DE162252C

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Publication number: DE162252C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- Λ* 162252 KLASSE 42».

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung an Tellurien, durch welche das Sonnenlicht vorstellende Strahlen in der Weise auf die Erdkugel geleitet werden, daß sie die Lichterscheinungen, welche den Wechsel der Jahreszeiten, die Ungleichheit der Tage und Nächte, Sonnenaufgang und Sonnenuntergang usw. hervorbringen, deutlich und leicht zur Darstellung bringen. Zu diesem ίο Zweck kommen Scheiben, welche verschieden geformte Ausschnitte besitzen, zur Verwendung.

Es soll zunächst ein Tellurium, welches geeignet ist, die neue Vorrichtung aufzunehmen und dann die letztere selbst beschrieben werden.

In beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. ι die Seitenansicht des Telluriums mit der Erde· in der Junistellung.
Fig. 2 ist ein Grundriß davon,

Fig. 3 ein Schnitt mit einer biegsamen Welle für die Erdkugel.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Teile (Fig. 3) mit einer besonderen Neigungskugel nach Abnahme der Mond- und Erdkugel.

Fig- 5 > 6, 7 und 8 sind Ansichten von Scheiben, welche das Wesen der vorliegenden Erfindung bilden und welche zur Veranschaulichung verschiedener Lichterscheinungen benutzt werden.

S ist eine die Sonne darstellende Lampe, M die Mond- und E die Erdkugel. Der ganze Apparat ruht auf der Bodenplatte Z\ A' stellt die Hauptachse dar, um welche die Teile gedreht werden.

Die Bewegungen der Erde werden folgendermaßen ausgeführt:

Ihre jährliche Bewegung um die Sonne wird durch Drehen eines Armes A bewirkt, der sich um die Hauptachse A' dreht und die Erdkugel mitnimmt.

Die tägliche Drehung der Erde um ihre. eigene Achse wird durch eine Rolle B bewirkt, welche auf der Unterseite des Armes A in einem Lager b läuft. Diese Rolle ist durch eine biegsame Welle mit der Erdachse F verbunden und erhält ihren Antrieb durch eine Schnur c von einer großen Schnurscheibe C, die auf der Hauptachse A' fest ist. Die Erdachse F dreht sich in einem Lager D, das zwecks Veränderung der Neigung der Erdachse (wenn man die Erscheinungen etwas übertrieben darstellen will) zwischen zwei Flantschen J auf einer Schnurscheibe G drehbar angeordnet ist, und zwar um einen Stift d, während ein Stift d' in Löcher e, die in einem Gradbogen E' auf einem der Flantschen J gruppiert sind, eingesteckt werden kann, um die jeweilige Stellung zu sichern.

Die Gleichheit der Neigung der Erdachse während des Umlaufes durch ein ganzes Jahr wird durch die Scheibe G bewirkt, die durch eine Schnur g von einer auf der Hauptwelle Ä sitzenden Scheibe H von gleicher Größe gedreht wird.

Die Bewegungen des Mondes werden folgendermaßen bewirkt:

Die Mondkugel M sitzt auf einem Arm K, welcher auf einer Rolle M' ruht, die sich auf einem hohlen, aus Lager D heraustretenden Zapfen L dreht, und die Rolle M' wird durch eine Schnur / von einer exzentrisch auf der Hauptachse A' sitzenden Schnurscheibe N gedreht. Die Exzentrizität dieser

ίο Scheibe stimmt mit dem Abstand der Mitte der Rolle M' von der Achse der Rolle B überein, wenn die Erdachse eine Neigung von 23V₂ ⁰ hat.

Der Arm K ist bei k in ein an der Rolle M' befestigtes Rohr eingesteckt, so daß die Mondkugel ohne Abnahme der Schnur oder anderer Teile entfernt werden kann.

Die Neigung der Bahn der Mondkugel zur Sonnenbahn wird folgendermaßen erhalten: Der Zapfen L der Rolle M' ist nicht konzentrisch zur Achse des Lagers D, sondern steht ungefähr in einem Winkel von 6° geneigt zu derselben, so daß die Mondbahn ungefähr 6° zur Achse der Erdkugel geneigt sein muß.

Das beschriebene Tellurium ist bekannt, neu dagegen ist die im folgenden beschriebene Verwendung der Scheiben in Fig. ^ bis 8. Diese Scheiben sollen den Wechsel der Jahreszeiten, Ungleichheit der Tage und Nächte, Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, den Mittagskreis, die Längengrade, den Zeitunterschied an den verschiedenen Plätzen der Erde, die Zonen usw. deutlicher und leichter kenntlich machen, indem sie die von der Lampe ausgehenden Strahlen auf der Erdkugel schärfer abzeichnen wie das zerstreute Licht, welches an gewöhnlichen Tellurien von der Lampe auf die Erdkugel geworfen wird.

Die Lampe steht in der gleichen Höhe wie die Mitte der Erdkugel auf dem einen Ende eines Armes 1, der bei 24 unterhalb der Lampe auf einer Scheibe W drehbar ist, welche fest auf der Hauptachse A' sitzt.

An seinem anderen Ende trägt der Arm 1 einen Ständer 2 mit einem Rohr 3, dessen Mittelachse in derselben Höhe liegt wie die Mitte der Erdkugel.

Der Arm I ist, wie bereits erwähnt, bei 24 an die Scheibe W angelenkt, dreht sich also dazu exzentrisch. Ein Stift 25 tritt in einen Schlitz 2$^a des Armes 1 ein und sitzt fest auf einer Scheibe Y, welche von einer Welle getragen wird, die sich um einen ■Ständer j/- auf dem Arm A dreht.

Die Scheiben W und Y sind gleich groß und die letztere erhält ihren Antrieb von der ersteren durch eine Schnur w. Die Exzentrizität der Stifte 24 und 25 stimmt überein mit der Entfernung des Erdzentrums von der Achse der Scheibe G, und die Mittellinie des Rohres 3 wird demzufolge während der Ausführung der Jahresbewegung immer in einer Linie mit dem Mittelpunkte der Erdkugel sich befinden, und die Lampe bleibt stets im Zentrum der Erdbahn.

Die Scheiben (Fig. 5, 6, 7 und 8) haben sämtlich in ihrer Mitte eine Öffnung 30, mittels welcher sie auf das Rohr 3, wie in Fig. ι gezeigt ist, aufgeschoben werden können.

Die in Fig. 5 dargestellte Scheibe ist voll und nicht durchbrochen und schließt, sobald sie auf das Rohr aufgeschoben wird, alle Sonnenstrahlen von der Erdkugel ab mit Ausnahme der durch die Mitte des Rohres 3 fallenden. Diese Strahlen bilden ein Bündel paralleler Lichtstrahlen, welches nur auf den Erdball in der Höhe des Erdmittelpunktes auffallen kann.

Es ist also sehr leicht, in der Stellung (Fig. i, Junistellung) durch Drehen des Erdballes auf seiner Achse den Wendekreis des Krebses zu beschreiben, und ebenso kann der Wendekreis des Steinbockes in der Dezemberstellung beschrieben werden, während bei den Stellungen der Tag- und Nachtgleiche leicht erkannt werden kann, daß die Sonnenstrahlen auf den Äquator senkrecht auffallen. Die Sonnenwenden sowie Tag- und Nachtgleiche sind also sehr leicht darzustellen.

Die in Fig. 6 gezeigte Scheibe besitzt zwei halbmondförmige Ausschnitte 31, so daß das nach Aufschieben auf Rohr 3 durch diese Ausschnitte fallende Licht der Sonne die westliche und östliche Halbkugel der Erde bescheint und so bei Drehung der Erdkugel Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, die verschiedenen Zeiten, Zwielicht usw. darstellt. Der Durchmesser der Ausschnitte 31 ist so bemessen, daß das. Lichtbündel, welches von der Lampe ausgeht und die Erdkugel be-' scheint, gerade bei dem Rand der Erdkugel abschneidet, und somit erscheint hinter dem Berührungskreis mit größerer Schärfe wie bisher der schwach beleuchtete Erdstreifen, auf welchem das Zwielicht erscheint. Auch kann infolge der größeren Schärfe des Licht- und Schattenkontrastes, welche durch die Scheibe (Fig. 6) geboten wird, Sonnenaufgang und Sonnenuntergang an den einzelnen Plätzen der. Erde besser gezeigt werden. -

Die Scheibe (Fig. 7) besitzt nur zwei radiale Schlitze 32. Diese Scheibe kann auf das Rohr 3 so aufgeschoben werden, daß die Schlitze 32 beliebige Lage haben, horizontal oder vertikal. Bei senkrechter Stellung und bei der Erdstellung wie in Fig. 1 wird der Lichtstreifen, durch den Schlitz gehend, sehr deutlich die Entfernung angeben, bis zu wel-

Claims

eher die Sonnenstrahlen im Juni über den Nordpol hinausreichen. Das gleiche auf dem Südpol in der Dezemberstellung ι und in den Stellungen der Tag- und Nachtgleiche kann erläutert werden, daß die Sonnenstrahlen nicht über die Pole hinausgehen.

Um zu bewirken, daß die Scheibe nach Fig. 7 mit den Schlitzen 32 sich selbsttätig um die Erde dreht, kann an dieselbe in der

ίο" Richtung der radialen Schlitze 32 ein radialer Ansatz 33 befestigt werden, der einen nach unten zu sich öffnenden Schlitz 34 trägt (Fig. 8).

Wenn diese Scheibe auf das Rohr 3 so aufgesetzt wird, daß der Ansatz nach unten herabhängt, so kommt der Schlitz 34 in Eingriff mit einem Führungsstift 15 (Fig. 1), der von zwei Ständern 16 auf dem Arm A getragen wird und in einer Höhe mit dem Drehzapfen P der Erdachse D liegt. Die durch den Schlitz 32 tretenden Lichtstrahlen werden die Erdkugel, also während der Drehung der Erdkugel den Mittagskreis auf derselben abzeichnen und so die Zeitunterschiede an den einzelnen Orten erkennen lassen. Dies gilt für alle Stellungen der Erde während des ganzen Jahresumlaufes, weil die Stange 15 durch den Arm oder Ansatz 33 die Scheibe nach Fig. 8 an die Bewegungsteile des Telluriums ankuppelt. In der Stellung Fig. ι (Junistellung) stehen die Schlitze 32 genau senkrecht. In den Stellungen der Tag- und Nachtgleiche werden also die Schlitze die gleiche Neigung haben wie die Erdachse; auch hier wird der Mittagskreis scharf und richtig markiert.

Wenn man die Schnur Z entfernt, so kann die Achse der Erdkugel beliebig verstellt werden, so daß die Wirkungen, welche man mit den beschriebenen Scheiben erhalten kann, in übertriebenem Maßstabe hergestellt werden können.

Die Erdkugel E fällt aber bei dieser Art der Verstellung ihrer Achse mehr oder weniger aus der Höhenlage- der durch das Rohr 3 gehenden Lichtstrahlen, und um die Höhe des Erdmittelpunktes in diesem Strahlenbündel beibehalten zu können, kann die Erdkugel auch durch die in Fig. 4 dargestellte Neigungskugel 17 ersetzt werden. Dieselbe ruht auf einer Welle eines Gradbogens ij^a, welcher einstellbar auf dem oberen Ende eines Ständers 19 befestigt ist und in beliebigem Winkel zu demselben mittels einer Stellschraube 18 festgestellt werden kann.

Der Ständer 19 ist so hoch, daß die Mitte der Kugel 17 in einer Höhe mit der Seele des Rohres 3 liegt, und ist exzentrisch auf der Schnurscheibe G befestigt, und zwar in Übereinstimmung mit der Exzentrizität der Stifte 24 und 25 auf dem Arm 1.

Wenn Kugel 17 benutzt wird, muß man natürlich die Erd- und Mondkugeln entfernen und den Arm K herausziehen.

Patent-A ν Sprüche:

ι. Tellurium mit einer die Sonne darstellenden Lampe und einer sich um dieselbe und um ihre eigene Achse drehenden Erdkugel, gekennzeichnet durch ein Rohr, dessen Seele immer in einer Linie ' zwischen dem Mittelpunkt des Erdballes und der die Sonne darstellenden Lampe verbleibt, und auf welches Scheiben (Fig. 5 bis 8) mit oder ohne Öffnungen aufgesetzt werden können, zum Zweck, die verschiedenen Lichterscheinungen auf der Erdkugel klar darzustellen.
2. Tellurium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Rohr aufzusetzende Scheibe mit einem radialen, geschlitzten Ansatz (33) eine auf dem Dreharm des Telluriums fest gelagerte Stange (15) übergreift, deren Verlangerung durch den Schnittpunkt der geneigten Erdachse mit ihrer senkrecht stehenden Antriebachse hindurchgeht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.