzenblende; F i g. 8 ist ein vergrößerter
Vertikalschnitt in Richtung a-b von F i g. 7; F i g. 9 zeigt einen Axialschnitt
durch die Tagesgrenzenblende senkrecht zu F i g. 7; F i g.10 ist ein Horizontalschnitt
in Richtung c-d von F i g. 4; F i g.11 zeigt einen Horizontalschnitt in Richtung
e-f von F i g. 4; F i g.12 ist ein Horizontalschnitt in Richtung g-h von F i g.
5; F i g.13 zeigt einen Horizontalschnitt in Richtung i-k von F i g. 6; F i g.14
bis 16 zeigen abgeänderte Formen der Tagesgrenzenblende.
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In Fig. 1 und 2 ist das jeweils sichtbare Teilstück der nicht erleuchteten
Globusnachthälfte kreuzweise schraffiert. Für den in Richtung der Erdachse vorn
liegend gedachten Nullmeridian zeigt F i g. 1 den im Sommer der nördlichen Erdhälfte
einige Zeit nach Sonnenaufgang herrschenden Beleuchtungszustand. Die Lage der Tages-
und Nachtgebiete zum analogen Winterzeitpunkt ist aus F i g. 2 ersichtlich.
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Die Globuskugel (F i g. 3) ist mit einer vom Nordpol zurr Südpol oder
zu deren Nachbarschaft hinführenden Achse 1 fest verbunden und in den Lagern 2,
3 des Meridianbügels 4 drehbar gelagert, damit der Beleuchtungszustand aller Erdgebiete
beobachtet werden kann. Der Meridianbilgel 4 ist in üblicher Weise auf einem Fuß
5 angebracht, der eine elektrische Uhrwerksbatterie oder eine impulsgebende Elektrouhr
enthalten kann. Die beiden voneinander trennbaren, aus durchsichtigen oder ausreichend
durchscheinenden Kunststoffen oder Glas bestehenden und mit den erforderlichen Erdkarten
beklebten Globushalbkugeln N und S sind durch je eine Verschraubung 6 an der Globusachse
1 befestigt. Alle zur Bewegung der Tagesgrenzenblende 7 erforderlichen Einrichtungen
sind ebenfalls auf der Globusachse befestigt, so daß die Wanderung der erleuchteten
Tageshalbkugel von äußeren Drehungen der Globuskugel völlig unabhängig bleibt.
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Die zur Abgrenzung zwischen Globustageshälfte und Globusnachthälfte
verwendete Blende 7 besteht aus dem Mantel eines abgestumpften Kegels, der auf seiner
oberen Abplattung eine Glühlampe 8 trägt. Mit Hilfe des Blendenrandes 9 werden.
von der Lampe 8 die Grenzen der jeweils im vollen Tageslicht liegenden Erdgebiete
auf die lichtdurchlässige Globuskugel projiziert.
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Die Blende 7 sitzt an einem Gestänge 10, das um zwei sich diametral
gegenüberliegende Zapfen 11 bzw. 12 (F i g. 3 und 12) des um die Globuswelle 1 drehbaren.
Lagergehäuses 13 hebelartig beweglich ist. Ein in Richtung lder Zapfen 11 und 12
verlaufender Querschnitt (F i g. 12) läßt erkennen, daß das zur Blendenbewegung
dienende Gestänge aus zwei Bügeln. 14 und 15 besteht, die das Lagergehäuse 13 bogenförmig
umfassen. An den Siellen 16 und 17 sind die Gestängebügel fest mit zwischenliegenden
Platten 18 und 19 verbunden. Die Platte 18 besteht beispielsweise aus zähem Gummi,
während die Platte 19 (F i g. 5) zwei über die Gestängebügel 14
und
15 hinausragende Fortsätze 20 besitzt, zwischen denen eine kleine Walze 21 drehbar
gelagert ist.
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An ihren Drehpunkten besitzen die Gestängebügel 14 und 15 Lagerhülsen
22 und 23 (F i g. 12), die bis zu den Stirnflächen der beiden am Lagergehäuse 13
angebrachten Stutzen 24 und 25 reichen. Die Zapfen 11 und 1,2 werden mit
ausreichend fester Pressung in die Stutzen 24 und 25 eingesetzt und gewährleisten
eine sicher geführte Auf- und Abwärtsbewegung des Blendengestänges 10 (F
i g. 3), dessen Drehachse durch den Globusmittelpunkt geht. Die von der Verbindungsstelle
16 wegführenden Enden der Gestängebügel 14 und 15 (F i g.12) sind mit der
Innenfläche der Blende 7 (F i g. 3) und der zur Erleuchtung der Globustageshälfte
dienenden Glühlampe 8 fest verbunden.
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Wenn man auch eine wahlweise Erleuchtung der Globusnachthälfte oder
der gesamten. Globushälfte wünscht, wird auf dem der Blende 7 abgewandten Ende des
Gestänges 10 eine Glühlampe 26 angebracht (F i g. 3), die vorzugsweise eine geringere
Leuchtkraft oder eine von der Lampe 8 abweichende Leuchtfarbe besitzt.
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Die Mantelfläche der Blende 7 (F i g. 7 und 9) hat zwei diametral
gegenüberliegende und in Richtung der Globusmeridiane verlaufende Schlitze 27, in
die sich je nach Blendenstcllung (F i g. 3) entweder der obere oder untere Abschnitt
der Globusachse (Welle) 1 einschieben kann. Beiderseits der Schlitze 27 sind von
Metallstreifen 28 gehaltene weiche Bürstenhaare 29 angeordnet (F i g. 8), die den
jeweils eingeschobenen Wellenabschnitt und die Schlitzflächen so dicht abdecken,
daß an diesen Stellen kein Licht in die Globusnachthälfte eindringen
kann.
Die Abschnitte 1 und 85 der Globuswelle (F i g. 3) können aus glasklaren Kunststoffen
bestehen, ebenso die in ihren Bohrungen vorhandenen Wellen 63 und 89. Auf diese
Weise wird vermieden, daß diese Wellenabschnitte unerwünschte Schatten auf die Globusoberfläche
werfen.
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Der Außenrand 9 der beispielsweise aus Kunststoff oder dünnem Aluminiumblech
bestehenden Blende 7 besitzt zweckmäßig eine möglichst geringe Entfernung von der
Innenwandung der Globuskugel. Ein undurchsichtiger Blendenrand 9 markiert das Auftauchen
und Verschwinden der Sonne am örtlichen Horizont durch volle Erleuchtung der in
Frage kommenden Globushalbkugel. Abweichend hiervon herrscht, insbesondere in höheren
nördlichen oder südlichen geographischen Breiten, gegebenenfalls lange vorher oder
nachher Dämmerungslicht. Zur Berücksichtigung der Dämmerungszeiten können die Randgebiete
der Blende 7 in angemessener Weise durchscheinend gemacht werden.
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In diesem Fall besteht die Blende 7 beispielsweise aus durchsichtigem
Kunststoff, der bis zu den Dämmerungslinien 30 (Fig. 7) mit dünner Aluminiumfolie
beklebt ist. Angenähert an den durchschnittlichen Dämmerungsverlauf erhalten die
Gebiete zwischen Blendenrand 9 und Dämmerungslinien 30 eine zunehmende Lichtdurchlässigkeit.
Besonders vorteilhaft ist eine transparente rötliche Färbung dieser Gebiete. Hiermit
lassen sich die tatsächlichen Beleuchtungsverhältnisse der Erdoberfläche beim Aufgang
bzw. beim Untergang der Sonne besonders wirklichkeitsgetreu veranschaulichen.
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Das Lagergehäuse 13, das die Blendenbewegung vermittelt, ist durch
eine Hohlwelle 31 (F i g. 4 und 5) mit einem weiter oben liegenden Lagergehäuse
32 verbunden (F! g. 4). In den Lagergehäusen 13 und 32 werden
zweckmäßig Kugellager angebracht, die den mittleren Abschnitt 33 der Globuswelle
umfassen. Nach unten endet der Wellenabschnitt 33 in einer Hülse 34, die an der
Lagerplatte 35 eines Uhrwerkes 36 befestigt ist (F i g. 3 und 6). Mit seinem oberen
Ende reicht der Wellenabschnitt 33 bis zur unteren Platte 37 eines Räderwerkes 38
(F i g. 3 und 4), dessen Aufgabe weiter unten erläutert wird. Das im Gehäuse 13
befindliche Kugellager liegt auf der Oberkante der Hülse 34,
während das im
Gehäuse 32 vorhandene Kugellager sich gegen einen Ring 39 abstützt, der unbeweglich
auf dem Wellenabschnitt 33 sitzt.
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Das beispielsweise aus einem Federwerk, Batteriewerk oder elektrischen
Antriebsvorrichtungen bestehende Uhrwerk 36 ist auf dem unteren Abschnitt der Globuswelle
befestigt (F i g. 3) und bewirkt eine täglich einmalige Rotation der Blende 7 um
die Globusachse 1 und damit die Tageswanderung der erleuchteten Globushälfte. Zur
Übertragung des Uhrwerksantriebes auf das Blenden-Drehsystem 13131132 dient eine
in das Lagergehäuse 13 eingesetzte Hülse 40 (F i g. 5), die an ihrem unteren
Rand das Zahnrad 41 besitzt. Dieses Zahnrad 41
wird von einem Ritzel
42 angetrieben, das über ein Zahnrad 43 von dem auf der Minutenzeigerwelle 44 des
Antriebswerkes 36 sitzenden Zahnrad 45 bewegt wird. Hierbei sind die Übersetzungsverhältnisse
derart gewählt, daß sich das Zahnrad 41 innerhalb von 24 Stunden einmal im Uhrzeigersinn
dreht. Hierzu erhält das auf der Minutenzeigerwelle 44
angebrachte Zahnrad
45 beispielsweise 12 Zähne, während das darin eingreifende Zahnrad 43 mit 60 Zähnen
ausgestattet ist. Das Ritzel 42 besitzt 10 Zähne und das an der Hülse
40 vorhandene Zahnrad 41 hat 48 Zähne.
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Die Deklinationsbewegung der Blende 7 wird mit Hilfe eines abgeschrägten
Zylinders 46 (Deklinationszylinder) ausgeführt (F ig. 3), der an einem Lagerkörper
47 befestigt ist (F i g. 5 und 11). Der Lagerkörper enthält zwei die Hohlwelle 31
umfassende Kugellager (F i g. 5). Gegen den unteren Rand des Deklinationszylinders
46 drückt die bereits erwähnte, zwischen den Gestängebügeln 14 und
15
eingebaute Walze 21 (F i g. 5 und 12), weil das mit der Tagesgrenzenblende
7 verbundene Ende des Gestänges 10 (F i g. 3) schwerer ist als das andere, gegebenenfalls
mit Nachtlampe besetzte Gestängeende. Zwischen der Oberkante der am anderen Gestängearm
vorhandenen Platte 18 und dem unteren Rand des Deklinationszylinders soll ein geringer
Abstand (etwa 1 bis 2 mm) verbleiben. Auf diese Weise werden beim Transport des
Globus unerwünschte Blendenbewegungen vermieden. Wenn gewünscht, kann auch Platte
18 mit einer Walze ausgestattet werden, deren Oberkante den Rand des Deklinationszylinders
nicht berührt.
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Die Mantellängen des Deklinationszylinders 46 sind längs seines Umfanges
derart bemessen, daß das Gestänge 10 (F i g. 3) und damit die Blende
7
bei einmaliger Rotation des Zylinders 46 durch Vermittelung der Walze 21
in richtiger Aufeinanderfolge alle Winkelstellungen im jährlichen Zyklus der irdischen
Sonnendeklination vom unteren bis zum oberen Grenzwert durchläuft (± 23° 27'). Für
übliche Globusabmessungen (z. B. bis 51 cm 0) wird eine ausreichende Genauigkeit
hinsichtlich der Deklinationsstellung der Blende 7 erreicht, wenn der untere Rand
des Zylinders 46 in einer Ebene liegt, die mit einer auf seiner Achse senkrecht
stehenden Ebene einen Winkel von 23° 27 bildet. In F i g. 3 entspricht der
Deklinationswert der Blende 7 dem Winteranfang auf der nördlichen Erdhalbkugel.
Mit punktierten Linien ist die entsprechende Blendenlage am Winteranfang dargestellt.
Auch F i g. 5 läßt die beiden Grenzlagen des Blendengestänges erkennen.
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Auf seinem oberen Rand trägt der Lagerkörper 47 ein Zahnrad 48 (F
i g. 4, 5 und 11) mit dessen Hilfe der Deklinationszylinder 46 jährlich einmal um
seine Achse gedreht wird. Das hierfür verwendete Deklinationswerk 49 (F i g. 3)
liegt zwischen zwei Platten 50 und 51 (F i g. 4), die durch Bolzen
52 an den Stirnflächen des oberen Lagergehäuses 32 befestigt sind.
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Das für die Blenden-Deklinationsbewegung bestimmte Räderwerk enthält
drei mit je zwei Zahn-' rädern besetzte Wellen 53, 54 und 55 (F i
g. 4 und 11). Am unteren Ende der Welle 53 sitzt ein Ritzel 56 (z. B. 10 Zähne),
das mit dem am Lagerkörper 47 befindlichen Zahnard 48 (z. B. 73 Zähne)
zusammenarbeitet. Der obere Abschnitt der Welle 53 trägt ein Zahnrad 57 (z. B. 50
Zähne), das in ein auf der Welle 54 sitzendes Ritzel 58 (z. B. 10 Zähne) eingreift.
Die Welle 54 trägt außerdem ein Zahnrad 59 (z. B. 50 Zähne), das seine Bewegung
auf ein an der Welle 55 vorhandenes Ritzel 60 (z. B. 10 Zähne) überträgt.
Das auf der Welle 55 außerdem noch vorhandene Zahnrad 61 (z. B. 48 Zähne) wälzt
sich bei
der täglichen Drehung des Lagergehäuses 32 auf dem am mittleren
Wellenabschnitt 33 sitzenden Zahnrad 62 ab.
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Unter Berücksichtigung der angegebenen Zähnezahlen macht die Welle
55 bei jeder Rotation des Lagergehäuses 32, d. h. bei jedem Tagesumlauf der Blende
7 eine halbe Umdrehung. Die Welle 54 macht täglich 0,1 Umdrehungen und die Welle
53 täglich 0,02 Umdrehungen. Für das Zahnrad 48 und den Deklinationszylinder 46
ergibt sich daraus ein Umlauf in 365 Tagen, dessen Drehrichtung der Tageswanderung
der Blende 7 entgegengesetzt ist. Der Deklinationszylinder 46 bleibt also jährlich
um eine Umdrehung hinter der Tagesdrehung der Blende 7 zurück, wobei der gesamte
Jahreszyklus der von den Mantellinien des Zylinders 46 dargestellten Deklinationswerte
durchlaufen wird. Die Länge der Zylindermantellinien ergibt sich dadurch, das eine
vom Globusmittelpunkt zum unteren Rand des Deklinationszylinders 46 verlaufende
gerade Linie mit der Globus-Äquatorialebene einen Winkel bildet, der mit dem Deklinationswert
der Sonne an dem betreffenden Tage übereinstimmt. Hinsichtlich der Aufeinanderfolge
der verschieden langen Mantellinien des Zylinders 46 ist seine Drehrichtung entsprechend
zu berücksichtigen. Für einen mit dem Südpol nach oben zeigenden Globus muß ohne
sonstige Änderung der zur Blendenbewegung vorgesehenen Einrichtung der Deklinationszylinder
um 180 Bogengrad gedreht werden.
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Gelegentliche .Stillstände des antreibenden Uhrwerks 36 (z. B. Jahresuhrwerk),
ungenaue Deklinationswerte und Schaltjahre erfordern eine Verstellmöglichkeit für
die Tagesdrehung und Deklinationsbewegung der Blende 7. Hierfür besitzt die Globusachse
1 eine innere Bohrung in der eine Welle 63 (Stellwelle, F i g. 4) mit Hilfe des
an ihrem oberen Ende angebrachten Knopfes 64 in drei verschiedene Höhenlagen eingestellt
werden kann. Die jeweils gewünschte Lage des Knopfes 64 wird durch einen Stift 65
festgehalten, den eine an der Lagerplatte 66 angebrachte Blattfeder 67 wahlweise
in drei verschiedene Nuten 68 der Welle 63 eindrückt (F i g. 4 und 10).
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Zwischen den Platten 36 und 66 trägt die Welle 63 ein Zahnrad 69,
das bei der obersten Stellung des Knopfes 64 in ein Zahnrad 70 eingreift. Dieses
Zahnrad 70 sitzt auf einer zwischen den Platten 37 und 66 gelagerten Nebenwelle
71, deren unteres Ende ein Zahnrad 72 trägt. Das Rad 72 steht mit dem bereits erwähnten
Zahnrad 62 im Eingriff, das den Antrieb des Deklinationswerkes vermittelt (F i g.
4). Durch eine Spiralfeder 73 wird das lose auf dem mittleren Wellenabschnitt 33
sitzende Zahnrad 62 mit Hilfe der Platte 74 so fest gegen den auf dem Wellenabschnitt
33 angebrachten Ring 39 gedrückt, daß der Antrieb des Deklinationswerkes ohne Schlupf
erfolgt. Sobald das Zahnrad 69 bei der obersten Stellung von Knopf 64 mit dem Rad
70 in Eingriff kommt, läßt sich durch Drehung des Knopfes 64 eine beliebige
Rotationsstellung des Zahnrads 62 erreichen. Eine halbe Umdrehung des Knoppfes 64
verändert den Deklinationswert der Blende 7 bereits um zwei Tage. Durch weniger
als fünfzig Rechts- oder Linksdrehungen des entsprechend eingestellten Knopfes 64
kann man der Blende 7 jeden im Laufe eines Jahres vorkommenden Deklinationswert
erteilen. An ihrem unteren Ende besitzt die Verstellwelle 63 ein Zahnrad 75 (F i
g. 5), das durch Betätigung des Knopfes 64 ebenfalls in drei verschiedene
Höhenlagen gebracht werden kann. In seiner mittleren Lage kommt das Rad 75 mit einem
Zahnrad 76 zum Eingriff, das auf der Minutenzeigerwelle 44 des Uhrwerks 36 sitzt.
Da jede Uhr eine vom Triebwerk unabhängige Verstellbarkeit der Minutenzeigerwelle
aufweist, kann das in seine mittlere Lage gebrachte Zahnrad 75 die Welle 44 in beliebiger
Weise drehen. über die Zahnräder 45 und 43, das Ritzel 42 und das Zahnrad 41 ist
auf diese Weise das Lagergehäuse 13 beliebig drehbar, womit sich die Blende auf
eine beliebige Tageszeit einstellen läßt (F i g. 5). Eine volle Tagesdrehung der
Blende 7 erfordert bei den weiter oben angegebenen Zähnezahlen 24 Umdrehungen des
Knopfes 64. Mit höchstens zwölf Rechts- oder Linksdrehungen des Knopfes 64 läßt
sich also jede Tageszeit der Blende 7 einstellen. Wenn man eine schnellere
Verstellbarkeit der Globuszeit wünscht, dann wird das Zahnrad 76 (F i g. 5) nicht
auf der Minutenzeigerwelle 44, sondern auf der Verbindungswelle der beiden
Zahnräder 42 und 43 angebracht. Außerdem wird zwischen Zahnrad 43 und seiner
Welle eine federbetätigte Gleitkuppelung vorgesehen, wie sie bei der Minutenzeigerwelle
von Uhren üblich ist. Die Zähnezahlen der Zahnräder 75 und 76 können dann so bemessen
werden, daß bereits mit einer Umdrehung des Knopfes 64 eine volle Tageswanderung
der Blende 7 durchführbar ist.
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In seiner untersten Lage lassen sich mit dem Knopf 64 keine Verstellbewegungen
ausführen. In diesem Fall steht das am unteren Ende der Stellwelle 63 vorhandene
Zahnrad 75 (F i g. 5) mit einem Zahnrad 77 im Eingriff, das auf der Aufzugswelle
78 des Uhrwerks 36 sitzt. Das zum Antrieb der Blende 7 vorgesehene Uhrwerk 36 kann
dann durch Drehung des Knopfes 64 aufgezogen werden. Hierfür besitzt der Knopf 64
eine Bohrung 79 F(i g. 4), damit durch einen dort eingeschobenen Stab die zum Uhrwerksaufzug
erforderliche Kraft aufgebracht werden kann. Wenn die Bewegung der Blende? durch
ein Batteriewerk oder ein anderes elektrisches Uhrwerk bewirkt wird, bleibt der
Knopf 64 in seiner untersten Lage ohne Funktion.
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Als Hilfsmittel für die Einstellung der richtigen Globus-Tageszeit
wird ein die Lampe 8 überspannender Draht 80 aus Metall oder farbig durchsichtigem
Kunststoff benutzt (F i g. 3, 7 und 9), der genau in Richtung des durch die Blendenschlitze
27 (F i g. 7) verlaufenden Meridians liegt. Von der Lampe 8 wird der Bügel 80 auf
der Globusoberfläche als kurzer .Strich abgebildet. Die Einstellung der richtigen
Globuszeit wird beim Sonnen-Kulminationspunkt vorgenommen, wenn eine Sternwarte
(z. B. Greenwich) für einen bestimmten Meridian (z. B. Nullmeridian) das Mittags-Funksignal
sendet. In diesem Augenblick bringt man durch Drehung des in seine mittlere Lage
gehobenen Knopfes 64, d. h. durch Betätigung der Zahnräder 75 und 76 (F i g. 5)
den vom Bügel 80 auf der Globusoberfläche erzeugten Strich mit dem in Frage kommenden
Meridian zur Deckung.
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Für die Einregelung des richtigen Deklinationswertes besitzt der Drahtbügel
80 ein kleines, ihn rechtwinklig kreuzendes Drahtstück 81 (F i g. 3 und 7)
und am Meridianbügel 4 eine vom Äquator
sich 23° 27' nach
Norden und Süden erstreckende Skala 82 (F i g. 3). Die ausreichend fein unterteilte
Skala 82, die auch mit Tagesdaten versehen sein kann, wird zweckmäßig auf der Rückseite
des Meridianbügels 4 angebracht.
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Zwecks Vornahme einer Deklinationskorrektur wird die Globuskugel in
ihren Lagern 2 und 3 soweit gedreht, daß der vom querliegenden Drahtstück 81 auf
der Globusfläche sichtbare Strich in der Nähe des Meridianbügels 4 erscheint. Durch
entsprechende Drehung des in seine oberste Lage herausgezogenen Stellknopfes 64,
d. h. durch Betätigung der Zahnräder 69 und 70 (F i g. 4) wird sodann der vom Draht
81 abgebildete Strich auf den in Frage kommenden Teilstrich der Skala 82
eingestellt (F i g. 3).
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Besonders einfach ist es, wenn man die richtige Deklination der Blende
7 am astronomischen Frühlings-, Sommer-, Herbst- oder Winteranfang einreguliert.
Für diese Zeitpunkte, deren genauer Eintritt durch Tageszeitungen mitgeteilt zu
werden pflegt, gelten bekannte Deklinationswerte (0° bzw. ±23° 27'). Nachdem man
den Deklinationswert der Blende 7 mit der obersten Lage des Knopfes
64 auf einen dieser Werte eingestellt hat, wird die Blende bei mittlerer
Stellung des Knopfes 64 um die erforderliche Anzahl von Tagen auf das in
Frage kommende Datum vor- oder zurückgestellt.
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Die im Globusinnern angebrachten Glühlampen 8 und 26 ebenso wie das
gegebenenfalls elektrisch angetriebene Uhrwerk 36 erhalten ihre Stromzufuhr durch
eine in den Globusfuß 5 eingeführte Leitungsschnur 83 (F i g. 3). Mit den
Schaltknöpfen 84 kann man wahlweise die Tageslampe 8, die Nachtlampe 26 oder
auch beide Lampen zum Leuchten bringen. Vom Globusfuß 5 verläuft die Stromzuleitung
bis zum unteren Globuslager 3. In diesem Lager endet der unterste Abschnitt
85 der hohlen Globusachse. Ein am Wellenabschnitt 85 befestigtes Formstück
86 (F i g. 6) erstreckt sich mit seinen drei Armen bis zu der aus Isoliermaterial
bestehenden Platte 87. Durch Schraubbolzen 88 sind Formstück 86, Platte 87 und die
am mittleren Wellenabschnitt 33 (F i g. 5) sitzende Platte 35 starr miteinander
verbunden. Zwischen den Platten 87 und 35 ist das antreibende Uhrwerk 36 eingebaut
(F i g. 3).
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In den hohlen, nur bis zur halben Länge des Lagers 3 hineinrageeden
Wellenabschnitt 85 erstreckt sich ein Rohr 89 hinein (F i g. 6), das im unteren
Teil des Lagers 3 von einer Schraube 90 festgehalten wird. Das obere Ende des Rohres
89 besitzt einen Zapfen 91, der in einer zentralen Bohrung der Platte
87 drehbar gelagert ist. Außerdem trägt das Rohr 89 eine aus Isoliermaterial
bestehende Platte 92, die innerhalb des vom Formstück 86 umschlossenen Raumes
liegt. Auf der Platte 92 sind vier konzentrische Metallringe 93 angebracht,
die mit den durch die innere Bohrung des Rohres 89 zugeführten Stromleitungen -
die in der Zeichnung der Deutlichkeit wegen nicht dargestellt sind - in Verbindung
stehen. Drei von den Metallringen 93 werden zum wahlweisen Betrieb der Lampen 8
und 26 und der vierte Ring für ein elektrisches Uhrwerk 36 benutzt, dessen Antriebsbatterie
oder Impulswerk im Globusfuß 5 untergebracht sein können.
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Auf der elektrisch nicht leitfähigen Platte 87 sind vier metallische
Blattfedern 94 befestigt (F i g. 6 und 13), die mit Kontaktköpfen 95 auf den Metallringen
93 der Platte 92 schleifen. Von den Befestigungsstellen 96 der Blattfedern 94 laufen
- in der Zeichnung nicht dargestellte - Verbindungsleitungen zu den Lampen 8 und
26 (F i g. 3) und gegebenenfalls zum Uhrwerk 36. Bei allen äußeren Drehungen der
Globuskugel gewährleisten die Metallringe 93 in Verbindung mit den Kontaktköpfen
95 unter völligem Berührungsschutz leitender Metallteile eine ungestörte
Stromzufuhr.
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Unabhängig von etwaigen Drehungen der Globuskugel rotiert das Blendengestänge
10 (F i g. 3) dauernd auf seiner Tageswanderung. Aus diesem Grunde müssen die Zuleitungen
für die Glühlampen 8 und 26 noch über zusätzliche Drehkontakte laufen. Die
im unteren Lagergehäuse 13 (F i g. 5) sitzende und aus Isoliermaterial bestehende
Hülse 40 trägt deshalb auf ihrer Oberfläche drei Metallringe 97, die durch Kunststoffringe
98 voneinander isoliert sind. Auf den Ringen 97 schleifen Kontaktfedern 99,
die an einem aus Isoliermaterial bestehenden und auf der Platte 35 angebrachten
Formkörper 100 befestigt und durch - nicht dargestellte - Drahtleitungen
mit den entsprechenden Blattfedern 94 der Platte 87 (F i g. 6) verbunden sind. Von
den Metallringen 97
(F i g. 5) gehen - ebenfalls nicht dargestellte -Leitungsdrähte
aus, die durch Nuten 101 der Hülse 40 (F i g. 12) und durch Öffnungen
102 des Lagerkörpers 13 herausgeführt sind (F i g. 5). An den Seitenwandungen
der Bügel 14 und 15 (F i g. 12) des Blendengestänges laufen diese Leitungen zu den
Lampen 8 und 26, wobei freie Drahtschleifen die ungehinderte Deltlinationsbewegung
des Gestänges 10 zulassen.
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Im Rahmen des Erfindungsgedankens erlaubt der vorstehend beschriebene
Tageszeitenglobus zahlreiche Abänderungen.
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Eine besonders intensive Erleuchtung der Globustageshälfte ergibt
sich, wenn die der Globusinnenfläche zugekehrten Oberfläche der Blende 7 einen spiegelnden
Überzug besitzt. In diesem Fall läßt sich der Globus sogar ohne innere Beleuchtungseinrichtung
verwenden, was den Vorteil hat, daß alle elektrischen Zuleitungen und Drehkontakte
(F i g. 5, 6, 12 und 13) dann entbehrlich sind. Das von außen in die Globuskugel
eindringende Licht wird von einer gut spiegelnden Tagesgrenzenblende so stark reflektiert,
daß man den Unterschied zwischen Globustages- und -nachthälfte hinreichend erkennen
kann. Die Blendenspiegelfläche wird dabei an ihrem Mittelpunkt mit sich kreuzenden
Markierungsstrichen versehen, die bis zur Globusaußenfläche durchscheinen. Ebenso
wie die weiter oben besprochenen Drahtstücke 80 und 81 wird ein derartiges Markierungskreuz
zur Einregelung der Globuszeit und der Blendendeklination benutzt.
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An Stelle einer kegelmantelförmigen Blende 7 sind zur Verdunkelung
der Globusnachthälfte auch zahlreiche andere, eine Halbkugel abgrenzende Blendenformen
geeignet, insbesondere rotationssymmetrische Raumflächen, die in den Innenraum der
Globuskugel hineinpassen und den Antriebsmechanismus der Tagesgrenzenblende nicht
stören.
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Man kann beispielsweise eine undurchsichtige Halbkugel 103 verwenden
(F i g. 14), deren Durchmesser etwas geringer ist als der Innendurchmesser der Globuskugel.
Diese Blende 103 wird an einem Gestänge 104 befestigt, das die erforderlichen Zeit-und
Deklinationsbewegungen ausführt und an seinem freien Ende zur Erleuchtung der Globustageshälfte
eine
Glühlampe 105 trägt. Abweichend von Blende 7
(F i g. 3) liegt die Blendenaußenfläche
in diesem Fall der Globusnachthälfte gegenüber. An den Rändern der Halbkugel
103 können in angemessenem Umfang lichtdurchlässige Dämmerungsgebiete angebracht
werden.
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Wenn der erfindungsgemäße Globus ohne innere Beleuchtungseinrichtung
arbeiten soll, verwendet man zweckmäßig zwei miteinander verbundene Halbkugeln
106 und 107 (F i g. 15), deren Oberfläche einen nur geringen Abstand
von der Innenfläche der Globuskugel hat, wobei das den Globus bedeckende Kartenbild
mit möglichst großer Transparenz ausgeführt wird. Die Halbkugel 106 erhält
eine sehr dunkle Oberfläche, während die der Globustageshälfte zugekehrte Halbkugel
107 eine gut spiegelnde oder mit Leuchtschicht versehene Oberfläche besitzt.
Beide Halbkugeln sind an einem Gestänge 108 befestigt, das die erforderliche
Rotation und Deklinationsbewegung der inneren Kugelschale 106107 bewirkt. Dämmerungsgebiete
lassen sich dadurch berücksichtigen, daß die dunkle Halbkugelfläche 106
an
ihren Rändern mit angemessenen Spiegel- oder Leuchtgebieten ausgestattet wird.
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Bei großen Globusabmessungen kann man eine verhältnismäßig kleine
Blende 109 verwenden (F i g. 16), die so bemessen ist, daß die von einer
zweckmäßig angeordneten Glühlampe 110 mit dem Blendenrand erzeugte Schattenlinie
auf der Globusoberfläche mit der Trennlinie zwischen Tages- und Nachthalbkugel zusammenfällt.
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Bei der weiter oben erläuterten ' Zeitkorrektur mit Hilfe des in seine
mittlere Lage gebrachten Stellknopfes 64 erfolgt über das Deklinationswerk
(F i g. 3 und 4) gleichzeitig auch eine geringe Verstellung der Blenden-Deklination.
Aus diesem Grunde läßt sich der erfindungsgemäße Globus auch für Demonstrationszwecke
verwenden. In diesem Fall wird der Knopf 64 mit einer aufsetzbaren Kurbel versehen,
mit deren Hilfe sich die Stehwelle 63
(F i g. 4) ausreichend schnell drehen
läßt, um die Änderung der Deklinationswerte, d. h. den Wechsel der Jahreszeiten
ausreichend deutlich sichtbar zu machen. Bei passender Wahl und Anordnung der Zahnräder
75 und 76 (F i g. 5) läßt sich mit 365 Umdrehungen der Stellwelle 63, d.
h. in ungefähr zehn Minuten die gesamte jährliche Sonnenbewegung auf der Globusoberfläche
demonstrieren.