DE43274C

DE43274C - Tellurium

Info

Publication number: DE43274C
Application number: DENDAT43274D
Authority: DE
Original assignee: L. deichman^ in Cassel, Königsthor 53
Anticipated expiration: 1907-06-28

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 42: Instrumente.

Alle bekannten Apparate, welche die Rotation und Fortbewegung von Körpern unseres Planetensystems zeigen, zeigen wichtige, zu präciser Erklärung und Berechnung der Zeiten und gewisser meteorologischer Erscheinungen unerläfsliche Einzelheiten, entweder unrichtig z. B. dadurch, dafs die Excentricität des Standpunktes der Sonne unbeachtet gelassen, die Erd- und Planetenbahnen ohne Rücksicht auf Sonnennähe (Perihel) und Sonnenferne (Aphelium) in concentrischen Kreisen statt in Ellipsen, die Mondbahn parallel statt in 5 ^x/,° Neigung zur Erdbahn dargestellt werden, oder die Bewegung der Weltkörper ist wegen Mangelhaftigkeit der Mechanismen unsicher und ungenau, so dafs kein richtiges Bild der wirklichen Verhältnisse gegeben wird.

Das durch beiliegende Zeichnungen und nachfolgende Beschreibung genau erklärte Tellurium hat den Zweck, als Präcisionsapparat alle Verhältnisse unseres Planetensystems, die sich in Bezug auf Zeit, Licht und Wärme für unseren Erdball bemerklich machen, in der Wirklichkeit genau entsprechender Weise darzustellen.

Dieser Apparat ist deshalb astronomischer Chronometer genannt. Derselbe besteht aus folgenden Haupttheilen: Gehäuse, Triebwerk, Mechanismus, astronomische Scheibe.

Das Gehäuse wird aus Holz, Metall etc. in jeder beliebigen, zweckentsprechenden Form hergestellt.

Der Motor ist durch einen Regulatorfederzug oder ein sonstiges Normaluhrwerk gebildet, das mit Zifferblatt, Stunden-, Minuten- und Secundenzeiger versehen ist und in gewissen Zwischenräumen aufgezogen werden mufs.

Von einer Darstellung und Beschreibung desselben wird Abstand genommen, weil dessen Einrichtung die zu verschiedenen Arten angewendete und nicht Gegenstand des Patent-Anspruches ist.

Für die Uebertragung der Bewegung ist folgende Einrichtung getroffen:

Auf einer Metallunterplatte A ist eine Achse befestigt, um welche sich concentrisch zwei Rohrachsen C D bewegen, und welche an ihrem äufseren Ende eine unbeweglich aufgeschraubte elliptische Scheibe E trägt, deren Umfang einer Aequidistanten der elliptischen Erdbahn entspricht. Die Mittelachse A trägt ferner die Sonnenkugel S; letztere ruht auf einer Achse s, welche gegen den Mittelpunkt des Systems um das entsprechende Stück bis zum Sonnenstandpunkte versetzt ist. Die sich um die feste Mittelachse concentrisch drehenden Achsen ruhen auf mittelst Stellschrauben regulirbaren Ringen R₁ R₂. Die äufsere der drei Mittelachsen ist an ihrem

bei D₁ von zwei Seiten abgeplattet.
Abplattung schiebt sich

oberen Ende Auf dieser ein rechtwinklig zur

Achse gelegter Arm jF so viel nach rechts und links, als die Differenz zwischen der langen und kurzen Achse der elliptischen Erdbahn beträgt. An dem langen Ende des Armes F ist ein zweimal rechtwinklig gebogener Bügel G angeschraubt, welcher dem Rad m, welches die Mondkugel M trägt und bewegt, als Stütze und der Doppelachse, welche die Erdkugel T trägt, als Führung dient.

Die innere, t, der letzterwähnten Achsen sitzt mittelst Ansatzes rechtwinklig auf dem Arm F, geht durch den Bügel G hindurch und ist

drehbar. An ihrem oberen Ende trägt dieselbe, fest angeschraubt, eine kleine schmale Platte M, welche in einem Winkel von 23¹/.,⁰ aufwärts gekröpft ist. Rechtwinklig auf dem äufsersten Theil steht mittelst Ansatzes t_t die drehbare Achse, welche die Erdkugel trägt. Die Aufwärtskröpfung der vorerwähnten Platte bedingt die Neigung der Erdachse zur Erdbahn (Ekliptik).

Um die Nebenachse t, welche die gekröpfte Ekliptikplatte trägt, bewegt sich eine zweite Achse i„, mittelst welcher die Bewegung der Erde um sich selbst (Rotation) bewirkt wird. Um diese Achse bewegt sich ein Rad «?, welches auf gebogenem Draht die Mondkugel M trägt und die Bewegung derselben bewirkt.

Das kurze Ende des Armes F ist bei F₁ rechtwinklig aufwärts gebogen. Eine Schraubenfeder ν, welche sich auf einer dem Arm F parallelen Achse w bewegt, die mit dem einen Ende um die feste Mittelachse B gelegt, mit dem anderen Ende durch das aufwärts gebogene Stück F₁ des Armes F gesteckt ist, drückt das auf der Umfangsfläche feingerippte Mondrad m gegen den gleich gerippten Rand E₁ der elliptischen Scheibe, wie aus Fig. ι ersichtlich. Das verlängerte Ende von ν dient einem unter der elliptischen Platte laufenden Führungsrädchen H-",, welches den Arm stets parallel zur elliptischen Platte hält, als Achse.

Der auf die Unterplatte A aufgeschraubte, die Mittelachsen umgebende gröfsere Bügel H ist bestimmt, einigen Trieben und Rädern als Lager zu dienen.

Für die Bewegung der Erde um ihre Achse geht von dem Uhrwerk aus horizontal eine Triebwelle /f, welche in Uebereinstimmung mit dem auf der Vorderseite des Werkes ro tirenden Stundenzeiger in 12 Stunden eine Umdrehung macht. Die Triebwelle k lagert in dem feststehenden Bügel H und trägt an ihrem Ende ein konisches Rad c², welches in dasjenige c^l von doppeltem Durchmesser eingreift. Es ist demzufolge eine Umdrehung dieses Rades — 24 Stunden — ι Sonnentag. Das Rad c^x ist mit dem unteren Ende der inneren, sich um die feste Mittelachse B drehenden Achse C fest verbunden.

Von der Rohrwelle C findet die Uebertragung der Bewegung mittelst der konischen Räder η «, H₂ η_Λ auf die Rohrwelle f., statt, von wo die Rotation der Erde um ihre Achse A durch die beiden Räder O₁ o., bewirkt wird. Die Räder n_{ n._t machen den elliptischen Gang des Armes mit; die Achse n_A der Räder K₁ H₂ gleitet in der Nabe desjenigen W₁ hin und her, welches durch einen Bügel ρ gehalten wird. Durch die angegebene Uebersetzung wild eine einmalige Umdrehung der Erdkugel innerhalb 24 Stunden um ihre eigene Achse von rechts nach links bewirkt.

Die Bewegung der Erde um die Sonne findet durch folgende Uebersetzung statt:

An der von dem Uhrwerk ausgehenden Triebwelle k befindet sich ein zweites Triebrad / geringeren Durchmessers. Dasselbe greift in ein Zahnrad J mit sechsfacher Anzahl von Zähnen. Da das kleine Rad / mit der Triebwelle in 12 Stunden eine Umdrehung macht, mufs das grofse Rad J in sechsmal 12 Stunden = 3 Sonnentagen eine Umdrehung machen. Die Achse des grofsen Zahnrades lagert in dem grofsen Bügel und trägt in ihrer Mitte eine Schnecke N₁ welche in ein Rad mit 122 Zähnen auf dem unteren Ende der äufseren Mittelachse D eingreift. Das Schneckenrad Q. wird also derartig bewegt, dafs die Fortbewegung um einen Zahn = 3 Sonnentagen, aller 122 Zähne = 365 Sonnentagen, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Secunden = einem tropischen Jahr ist. Die äufsere Mittelachse macht, so lange das Uhrwerk läuft, mit dem sich auf ihrem oberen Ende schiebenden Arm F, welcher die Erd- und Mondkugel trägt, in einem Jahre eine Umdrehung, mithin Erd- und Mondkugel gleichzeitig, und zwar in der Richtung von rechts nach links, eine Umdrehung um die Sonnenkugel.

Die erwähnte Schraubenfeder ν drückt mittelst des Mondrades m die kleine Doppelachse, welche die Erdkugel trägt, gegen die Umfangsfläche der nach einer Aequidistanten der elliptischen Erdbahn gebildeten Scheibe E\ dadurch ist die elliptische Bahn der Erdkugel eingehalten. In Nichtschaltjahren wird das Werk, im Falle es auf ausgeglichene Zeit eingestellt ist, nach Ablauf des 28. Februar um 24 Stunden vorgestellt und zeigt dann alle Zeitverhältnisse genau richtig. Der Parallelismus der Erdachse zu sich selbst während der Bewegung der Erde um die Sonne wird dadurch bewahrt, dafs auf der Oberplatte des grofsen Bügels H ein die Mittelachsen umgebender konischer Radkranz P₁ befestigt wird, in welchen das Rad p_] kämmt, mit dem auf derselben Achse das gleich grofse Rad p., sitzt, welches in dasjenige P₂ kämmt, das P₁ gleich und auf der Achse t befestigt ist, deren oberes Ende die Ekliptik 11 trägt. Da die Achse p_s vonpj und p., einerseits in dem auf dem Arm F festen Bügel q, andererseits in der Nabe von ^₁ gelagert ist, so macht sie die elliptische Bewegung des Armes F mit, und der Eingriff von p_{ in P₁ ist gewahrt. Die Nabe von P₁ ist mittelst des gegen D versteiften Bügels ρ in gleichem Abstande erhalten.

Das in der Beschreibung der einzelnen Theile des Mechanismus bereits erwähnte Rad m, welches die Mondkugel trägt, ist in seinem

Umfange gleich einem Stück der Erdbahn, welches einer Kalendereintheilung von 29 Tagen, 12 Stunden, 44 Minuten und 3 Secunden genau entspricht.

Die Unterfläche des Rades ist 5 '/₂° abgeschrägt und ruht auf dem gleichfalls 5Y₂ ⁰ abgeschrägten, gekröpften Arm G, des Bügels G. Eine Feder /drückt das Rad auf den Bügel G₁ nieder. Bei der Umdrehung des Armes F um die Mittelachse wird das Mondrad m mit seinem Umfang an den Rand E₁ der elliptischen Scheibe E angedrückt und rollt sich auf letzterem ab. Durch die Abschrägung der unteren Fläche mufs das Rad in bei jeder Abrollung bezw. Umdrehung sich entsprechend heben und infolge des Druckes der Feder f wieder senken.

Da die mittelst eines gebogenen Drahtes auf dem Rad befestigte Mondkugel M sämmtliche Bewegungen des Rades mitmachen mufs, so dreht sich die Mondkugel in 29 Tagen, 12 Stunden, 44 Minuten und 3 Secunden einmal um die Erdkugel, in derselben Zeit einmal um sich selbst , wobei die Bahn des Mondes zu derjenigen der Erde jjm 5V₂ ⁰ geneigt ist.

Die zur Verdeutlichung der gegenseitigen Stellung der Gestirne auf dem Werke aufzulegende, als Zifferblatt dienende astronomische Scheibe besteht aus einem an die Erdbahn genau anschliefsenden elliptischen Ringe , auf dessen äufserem Theile, in der Reihenfolge von innen nach aufsen, die Theilung der Ekliptik in 360⁰, die Jahrestheilung in 366 Tage, 12 Monate, die 12 Sternbilder des Thierkreises in bildlichen und astronomischen Zeichen und die Bahn des Mars dargestellt sind. Auf dem inneren Theile der Scheibe sind die Bahnen der Planeten Venus und Mercur, ferner der Mittelpunkt des Systems und der excentrische Punkt des Sonnenstandes, ferner die Jahreszeiten durch Wortbezeichnung und Farbenabtönung graphisch und mathematisch genau angegeben.

Die über der Scheibe sich bewegende Erd- und Mondkugel stehen zu einander in richtigem Gröfsenverhältnifs, die Sonnenkugel (= 1 1 1 Erddurchmesser) ist in derjenigen Gröfse dargestellt, wie sie in mittlerer Entfernung von der Erde aus gesehen erscheint.

Die Sonne kann durch eine Kerze oder Lampe ersetzt werden, und alsdann werden die Veranschaulichung der verschiedenen Phasen der Beleuchtung der Erde und des Mondes, auch die Jahreszeiten, vollkommene.

Auf der Scheibe bewegt sich ein Zeiger, welcher mittelst eines Schlitzes in dem der Zeigerspitze entgegengesetzten Ende , dessen Ausschnittlänge der Differenz zwischen der langen und der kurzen Achse der elliptischen Erdbahn entspricht, um die Achse greift, welche die Sonnenkugel trägt ; ferner mit einem nahe der Zeigerspitze befindlichen Ausschnitt um die Achse gelegt ist, welche die Ekliptikplatte und die Erdkugel trägt. Bei der Bewegung der Erdkugel um die Sonne wird der Zeiger durch die Ekliptikachse mitgeführt; seine Spitze zeigt daher mit dem durchbrochenen Theil den Grad der Ekliptiktheilung, mit der äufsersten Spitze den Kalendertag an, den die Erde bei ihrer Umdrehung um die Sonne passin.

Claims

Patent-Anspruch:

Ein Tellurium , welches in Verbindung mit einem regulirbaren Uhrwerk die Bewegungen der Erde und des Mondes auf ihrer Bahn um die Sonne in der Wirklichkeit entsprechender Weise darstellt und zugleich auf einer astronomischen Scheibe während des Umganges der Erde um die Sonne die Grade der Ekliptik in 360⁰, den Kalender in 12 Monaten und 366 Tagen und ferner die 12 Sternbilder des Thierkreises in bildlichen und astronomischen Zeichen anzeigt und durch die Verbindung folgender Einrichtungen gekennzeichnet wird:

a) der Einrichtung für die Umdrehung der Erde um ihre schräg stehende Achse t_l in 24 Stunden , bestehend aus den konischen Zahnrädern C₂ C₁ und n, die letzteren beiden auf der Rohrwelle C sitzend, den konischen Rädern W₁, M₂ und n,_s, ersieres verschiebbar, letzteres auf der Rohrwelle i, sitzend, sowie den beiden Zahnrädern O₁ und 0., auf den Achsen f., und ί,, wodurch während des Umganges der Erde T um die Sonne S die erstere sich alle 24 Stunden um ihre Achse dreht und wobei die parallele Stellung der an der Achse t schräg befestigten Erdachse auf der ganzen Bahn dadurch bewirkt wird, dafs in ein feststehendes Rad N das verschiebbare konische Rad P₁ greift, mittelst welches das auf Welle t sitzende Rad P₂ angetrieben wird, so dafs bei einmaliger Umdrehung der Erde um die Sonne das Rad P₂ eine Umdrehung, aber in entgegengesetzter Richtung macht;

b) der Einrichtung für die Bewegung der Erde um die Sonne in elliptischer Bahn in 366 Tagen, bestehend aus der auf der feststehenden Achse B sitzenden elliptischen Platte E, dem die Erde und ihren Bewegungsmechanismus tragenden, verschiebbaren Arm F F, welcher sich mit der durch die Zahnräder / J, Schnecke und Schneckenrad N und Q bewegten Rohrwelle D dreht, wobei das feingerippte Rad m auf der Rohrwelle £₂ veranlafst wird, auf der elliptischen Peripherie E₁ der Platte E zu rollen, indem eine auf dem

Arm F₁ sitzende Schraubenfeder ν das Rad m stets gegen die Platte E angedrückt hält, während ein Leitrad W₁ den Arm F stets rechtwinklig zur Platte E hält;
c) der Einrichtung für die Bewegung des Mondes um die Erde und um sich selbst in einer Neigung der Mondbahn zur Erdbahn von 5'/₂° in 29Y₂ Tagen, bestehend aus dem gerippten Rad m, an dessen Nabe der Mond vermittelst eines Drahtes befestigt ist und welches dem Verhältnifs der Mond- und Erdbahn entsprechend bemessen ist und sich während des Umganges der Erde um die Sonne auf der elliptischen Platte E abrollt bezw. dreht, wobei die Neigung der Mondbahn zur Erdbahn dadurch erreicht wird, dafs das Rad m durch eine Feder f mit seiner um 5¹/,⁰ abgeschrägten Unterfläche gegen seine gleichfalls 5Y₂ ⁰ abgeschrägte Unterlage G₁ angedrückt und hierdurch bei seiner Umdrehung in entsprechender Weise gehoben und gesenkt wird, und

d) der Einrichtung, die den Grad der Ekliptiktheilung, den Monat und Tag der Kalendertheilung, den Eintritt der Jahreszeiten und das von der Erde jeweilig passirte Sternbild zeigt, bestehend aus einer elliptischen, mit den betreffenden Bezeichnungen versehenen Scheibe und einem Zeiger Z auf der elliptischen Platte E, der an seiner Spitze einen Ausschnitt hat, durch den die Rohrwelle t.₂ geführt ist, während derselbe an seinem hinteren Ende in einem Schlitz auf der excentrisch angeordneten Sonnenachse ruht, so dafs er sich auf der letzteren um die Differenz zwischen dem excentrischen Sonnenpunkte und der langen und kurzen Achse der elliptischen Erdbahn verschieben kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.