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Planetarium, Die Erfindung betrifft die verkleinerte Darstellung unseres
Universums in Form eines Uhrwerks, das gleichzeitig die scheinbare tägliche und
jährliche Bewegung ersichtlich macht, während der Gang von Sonne und ;Mond nebst
den Planeten mit ihren Stillständen, vor- und rückläufigen Bewegungen unter den
Tierkreiszeichen so stattfinden, daß man (las ganze Schauspiel des Bestirnten Himmels
als Beobachter für den Ort der Erde, auf welchen die Uhr beliebig eingestellt wird,
förmlich miterlebt. Durch Zurück- und Vorstellung des Uhrwerkes kann man für Jahrzehnte
die Konstellation der Himmelskörper an dem Auge vorüberziehen lassen. So kann man
z. B. mittels der an der Sphäre angebrachten Mondbahn mit ihrer rückschreitenden
Knotenbewegung die Finsternisse sozusagen experimentell vorausbestimmen auf Jahr,
Tag und Stunden, da solche Ereignisse nur dann eintreten können, wenn Sonne und
1 ond sich gleichzeitig in nächster Nähe .der »Knoten«, d. h. der Durchringungspunkte
von Erd- und Mondhahn befinden. Selbst der Grad der Verfinsterung der einen oder
arideren Scheibe ist dabei erkennbar gemacht. Der Mechanismus der Uhr ist so berechnet,
daß nach Einstellung des Bestirnten Hirninels auf eine gewisse Jahreszahl, Monat,
Tag und Stunde automatisch ohne Zutun eines Menschen der Lauf sämtlicher Gestirne
im Raume genau nach Sternzeit erfolgt. Auch das platonische Jahr in seiner Periodizität
von 28 5oo Jahren, nämlich die rückschreitende Bewegung des Frühlingspunktes und
dessen Ursache, läßt sich augenfällig verfolgen, einerseits für sich mit der Nebenerscheinung
des Auftretens anderer Polarsterne, sowie die stetige Ändern upg der Kulminationshöhen
der Gestirne während dieser Periode. Hieran wird ersichtlich, daß für unsere geographische
Breite nach etwa io ooo bis 1:2 ooo Jahren Sirius und sogar Orion unter dem Horizonte
unsichtbar werden, statt dessen Zentaur mit dem südlichen Kreuz am Winterhimmel
erglänzen. Der Apparat ist für Schulzwecke höchst geeignet. Die Demonstrationen
am Apparate erfolgen von vier Antriebswellen es Zentralwerkes A (Abb. i) aus. Der
erste Antrieb,-die tägliche Bewegung nach Sternzeit, erfolgt von der Welle am Fixsternblatte
aus mittels einer Kurbel oder vermittels der Welle eines Uhrwerkes. Die dritte Welle,
welche am Jahresblatte angeordnet ist, dient zur Vor- und Rückstellung des Universums
in der beschleunigten jährlichen Bewegung mit gleichzeitiger Ausschaltung ,der »täglichen«
Bewegung. Mittels der vierten Welle kann das platonische Jahr zur Demonstration
gelangen. Durch Anordnung eines Umlaufgetriebes, mit Stirnrädern zwischen den Rädergruppen
des l.littelwerkes B, auf welches direkt die tägliche und jährliche Bewegung und
indirekt die des platonischen Jahres einwirkt, wird von den folgenden Rädergruppen
ider jährlichen Bewegurig eine Differentialbewegung hervorgerufen. Ferner ist das
Oberwerk C oder Planetarium in Verbindung mit den scheinbaren Ortern der Wandelsterne,
die dicht vor der aus Kristallglas oder Zelluloid bestehenden, mit sämtlichen Sternbildern
versehenen Sphäre angebracht sind. Durch Anordnung von »ungleichzähligen« Räderpaaren
am Planetarium C, wie z. B. 3, 5, 7 (Abb. 2) usw., wird erreicht, claß die heliozentrischen
Stelhingen der Planeten mit den geozentrischen derEelben »mathematisch« genau übereinstimmen.
In der Mitte des Universums erblicken wir sonach unser Sonnensystem mit der nächst
der Sonne gelegenen »Venus« als Repräsentant der »inneren Planeten«; dann folgt
die rotierende Erde mit ihrem Monde und zuletzt als Repräsentant der äußeren Planeten
»Mars«.
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Sonne und Mond sowie die Planeten Venus, Mars, Jupiter und Saturn
sind an der Sphäre in der Weise wiederholt, daß sie die aus dem Lauf der Erde um
die Sonne und ihren eigenen Revolutionen kombinierten scheinbaren Stellungen, d.
h. ihre bzw. geozentrischen Orter, unter dem Tierkreise an der Sphäre einnehmen,
die ihnen durch das Zusammenwirken dieser Umstände in der Tat zukommt.
Zu
dem Zwecke nun sitzt fest an .den Räeern mit »s.iderischer Bewegung« ein Arm. Dieser
Arm trägt auf seiner Unterseite ein Rad, das sich während des Umlaufes des Armes
tun die Mittelachse des Zentralwerkes an einem dortselbst fest gelagerten Rade abwälzt
(Planetenräder) und eine im Arm gelagerte Welle mit einer Scheibe fest in Verbindung
steht. Diese Scheibe trägt einen Stift, :dessen Führungsgabel die aus diesen Umständen
entstandene »synodische« Bewegung auf die Sphäre überleitet.
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Anderseits ist rder Planet Jupiter so ausgeführt, daß :die synodiscbe
Bewegung auf die zweite Möglichkeit gewonnen werden kann, indem am Rade für die
siderische Bewegung ein Umlaufgetriebe sitzt, das durch entsprechendesÜbersetzungsverhältnis
mittels eines Stiftes ein mit einer Nut versehenes Rad führt.
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Auf dem der Jahresbewegung folgenden Trägerrohr des Planetariums sitzt
fest ein Stundenring; dabei befindet sich der Monatszeiger, der zu .dem vom Werk
B getragenen Monatsring .gehört. Auf Iden Stundenring ist ein Zeiger gerichtet,
welcher sich in ,Sternzeit bewegt.
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Das platonische Jahr wird dargestellt durch Drehung der Werke B und
C um die Mittelachse des Zentralwerkes, mit welchem das Ekliptik- und Äquatorsystem
und der >:astronomische« Horizont fest verbunden sind. Hierbei werden die auftretenden
Bewegungen der so entstehenden Planetenräder cler stillstehenden Rädergruppen durch
das im Werk B dazwischengeschaltete Umlaufgetriebe derart korrigiert, daß das Gesamtwerk
sich nach Rückkehr zum Ausgangsorte auf das heutige Datum _ einstellt.
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Abb. i der Zeichnung zeigt den Querschnitt der astronomischen Weltuhr
mit dem verkleinerten Universum von der Zifferblattseite 372 im Maßstabe i : 2,
Ahb. 2 den Gesamtmechaiiismus nach der Zifferblattseite i11 gewendet, Abb. 3 die
obere Ansicht des Werkes C (Planetarium), Abb. 4,die obere Ansicht des Mittelwerkes
B in zwei Gruppen zerlegt, Abb. 5 das -am Werk B :befindliche Umlaufgetriebe im
vergrößerten Maßstabe, Abb.6 die obere Ansicht des Zentralwerkes A, Abb. 7 den mittleren
Teil des Werkes A von oben gesehen und Abb. 8 die Oberansicht des unteren Teiles
vom Werk A.
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Zur Erzeugung der täglichen Bewegung des Zifferblattes i11 mit Stern-zeitminuten
sitzt ein Kegelrad 2 auf der Kurbelwelle i in Eingriff reit einem gleichen 3. Auf
der Welle dieses Rades ist fest ein Stirnrad 4 angeordnet. Dieses greift in ein
Rad 5, dieses wiederum in :das von rder vertikal gelagerten Mittelwelle i i des
Zentralwerkes A befindliche Rad 6, dessen Oberseite einen Sperrkegel mit Feder trägt.
Lose auf der Welle ii sitzt das Sperrad 7. Es ist fest verbunden mit dem hegelrade
8, und dieses steht in Eingriff mit :einem Kegelrade 9, dessen horizontal gelagerte
Welle durch den Mitnehmen io an das Gehwerk mit Zifferblatt A, das mitteleuropäische
Zeit angibt, gekuppelt wird. An dem unteren Ende der Welle i i sitzt ein Rad 12;
dieses greift in das Rad 13. Ein Stift desselben Rades bewegt den Klöppel 14, wodurch
die Glocke i 5 den Ablauf eines Sterntages anzeigt. Das obere Ende der Welle ii
ist mit dem festsitzenden Rade 16 abgeschlossen. Dieses zum Mittelwerk B gehörende
Rad 16 steht in Verbindung mit den Transporteurrädern 17, 18, i9, 20, 21, 22, 23
und 27. Rad 18, welches eine Umdrehung während eines Sterntages vollführt, ist 23°
27' zur Mittelachse geneigt. Hier findet seinen unteren Stütz- - und Drehpunkt der
Horizontring H mit Meridianbogen M, dessen oberer Drehpunkt E A in der gedachten
Linie der Weltachse liegt. Der Horizont H kann durch die Horizonteinstellung H E
mit dem dortselbst angebrachten Zeigerblatt auf einem beliebigen Orte der Erde von
.außen mittels Schlüssels eingestellt werden.
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Transporteurrad 21 der täglichen Bewegung ist mit einer Achse. fest
verbunden mit dem Trieb 2o11. Dieser Trieb 2o11 greift .irr das mittlere Rad tob
des Umlaufgetriebes, das auf -der Welle zwischen den Rädern 23 und 24 lose gelagert
ist und bei dem die oberen Ränder 53, 54 .mit dein Transporteurrädern des beschleunigten
jährlichen Antriebes und die umlaufenden, durch ein Umkehrrad 56 gekuppelten Räder
55, 57 vermittels ihres Trägers tob und eines Rades 58 mit Transporteurrad 59 in
Verbindung stehen. (Ersichtlich in Abb. 5, 4 und 2.) Die Gegenräder 6o, 95 des Rades
59 leiten einerseits die »jährlichen heliazentrischen« Bewegungen von Erde, Mond
und den übrigen Planeten zum Planetarium, anderseits die »geozentrischen« - Bewegungen
an die Sphäre.
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Rad 23 .der mittleren Rädergruppe der täglichen Bewegung des Werkes
B ist fest verbunden mit einer Welle Rad 24 und im Eingriff mit dem am Träger des
Planetariums lose gelagerten Rade 25. Dieses Rad 25 trägt am oberen Ende der Führungsbüchse
den in 24 Stunden nach Sternzeit umkreisenden Zeiger 26 :des Stundenblattes 26d.
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An der Mittelachse 28 des Planetariums sitzt an deren unterem Ende
das Transporteurrad 27 der täglichen Bewegungen, das mit dem oberen Rade 29 in Verbindung
mit den Rädern 30, 31, 32, 33, 34 und 35 die Rotation auf die Erdkugel
36 überträgt.
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Zum Zwecke der jährlichen Beschleunigung
der Vor-
und Rückdrehung des Universums bedient man sieh der Kurbelwelle 37 am Zifferblatt
37a mit Stunden- und Tageseinteilung sowie den Jahreszählern. Hierbei schaltet das
Umlaufgetriebe am Werk I3, ersichtlich in Abb.5, die tägliche Bewegung vollständig
aus. Auf Welle 37 sitzt fest Kegelrad 38 mit Gegenrad 39, dessen Welle Rad 4o trägt,
und es folgen im Eingriff die Transporteurräder 4, 42, 43, 45, fest verbunden mit
den Rohren 44, 46, 47, 48, mit der Welle 49, den Rädern 50, 51, 52 und dem Rade
53. In weiterer Verbindung damit stehen die Rädergruppen des Umlaufgetriebes 54,
55, 56, 57, 58 und- 59. Auf einer Welle mit Trieb 61 in der Verbindung zum Planetarium
C greift Rad 62 in die Geschwindigkeitsübersetzungen der Mondbewegung in Verbindung
mit dein Rohr 63, den Rädern 64, 65 und 66 und dein Führungsrohr 67. Auf diesem
sitzt fest der Träger der Mondkugel 68.
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Die jährliche Bewegung der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne wird übertragen
von dein auf Rad 62 festsitzenden Rade 69, verbunden mit einer Welle Rad
70 mit dem Trieb 71 und Rad 72. Rad 72 sitzt fest auf dem Trägerrohr 73 des
Planetariums und vollführt im Verlauf eines `Jahres eine Umdrehung mit <lern
24-Stunden-Blatt 26a. Das obere Ende dieses Rohres trägt die untere Platine 74 des
Planetariums C. Während das Rad 75 mit einem Rohr am Werk B festsitzt, wird
Rad 76
durch die Umdrehung der Platine 74 in Umlauf gesetzt. Dieses Rad 76
greift in ein Rad 77. Nur durch Anordnung von Rädergruppen (wie Abb. 2 zeigt) mit
ungerader Zahl der Räder 75, 76 Und 77 oder z. B. 5, 7, 9 usw. am Planetarium wird
es möglich gemacht, daß die »heliozentrische« Bewegung mit der »geozentrischen«
an der Sphäre mit mathematischer Genauigkeit übereinstimmt.
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Von dem feststehenden Ra-de 75 aus wird mittels eines Planetengetriebes
Rad 79 durch die Drehung der Platine 74 in Bewegung gesetzt und durch ein bestimmtes
Übersetzungsverhältnis der Räder 8o, 81, 82 der Umlauf der Venus erhalten.
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Die markierte wahre Sonne ist aus der Mitte etwas verlagert, damit
die Erdachse der Kugel am Planetarium auf die Demonstrationen in Beziehung zur Weltachse
infolge des kleinen: Raumabstandes zur Himmelssphäre nicht störend wirkt.
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Auf Rad 72 sitzt fest Rad 85 zur Übertragung der Marsbewegung in Eingriff
mit den Rädern 86, 87 und 88. Rohr 89 stellt die Verbindung her mit Rad go, 9i,
92, 93, dessen Büchse den Drahtbogen mit der Marskugel 94 trägt.
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Rad 59 steht noch mit einem zweiten Gegenrade 95 in Eingriff, und
Rad 96 steht fest in Verbindung durch eine Welle mit den Transporteurrädern
97, 98, 99 und i oo. Rad ioo ist am oberen Ende des Rohres ioi befestigt, dessen
unteres Ende das Rad zog trägt. Diese Rädergruppe in Verbindung mit der folgenden
überträgt die geozentrischen Bewegungen. Rad toi ist auf der Welle des Kvgelracles
i o4 und des Stirnrades i i o. Rad io4 greift in ein gleiches Rad io5, das vermittels
einer horizontal gelagerten Welle mit den Rädern io6 und io7 in Verbindung steht.
Auf der Innenseite des Rades 107 ist ein Stift; welcher in den Stern i o8
des Jahreszählers iog eingreift. Rad iio (Abb.7) greift in die käcler i i i, r i2
und 113 der geozentrischen hIondbewagung, deren Rad 1I3 ain unteren Ende des Rohres
114 sitzt und den Mondträger 115 führt. Den gemeinschaftlichen zweiten Drehpunkt
aller geozentrischen Bewegungen stellt der Pol der Ekliptik P E (Ab b. i) dar.
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Auf Rad i 12 sitzt fest der Trieb i 16. Er steht in Eingriff: mit
dem Räderpaar 117, 117a und überträgt die Bewegung der scheinbaren Sonne auf die
Räder i 18, 119 und 12o, weiterhin auf das Rohr 22i mit dem Sonnen-und dem diametral
gegenüberstehenden Erdschattenträger mit Mondphasenring N P (Abb. 1), 222 und 223.
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Zwecks Ausführung der synodischen Bewegung der Venus sitzt .am Sonnenrohr
fest ein Arm 124, dessen untere Seite ein Rad 126 trägt, verbunden mit einer dort
gelagerten Welle und mit dem zweiten Arm 127. Dessen Stift führt in der Gabel 128
dadurch eine kreisende Bewegung aus, daß mittels Drehung des Armes 124 mit dem Sonnenrohr
.das Rad 126 sich an dem an der Platine 130 festsitzenden Rade 125 abwälzt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß .die Venus mit -der scheinbaren Sonne unter
den Sternen fortschreitet und, durch die Gabel 128 fest verbunden mit dem Venusträger
130, die östliche und westliche Elomgationsbewegung ausführt, die ihr in
der Tat zukommt.-In das Sonnenrad i2o greift das Rad 131, darin ein weiteres Rad
132, das -mit einer Welle und den Rädern 133, 134 und 135 verbunden ist (Abb. 8).
Rad 135 überträgt die siderische Bewegung des Mars auf Rad 136. Der Arm 139 ist
durch ein Rohr 137 mit dem Rade 136 fest verbunden. Arm 139 trägt an der Unterseite
ein Rad 14o und ist mit einer im Arm 139 gelagerten Welle der Scheibe 141 verbunden,
deren Stift 142 in der Gabel 143 dadurch eine kreisende Bewegung ausführt, daß sich
das in siderischer Umlaufszeit befindliche Rad 136 und damit fest verbunden am Arm
139 das Rad i 4o an dem an der Platine 138 festsitzenden Ra-de 139d abwälzt. Die
Gabel
143 ist mit Rohr 1.1d. fest verbunden und bewegt somit den
Marsträger 145 synodisch.
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Ferner steht Rad 136 in Eingriff mit Rad 14.6 und Trieb 147; dieses
überträgt die siderische Bewegung des Jupiters auf Rad 148. Fest in Verbindung mit
Trieb, 147 befindet sich das Rad 119, Dieses wiederum greift in ein Rad i
5o. Dieses ist fest verbunden mit dem Rade 151, und dieses ist wiederum gekuppelt
mit dem Umlaufsgetriebe 152 und 152a, dessen Welle das Rad 118 trägt. Der auf dem
oberen Rade 1522 befindliche Arm mit den Stiften 153 kreist in dem Führungseinschnitt
15.1 des Rades 155 und überträgt die so entstandene synodischeBewegung .durch das
damit in Eingriff befindliche Jupiterrad 156 und das damit verbundene Rohr 157 auf
den Jupiterträger 158. Auf Rad 133 sitzt fest das Kegelrad 159 in Eingriff mit einem
gleichen 16o, dessen unteres Wellenende mit einer Schraube 161 versehen ist. Diese
ist verbunden mit dem Rade 162, dieses wiederum fest an einem Rohr 163 und dem Mondträger
16d.. Rad 165 mit Gegenrad 162 steht weiter mit den Rädern 166, 167 und 168 in Verbindung.
Es wird durch das Rohr 169 in Verbindtuig mit dem Sonnenträger 17o der Lauf des
Saturn in seiner Bahn ausgeführt. Die Kurbelwelle 171 mit dem Zifferblatt 1712 des
platonischen Jahres, an deren Ende eine Schraube 172 sitzt, greift in ein entsprechendes
Rad 173. Dieses -ist fest verbunden auf einer Welle mit Rad 17.1. Dass Gegenrad
175 sitzt auf .dem Rohr 176 fest, dessen oberes Ende das Werk B mit C (Abb. i) trägt
und zusammen mit d en dortselbst beffindlichenTrägern 177 und P (Abb. i) sowie dem
Ekliptik-und Äquatorreifen E A (Abb. i) gedreht wird. Das Rad 178, das ebenfalls
auf gleicher Welle der Räder 173; 174 sitzt, steht mit dem Räderpaar 179 und i8o
in Eingriff. Das Gegenrad 181 ist am Rohr 182 mit dessezr Apsidenträger 183 verbunden.
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Nur durch Anordnung des Umlaufgetriebes im, Mittelwerk B ist es möglich
gemacht, daß die Bewegung des platonischen Jahres ausgeführt werden kann, ohne daß
die auftretenden Planetenräder ¢5, 46, 99 und ioo der beschleunigten jährlichen
und diejenigen 16 und 17 -der täglichen Bewegung am Werk B nicht hemmend auf den
Gesamtmechanismus einwirken. Diese Bewegungen finden in den Rädern 54, 55. 56, 57
und tob des Umlaufgetriebes ihren Ausgleich.
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Sollen nur die geozentrischen Bewegungen an der Sphäre zur Darstellung
gebracht werden, so kommen die Rädergruppen der oberen Doppelplatine des Werkes
B und C unter gleichzeitiger Verlegung des Umlaufgetriebes in das Werk A zum Wegfall.
Durch diese Herausnahme des Planetariums tritt an Stelle ,des ringförmigen Horizontes
eine vollständig geschlossene Scheibe, die man dann zur besserenV eransch.aulichung
mit einem Stück Relief unserer Erdoberfläche versehen kann. Der Stundenring 2611
mit dem Monatszeiger 261' wird in gleicher Weise 'wie am Träger des Planetariums
an dein Sonnenträger mit jährlicher geozentrischer Bewegung befestigt. Der Zeiger
26 ist dann von dem R.ade iio durch geeignete Übersetzung an einem .dem Rohr 221
eingefügten Rohr zu befestigen. Ebenso wird der Monatsring an einem zweiten an:
der Platine 13o befestigten Rohr, das ebenfalls am Rohr 22i endigt, dort befestigt.