DE202005004305U1

DE202005004305U1 - Sonnenuhr mit Uhrwerk

Info

Publication number: DE202005004305U1
Application number: DE200520004305
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2015-03-18

Abstract

Sonnenuhr mit Uhrwerk und einer auf einem Zifferblatt 2 aufgebrachten Stundenteilung,
dadurch gekennzeichnet
dass ein Pfeiler 6 um eine zur ebene des Zifferblattes 2 senkrechte Mittelachse (Zifferblattachse 5) drehbar angeordnet ist und sich im wesentlichen senkrecht zur ebene des Ziffernblattes erstreckt, dass parallel zum Pfeiler 6 – und mit diesem verbunden – eine Kurvenplatte 14 vorgesehen ist, auf der sichtbar eine Analemmakurve aufgebracht ist und dass an dem Pfeiler 6 ein Sonnenwärtszeiger 11, in zwei zueinander senkrechten Richtungen auf die Kurvenplatte 14 ausrichtbar, aufgenommen ist.

Description

Übliche Sonnenuhren bieten die Möglichkeit, durch Schattenwurf eines Stabes auf ein Zifferblatt, die Uhrzeit in Form der wahren Sonnenzeit für den konkreten Aufstellungsort anzuzeigen. Sie sind in der Regel ortsfest installiert. Während einfache Bauarten einen zylindrischen Stab als Schattenwerfer (Gnomon) verwenden, gibt es Bauarten, die zur direkten Anzeige der mittleren Ortszeit für einen bestimmten Ort auf der Erde einen besonders geformten, rotationssymmetrischen Schattenwerfer vorsehen. Dieser entspricht in der Formgebung der Analemmakurve.
Demgegenüber ist die hier vorgestellte Erfindung transportabel und in der Lage, für jeden Ort der Erde (Nord- oder Südpol und jeden beliebigen Ort dazwischen) die mittlere Ortszeit direkt anzuzeigen.
Dazu ist eine drehbare Einrichtung erforderlich, die im Folgenden als Uhrwerk bezeichnet ist. Das Uhrwerk besteht aus dem – aus durchsichtigem Material gefertigten – Stellhebel mit dem aufgebrachten Stellzeiger 17, der Kurvenplatte 14, dem Pfeiler 6 mit Kugelgelenk und dem Sonnenwärtszeiger 11. Um das Zifferblatt 2 parallel zum Erdäquator ausrichten zu können ist es – gemäß 2 – mittels zweier Basis- 22 und Zifferblattstützen 24 schwenkbar gelagert und mit einer Klemmschraube 23 arretierbar. Um die geografische Breite des jeweiligen Beobachtungsortes einstellen zu können, ist seitlich am Zifferblatt 2 eine Breiteneinteilung 20 mit einem Breitenzeiger 19, der durch ein Pendelgewicht 21 horizontiert wird, angebracht.
Alternativ kann die Sonnenuhr auch mittels eines Adapters, der auf der Unterseite des Zifferblatts befestigt wird, auf ein Photostativ mit Kugelkopf aufgesetzt werden. Dazu muss die vordere, in Ost-Westrichtung zeigende, Kante des Zifferblattes 2 mittels einer Wasserwaage horizontal ausgerichtet werden.
Das Zifferblatt 2 ist mit einer gleichmäßigen 24-Stundenteilung versehen. Um die Sonnenuhr auch auf der Südhalbkugel gebrauchsfähig zu machen, befindet sich auf der Rückseite des Zifferblattes eine gespiegelte Stundeneinteilung. Zu diesem Zweck müsste das Zifferblatt gewendet und ummontiert werden. Alternativ kann dieses gespiegelte Zifferblatt auch auf der Frontseite in anderer Farbe oder abgesetzter Schrift angebracht sein.
In der Mitte des Uhrwerkes befindet sich die feste Zifferblattachse 5, die bei exakt eingestellter Breite, parallel zur Erdachse ausgerichtet ist und um die das Uhrwerk drehbar ist. Beim Drehen gleitet der Stellhebel 18 über das Zifferblatt 2. Dabei kann der auf dem Stellhebel 18 angebrachte Stellzeiger 17 so auf die Längenteilung der Zeigerscheibe 3 positioniert werden, dass die geografische Länge des jeweiligen Beobachtungsortes eingestellt ist. Die Kopplung der Zeigerscheibe 3 mit dem Stellhebel 18 wird durch einen Klemmmechanismus gewährleistet, bei dem der Klemmhebel 16 mittels Klemmschraube 25 und einer Klemmmutter 15 gegen den Stellhebel 18 gepresst wird. Sei Verwendung z.B. in Aalen zeigt der Stellzeiger 17 auf die geografische Länge 10 Grad Ost.
Am äußeren Ende des Stellhebels 18 ist im rechten Winkel dazu die durchsichtige Kurvenplatte 14, auf der die Analemmakurve aufgetragen ist, befestigt. Das innere Ende des Stellhebels 18 ist an einem Pfeiler 6 befestigt, in dessen Bohrung die Zifferblattachse 5 steckt. Am oberen Ende des Pfeilers 6 ist das Kugelgelenk des Sonnenwärtszeigers 19 angebracht. Mittels einer Arretierschraube 7 kann die eingestellte Richtung des Sonnenwärtszeigers 11 über die Gelenkkugel 8 fixiert werden. Der Pfeiler 6 selbst und damit das Uhrwerk samt Zeigern ist gegenüber dem Zifferblatt 2 dann fest, wenn die Feststellschraube 9 am Pfeiler 6 auf die Zifferblattachse 5 drückt, die starr mit dem Zifferblatt 2 verbunden ist. Damit die Spitze des Sonnenwärtszeigers 11 bei jeder erforderlichen Zeigerrichtung bis hin zum gewählten Punkt der Analemmakurve reicht, muss die Zeigerlänge variabel sein. Dies wird durch eine Verlängerungshülse 10 erreicht. Am äußeren Ende der Hülse ist die Auffangfläche für die Sonnenstrahlen mit einer Kimme 12 versehen, am inneren Hülsenende ist das zugehörige Korn 13. Durch die Projektion der Kimme 12 auf das Korn 13 kann der Sonnenwärtszeiger exakt auf die Sonne ausgerichtet werden. So kann ein Ausrichten mit dem Auge gegen die Sonnenstrahlen vermieden werden.
Die aktulle Uhrzeit wird nun so ermittelt, dass zunächst die Grundplatte 1 mit der seitlichen Kante in Nord-Südrichtung steht. Danach wird durch Lockern der Klemmschrauben 23 das Zifferblatt 2 mit Hilfe des Breitenzeigers 19 auf die geografische Breite des Beobachtungsortes eingestellt und wieder fixiert. Danach wird – nach Lockern der Klemmmutter 15 – der Stellzeiger 17 über der geografischen Länge auf der Skala der Zeigerscheibe 3 positioniert und danach die Klemmmutter 15 wieder angezogen. Nun wird die Spitze des Sonnenwärtszeigers 11 auf das aktuelle Datum an der Analemmakurve gestellt. Danach dreht man das Uhrwerk so gegen die Sonne, bis die Projektion der Kimme 12 mittig auf das Korn 13 fällt. Jetzt kann unter dem Stellzeiger 17 die mittlere Ortszeit und unter den, daneben angebrachten, Teilstrichen auf der Zeigerscheibe 3 die aktuelle Uhrzeit (Mitteleuropäische Zeit MEZ oder Mitteleuropäische Sommerzeit MESZ) abgelesen werden.
Durch Umkehrung des Gedankenganges lässt sich dann z.B. bei bekannter Uhrzeit unter Verwendung von Sonnenstrahlen die Nord-Südrichtung bestimmen oder auch die Richtung, in der die Sonne zu beliebigen Zeiten am Tag oder irgendwann im Jahr steht.
Die Sonnenuhr mit Uhrwerk ist besonders für pädagogische Zwecke im Unterricht geeignet um die Phänomene im Zusammenhang mit der Erdbewegung um die Sonne zu erklären.
Da mit dieser Sonnenuhr die Richtung der Sonne zu jeder Zeit und an jedem Ort feststellbar ist, kann sie z. B. in der Rechtsprechung eingesetzt werden, um festzustellen, ob zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Unfallfahrer von der Sonne geblendet wurde und deshalb eine Ampel übersehen hat.
Ebenso können damit z.B. Fachfirmen die Sonnenkollektoren installieren, kritische Aufstellungsorte auf mögliche Abschattungen der Sonne im Jahresverlauf durch Bäume oder Gebäude, überprüfen.

Claims

Sonnenuhr mit Uhrwerk und einer auf einem Zifferblatt 2 aufgebrachten Stundenteilung, dadurch gekennzeichnet dass ein Pfeiler 6 um eine zur ebene des Zifferblattes 2 senkrechte Mittelachse (Zifferblattachse 5) drehbar angeordnet ist und sich im wesentlichen senkrecht zur ebene des Ziffernblattes erstreckt, dass parallel zum Pfeiler 6 – und mit diesem verbunden – eine Kurvenplatte 14 vorgesehen ist, auf der sichtbar eine Analemmakurve aufgebracht ist und dass an dem Pfeiler 6 ein Sonnenwärtszeiger 11, in zwei zueinander senkrechten Richtungen auf die Kurvenplatte 14 ausrichtbar, aufgenommen ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Kurvenplatte 14 transparent ist und die Analemmakurve auf der Kurvenplatte aufgetragen ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 1 oder 3 dadurch gekennzeichnet dass der Sonnenwärtszeiger 11 in seiner Länge verstellbar ist.
Sonnenuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet dass am Sonnenwärtszeiger 11 eine Kimme 12 und ein Korn 13 vorgesehen sind, so dass der Sonnenwärtszeiger 11 durch Schattenwurf der Kimme 12 auf das Korn 13, genau auf die Sonne ausrichtbar ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet dass eine Zeigerscheibe 3 parallel zur Ebene des Zifferblattes vorgesehen ist, dass die Zeigerscheibe 3 um die Mittelachse des Zifferblatts (Zifferblattachse 5) drehbar ist und eine Längenteilung trägt, dass ein Stellzeiger 17 vorgesehen ist, der mit dem Pfeiler 6 verbunden und mit dem Pfeiler 6 um die Zifferblattachse 5 drehbar ist und dass die Zeigerscheibe 3 mit dem Stellzeiger 17 über einen Klemmmechanismus, der aus einem Klemmhebel 16, einer Klemmschraube 25 und einer Klemmmutter 15 besteht, kraftschlüssig verbindbar ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet dass das Zifferblatt 2 um eine parallel zur Ebene des Zifferblattes ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar auf einer Grundplatte 1 angeordnet ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass senkrecht zur Schwenkachse am Zifferblatt 2 ein weiterer Teilungsträger mit einer Breitenteilung 20 angeordnet ist.
Sonnenuhr nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet dass an der Schwenkachse ein Breitenzeiger 19 um die Schwenkachse drehbar angeordnet ist, der mittels eines Pendelgewichts 21 durch die Erdanziehungskraft stets konstant horizontal ausgerichtet ist.