DE2000577A1

DE2000577A1 - Sonnenuhr

Info

Publication number: DE2000577A1
Application number: DE19702000577
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schoelver
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-08
Filing date: 1970-01-08
Publication date: 1971-09-23

Description

Sonnenuhr Die Erfindung @ezieht sich auf Sonnenuhren.
Son@enuhren werden b@sner in sta@rer, feststehender Ausfü@@ung hergestellt. Das hat zur Folge, daß alle bisher beka@@ten Sonnenuhren nur an vier Tagen in Jahr, und zwar am 15. April, 14. Juni, 1. September und 25. Dezember die richtige Zeit anzeigen. An den übrigen Tagen des Jahres ergeben sich durch die Ekliptik der Sonne Ungenauigkeiten, die je nach Jahreszeit bis zu 16 flinuten betragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sonnenuhr zu schaffen, bei der die durch die Ekliptik der Sonne hervorgeruSenen Ungenauigkeiten ausgeglichen sind.
Die erfindungsgemäße Sonnenuhr zeichnet sich aus durch eine gegenüber dem Gnomon (Schattenstab) der Sonnenuhr verschiebbar angeordnete Stundenskala, deren Bewegung entsprechend der Ekliptik der Sonne gesteuert ist. Dr!it ist es nunmehr möglich, die durch die Ekliptik der Sonne hervorgerufenen Ungenauigkeiten auszugleichen.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Sonnenuhr mit einem drehbar gelagerten, mit konstanter Drehzahl umlaufenden Gnomon ausgerüstet. Dadurch ist es nicht nur möglich, die Verschiebung der Stundenskala durch die Drehbewegung des Gnomon zu steuern, sondern es kann ferner am Gnomon eine Glühlampe und eine Optik befestigt werden, über die während der Dunkelheit ein Lichtstrahl auf die Stundenskala projiziert wird.
Eine bevorzugte Ausfahrungsforr.1 der erfindungsgemälfen Sonnenuhr ist gekennzeichnet durch einen den Gnomon über ein Getriebe antreibenden Synchronmotor, durch einen am Gnomon befestigten Schaltnocken, durch einen Schalter, der dem Schaltnocken zugeordnet ist und von diesem betätigt wird, durch einen vom Schalter gesteuerten zweiten Motor, durch ein mit Schaltnockenreihen ve sehenes und vom zweiten rotor angetriebenes ZelAtralrad, durch einen an den zweiten Motor elektrisch angeschlossenen und von einem locken auf der Schnecke eines mit dem zweiten Motor zusammenarbeitenden Getriebes gesteuerten Endschalter, durch den Nockenreihen des Zentralrades zugeordnete und von diesem gesteuerte Nockenschalter zur Steuerung eines dritten Motors zum Antrieb der verschiebbaren Stundenskala, und durch einen Endschalter für den dritten Motor, der einem Nocken auf der Schnecke eines mit dem dritten Motor zusammenarbeitenden Getriebes zugeordnet und von diesem betätigt ist. Auf diese Weise kann die Verschiebung der Stundenskala in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Gnomons entsprechend dem durch die Anordnung der Nocken auf dem Zentralrad vorgegebenen Programm gesteuert werden.
Zweokiäßigerweise ist dabei die Drehzahl des ersten Motors und aie Üntersetzung des diesem zugeordneten Getriebes so gevählt, daß der Gnomon einnal je Tag umläuft. Der Nocken auf de. G@o@o@ und der @ocken auf der dem zweiten Motor zugeordnete@ Getriebeschnecke sind so ausgebildet, dab das Zentral-@a@ jeweils u@@ 1/36@ seines Umfanges weitergedreht wird. Die A@@ @dnung und Ausbildung der Schaltnockenreihe am Zentral-und @er @ockens auf der dem dritten Motor zugeordneten @etri@beschnecke sind so aufeinander abgesti@mt, daß die Stu@@en@kala täglien entsprechend der EKliptik nachgestellt vi@d.
Zur Steuerung der am Gnomon angebrachten Glühlampe kann an de@selben ein weiterer Nocken befestigu sein, dem ein von betätigter @ockenschalter zugeordnet ist.
A@ @entralrad kann ein Kalendarium angebracht sein, das durch e@. fenster in Zentralradgehäuse ablesbar ist.
Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten beispielsveisen Ausiührungsform wird die Erfindung in folgenden @äner erläutert. Es zeigen Fig. @ eine gemäß der Erfindung ausgebildete Sonnenuhr und Fig. @ das Schaltbild einer Schaltung zum Antrieb und zur Steuerung der Bewegung der einzelnen Elemente der Sonnenuhr.
Die in Fig. 1 dargestellte Sonnenuhr besteht im wesentlichen aus einem am Fuß der Sonnenuhr angebrachten Gehäuse 14, einem an Gehäuse befestigten fräger 18, einem am Träger 18 befestigten und drenbar gelagerten Gnomon 10 sowie einer am Träger versehiebbar befestigten Stundenskala 11. Der Antrieb des G@o@ons erfolgt über ein Getriebe durch einen zusammen mit @@@@@m @m Träger 18 angeordneten Motor @@. Im Fuß des Gnoo@s befindet sich eine Glühlampe @ mit vorgelagerter Optik Op, die zu den Stunden der Dunkelheit den Schattenstrich durch einen Lichtstrich ersetzt, so daß also auch bei Dunkelheit eine Zeitangabe erfolgt.
Mit dem Gnomon sind zwei Schaltnocken 12 und 13 verbunden, von denen der eine (12) über einen Nockenschalter S1 zu den Nachtstunden die Glühlampe L einschaltet, und von denen der andere (13) über einen Nockenschalter S2 täglich einen kurzen Impuls erzeugt. Dieser Impuls wird auf einen weiteren Motor M2 weitergeleitet, der dadurch in Drehung versetzt wird. Der llotor M2 ist über einen Schneckentrieb mit einem Zentralrad Z verbunden. An der Schnecke des dem Motor M2 zugeordneten Getriebes ist gegenüber einem Nocken 19 ein weiterer Nocken schalter 83 so angeordnet, daß der Motor M2 nach einer vollen Umdrehung der Schnecke wieder abgeschaltet wird. Der Vorgang wiederholt sich, sobald vom Endschalter S2 ein neuer Impuls erfolgt. Diese Konstruktion ergibt, daß das Zentralrad täglich um 1/365 seines Umfanges weiterschaltet. Auf derOberseite des Zeiitralrades ist ein Kalendarium angebracht, das durch ein Fenster im Gehäuse 14 abgelesen werden kann.
An der haubenseite des Zentralrades sind zwei Reihen Schaltnocken 16 und 17 angeordnet. Die Schaltnockerireihe 16 ist so ausgebildet, daß der mit ihr zusammenarbeitende Umschalter 54 die Drehrichtung eines Korrekturmotors M) bestimmt, je nach dem, ob eine "Plus"- oder "Minug"-Korrektur erforderlich ist. Die Nockenreihe 17, der der Schalter 85 zugeordnet ist, ist so ausgebildet, daß der Schalter S5 jeweils an den Tagen, an denen eine Korrektur erforderlich ist, eingeschaltet wird.
Dadurch wird der Korrekturmotor M3 in eine Drehbewegung versetst, der über einen Schneckentrieb und eine Zahnstange 15 die ßtundenskala um den erforderlichen Betrag verschiebt.
Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Skala in Rollenführungen beweglich+ ist. Die Abschaltung des Korrekturmotors fl3 erfolgt über einen Nocken 20 durch den diesem + angeordnet zugeordneten Endschalter S6, nachdem die Schnecke des diesem zugeordneten Getriebes eine volle Umdrehung ausgeführt hat.
Eine volle Umdrehung der Schnecke entspricht aufgrund des gewählten Ubersetzungsverhältnisses dem erforderlichen Korrekturwert. Der Vorgang wiederholt sich, sobald der Schalter S5 eingeschaltet wird, und zwar in der durch den Schalter S4 vorgegebenen Richtung.
in Fig. 2 ist ein Schaltbild für den Antrieb und die Steuerung der einzelnen Elemente der Sonnenuhr dargestellt. An die Primärwicklung eines ransformators ml ist eine Spannung von 220 V, 50Hz geführt. Der ransformator ml besitzt zwei Sekundärwicklungen. An die eine Sekundärwicklung ist die Lampe fl und in Reihe dazu der Schalter S1 angeschlossen. An die andere Sekundärwicklung ist der Synchronmotor M 1 und parallel dazu eine Gleichrichterbrücke gl angeschlossen.
Die Gleichstrombrücke gl versorgt die restlichen Schaltelemente mit einer Gleichspannung. An die positive Klemme der Gleichrichterbrücke gl ist der Schalter S2 und in Reihe dazu der Rotor M2 angeschlossen. Die andere Klemme des Motors M2 liegt über den Endschalter S3 und über den dazu parallel liegenden Ruhekontakt dll eines anzugsverzögerten Relais dl an der anderen Klemme der Gleichrichterbrücke gl. Das anzugsverzögerte Relais dl ist an der Verbindung zwischen dem Schalter S2 und dem Motor M2 angeschlossen. Die andere Klemme des anzugeverzögerten Relais dl ist mit dem negativen Potential verbunden. An die positive Klemme der Gleichrichterbrücke gl ist ferner der Schalter S5 angeschlossen, dessen zweiter Anschluß mit einem ersten eingangsseitigen Klemmenpaar des Umschalters S4 verbunden ist. Das zweite eingangsseitige Klemmenpaar des Umschalters S4 ist über denX Schalter S6 und den parallel dazu liegenden Ruhekontakt d21 eines anzugsverzögerten Relais d2 mit negativem Potential verbunden. Der Motor M3 ist an das ausgangsseitige Klemmenpaar des Umschalters S4 angeschlossen; das Relais d2 liegt zwischen der Verbindung zwischen den Schaltern S5 und S4 und negativem Potential.
Vor dem Beginn jedes Schaltzyklus sind die Schalter 52 und 53 geöffnet und der Ruhekontakt dll ist geschlossen.
Wird nun der Schalter S2 durch den Nocken 15 eingeschaltet, so beginnt sich der rotor PiX zu drehen. ach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen wird der Schalter 55 freigegeben, der damit schließt. lach einer weiteren Zeitspanne spricht das Relais dl an und öffnet den ihm zugeordneten Ruhekontakt.
Dir Stromkreis bleibt über die Schalter S2 und S3 weiterhin geschlossen. Der Motor dreht sich weiter, bis seine Schnecke die Endstellung erreicht und der Schalter 53 ausgeschaltet wird. Das Relais dl bleibt angezogen und damit der ihm zugeordnete Ruhekontakt offen, bis der Schalter 52 wieder öffnet.
Damit schließt der Ruhekontakt des Relais und der Vorgang kann sich von neuem wiederholen. Eine ähnliche Arbeitsfolge weist die Steuerschaltung des Motors H3 auf, mit dem einzigen Unterschied, daß die Drehrichtung des Motors M3 von der Stellung des Umschalters S4 abhängig ist.
Zwischen der positiven und negativen Klemme der Gleichrichterbrücke gl ist ferner ein Kondensator C4 angeschlossen, der kurzzeitige Stromunterbrechungen während der Funktionsabläufe und auch kurz danch überbrückt, d.h., wenn die Funktion der Motore M2 und/oder M3 bereits abgelaufen ist und die Schalter S2 und/oder S5 noch gedrückt sind, was durch die sehr geringe Umlaufgeschwindigkeit des Gnomon möglich ist. Eine derartige, wenn auch sehr kurze Stromunterbrechung hätte zur Folge, daß die Relais dl bzw. d2 abfallen würden und bei neuer Stromzufuhr die gleiche Funktion einträte, als wenn ein neuer Impuls erfolgt.
Wegen der Witterungseinflüsse können vorteilhafterweise Wechselstrom-Motore verwendet werden, die dann nicht direkt, sondern über zwei zusXätzliche Relais geschaltet werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Sonnenuhr, gekennzeichnet durch eine gegenüber dem Gnomon tiO der Sonnenuhr verschiebbar angeordnete Stundenskala (11), deren Bewegung entsprechend der Ekliptik der Sonne gesteuert ist.

. Sonnenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gnomon 10) drehbar gelagert ist und mit konstanter Drehzahl umläuft.

3. Sonnenuhr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen den Gnomon (10) über ein Getriebe antriebenden Synchronmotor (M1), durch einen am Gnomon befestigten Schaltnocken (1)), durch einen Schalter (S2), der dem Schaltnocken (13) zugeordnet ist und von diesem betätigt wird, durch einen vom Schalter (S2) gesteuerten @zweiten Motor (M2), durch ein mit Schaltnockenreihen (16,17) versehenes und vom zweiten Motor 2) angetriebenes Zentralrad (Zj, durch einen an den zweiten Motor (M2) elektrisch angeschlosseneu und von einem hocken (19) auf der Schnecke eines mit dem zweiten Motor (M2) zusammenarbeitenden Getriebes gesteuerten Endschalter (S3), durch den Nockenreihen (16,17) des Zentra2rades (Z) zugeordnete und von diesem gesteuerte Nockenschs@ter ist, S5) zur Steuerung eines dritten Motors (M3) zum Antrieb der verschiebbaren Stundenskala (11), und durch einen Endschalter (S6) für den dritten Motor (M3), der einem Nocken (20) auf der Schnecke eines mit dem dritten Motor (M3) zusammenarbeitenden Getriebes zugeordnet ist und von diesem betätigt ist.

4. Sonnenuhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des ersten Motors (M1) und die Untersetzung des diesem zugeordneten Getriebes so gewählt ist, daß der Gnomon (10) einmal je Tag umläuft, daß der Nocken (13) auf dem Gnomon und der Nocken (19) auf der dem zweiten Motor (M2) zugeordneten Getriebeschnecke so ausgebildet sind, daß das Zentralrad jeweils um 1/365 seines Umfanges weiter gedreht wird, und daß die Anordnung und die Ausbildung der Schaltnockenreihen (16,17) am Zentralrad und des Nockens (20) auf der dem dritten Motor (M3) zugeordneten Getriebeschnecke so aufeinander abgestimmt sind, daß die Stundenskala täglich entsprechend der Ekliptik nachgestellt wird.

5. Sonnenuhr nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentralrad (Z) ein Kalendarium angebracht ist, das durch ein Fenster in einem das Zentralrad umgebenden Gehäuse (14) ablesbar ist.

6. Sonnenuhr nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gnomon (10) eine Glühlampe (L) und eine .Optik (Op) befestigt sind, über die während der Dunkelheit ein Lichtstrahl auf die Stundenskala (11) projiziert wird.

7. Sonnenuhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Glühlampe am Gnomon (10) ein Nocken (12) befestigt ist, dem ein von diesem betätigter Nockenschalter (81) zugeordnet ist.

L e e r s e i t e