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Tragbare Sonnenuhr mit unterteilten Zeitgleichungskurven Gegenstand
der Erfindung ist eine trag-und einstellbare Sonnenuhr, die auf jeder beliebigen
Stelle der Erdoberfläche aufgestellt werden kann und entweder die mittlere Zeit
des Meridians des Aufstellungsortes oder auch die mittlere Zeit des im Aufstellungsland
als maßgeblich angenommenen Meridians angibt.
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Es ist bekannt, Zeitgleichungskurven auf einer ebenen Fläche zu entwerfen
und die jeweils in Frage kommende Stelle der Kurve mittels eines schattenwerfenden
Gnomons zu bestimmen. Aber zu gewissen Tages- und Jahreszeiten werden die Schatten
unbequem lang, also die Kurvenflächen unbequem ausgedehnt. Um diesen Übelstand zu
vermeiden, sind gemäß der Erfindung die Zeitgl:eichungskurven auf parallel zur Äquatorebene
angeordneten konkaven Tellern angebracht, auf denen durch einen die Tellermitte
durchdringenden, zur Erdachse parallelen schattenwerfenden Gnomon der Schatten eine
volle Umdrehung ausführt.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung.
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Abb. i ist ein Achsschn:itt durch :die für den 42. Breitengrad eingestellte
Sonnenuhr. Abb. 2 und 2a zeigen die Oberansicht auf die für die Zeit vom 22. Dezember
bis 21. März und vom 21. März bis 22. Juni (astronomischer Winter und Frühling)
zu benutzenden beiden Teller. Abb. 3 bis 5 sind die waagerechten Schnitte nach den
Linien A-B, C-D und E-F der Abb. i.
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Auf einem Pfeiler einer Metall- oder einer Holzplatte ist eine Fußplatte
i befestigt, die in der Mitte eine in ein Gewindestück endigende Achse 2 trägt.
Eine auf das Gewindestück geschraubte Mutter 3 hält :eine Platte q., die mittels
dreier Stützschrauben, i', i", i"' genau waagerecht eingestellt wird. Die Platte
trägt ein Gestell q.a, in dessen Mitte eine drehbare Achse 5 stehend angeordnet
ist. Auf einem Querzapfen 5' am oberen Ende der Achse 5 ist ein Arm 6 verschwenkbar,
der an seinem Ende die ringförmige Uhrscheibe trägt. Die mit einem Armkreuz oder
Armstern versehene Uhrscheibe wird in ihrer Mitte von einem Gnomon (schattenwerfenden
Stab) 8 durchdrungen, der über die beiden Seiten der rin:gförmi.gen Scheibe 7 vorsteht.
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Auf je einer Seite der ringförmigen Scheibe 7 sind die beiden ringförmigen,
konkaven Teller 7a befestigt, auf welche die Kurven für die Stunden, die halben
Stunden und die Viertelstunden in der mittleren Zeit eingezeichnet sind, auf :denen
der Gnomon mit seinem Schatten jeweils den Zeiger bildet.
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Auf die örtliche Breite wird die Sonnenuhr wie folgt eingestellt:
Ist die geographische Breite bekannt, so wird die Scheibe 7 nebst dem in ihrer Ebene
liegenden Arm 6 um die Schwenkachse 5' gedreht,
bis an der mit dem
Arm 6 verbundenen Winkelmeßscheibe 16 mittels eines auf der Achse 5 befindlichen
Merkstriches die geographische Breite abgelesen wird. Im gezeichneten Beispiel ist
der .f2. Breitengrad eingestellt. Nunmehr wird mittels einer Schraube i7 die Winkelmeßscheibe
16 auf der Achse 5 festgeklemmt.
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Ist die geographische Breite unbekannt, so gibt man :der Uhr um .die
Mittagsstunde .eine solche Stellung, daß der Schatten des Gnornon auf den Kreis
des Tages fälllt, an welchem die Einstellung erfolgt, z. B. auf den 14. April. Dann
gibt der Winkelmesser die geograpbisch.e Breite an.
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Auf den Meridian des Aufstellungsortes wird -die. Uhr wie folgt eingestellt.
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Auf der Platte 4 wird eine Tafel i i befestigt, die einen stehenden
Stab 12 trägt, :an dessen Öse 13 das Lot 14 hängt. Nachdem die Tafel i i in zwei
zueinander rechtwinkligen Richtungen in waagerechte Lage gebracht worden ist, wird
sie bei io festgeklemmt. Der Fußpunkt ödes Lotes wird auf der Tafel angezeichnet.
Um diesen Punkt als Mitte werden zwei .oder .drei Kreisbögen mit verschiedenem Halbmesser
geschlagen, von denen der größte gerade noch auf der Tafel Platz hat. Es wird beobachtet,
wann d°r durch die Öse 13 fallende Lichtstrahl einen jeden -.der gezeichneten Bögen
schneidet, und zwar wird er sowohl beim Eintreten als auch beim Austreten des Lichtfleckes
aus dem Kreisbogen beobachtet. Durch :die beiden in jedem Kreishagen sich ergebenden
Schnittpunkte wird eine Sehne gelegt. und die Seltnen werden halbiert. Die Halbierungspunkte
werden miteinander und mit dem Fußpunkte des Lotes verbunden, wodurch sich eine
gerade Linie ergibt. Die gefundene Gerade stellt rlen Meridian des Ortes dar. Am
nächsten Tage wird beobachtet, wann der durch die Öse gehende Lichtstrahl die Meridianlinie
schneidet. In diesem Augenblick werden die Teller so eingestellt, daß der Schatten
.des Gnomons 8 genau auf .die Gerade 12 bis a4 der Uhrscheibe fällt. Nunmehr wird
die Mutter 15 festgezogen und damit die Drehachse 5 festgestellt. Nach Durchführung
dieser Arbeit ist die Uhr auf den Meridian des Ortes eingestellt.
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Gewünscht wird jedoch in der Regel nicht die Einstellung auf Ortzeit,
sondern auf Land-eszeit, d. h. auf einen vorn Ortnieridian verschiedenen, für die
Landeszett als maßgeblich durch Übereinkunft festgestellten Meridian. Um von der
Einstellung auf den Ortmeridian zur Einstellung auf den Landesmerid.ian überzugehen,
braucht man nur die Ortscheibe um so viel Gerade gegen den Ortmeri-dian zu verschieben,
als die beiden :Meridiane voneinander abweichen. Diese Abw,2icli,Lung muß bekannt
sein. Um diese Verschiebung zu ermöglichen, ist auf der oberen Fläche des Gestelles
eine Gradeinteilung 18 vorgesehen und mit der Achse 5 .ein Zeiger io fest verbunden.
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Werden die Sonnenuhren gemäß der Erfindung in großen Abmessungen hergestellt,
so können auf :den Teilungen für jeden einzelnen Tag des Jahres Kreise eingezeichnet
sein, statt wie in der Zeichnung angenommen, nur für jeden zehnten Tag. In diesem
Fall ist die Sonnenuhr zugleich ein Kalender.