DE19822202C1 - Clock for visualization of astronomical relationships in sun-earth-moon system - Google Patents
Clock for visualization of astronomical relationships in sun-earth-moon systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Uhren zur Visualisierung der astronomischen Beziehungen im System Sonne-Erde- Mond.The invention relates to clocks for visualizing the astronomical relationships in the sun-earth system. Moon.
In der visuellen Darstellung von astronomischen Vorgängen hat sich die dreidimensionale Darstellung weitgehend durchgesetzt und eröffnet beispielsweise in Gestalt der Arbeiten von Jost Bürgi, Carl Zeiss und anderen faszinierende Einblicke. Allerdings haben diese dreidimensionalen Modelle und Projektionen den Nachteil, nur mit großem Aufwand hergestellt, transportiert und aufgestellt werden zu können. Gleichzeitig ist die jahrtausendealte Tradition der Astrolabien, deren Wesen die zweidimensionale Darstellung astronomischer Gegebenheiten ist, weitgehend auf esoterische Anwendungen zurückgefallen.There is a three-dimensional representation in the visual representation of astronomical processes largely enforced and opened, for example, in the form of the work of Jost Bürgi, Carl Zeiss and other fascinating insights. However, these three-dimensional models and Projections have the disadvantage of being manufactured, transported and set up with great effort to be able to. At the same time is the millennia-old tradition of Astrolabia, the essence of which is two-dimensional representation of astronomical realities, largely on esoteric Applications fell behind.
In der Uhrmacherei gibt es zwar einen Trend, die lunaren Bezüge wieder in die Zeitmessung mit einzubeziehen, jedoch geschieht das hauptsächlich in Bezug auf den synodalen Mondzustand, schon wesentlich seltener in Hinsicht auf Ebbe und Flut.Although there is a trend in watchmaking, the lunar references are again included in the timekeeping to include, however, this is mostly in relation to the synodal moon state, yes much less in terms of ebb and flow.
Dabei bedient man sich im Hinblick auf die Mondphasen in der Regel der Volvelle, die durch die Umdrehungen des Stundenzeigers angetrieben wird und nach 59 Umläufen des Stundenzeigers ihrerseits einen Umlauf vollendet. Zur Anzeige von Ebbe und Flut wird ein ähnliches Prinzip angewandt. Häufig wird der Bezug hergestellt, indem auf 30 Umläufe des Stundenzeigers 29 Umläufe des Mond- oder Gezeitenzeigers kommen. Diese einfachen mechanischen Abhängigkeiten führen mit der Zeit zu erheblichen Abweichungen. Andererseits sind wirklich exakte Lösungen mit verbundenen Werken nur mit sehr großem uhrmacherischen Aufwand zu erreichen und deshalb sehr teuer.With regard to the phases of the moon, one usually uses the volvelle, which is caused by the Revolutions of the hour hand is driven and after 59 revolutions of the hour hand in turn completed one round. A similar principle is used to display ebb and flow applied. The reference is often established by making 29 rounds on 30 rounds of the hour hand of the moon or tide pointer. These simple mechanical dependencies are important time to significant deviations. On the other hand, really exact solutions are related Works can only be achieved with great watchmaking effort and therefore very expensive.
Die aufgezeigten Nachteile vermeidet eine Lösung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.The disadvantages indicated avoid a solution with the features of claim 1. Further features are the subject of the subclaims.
Die Uhr stellt einen Bezug zur astronomischen Wirklichkeit her, der in der herkömmlichen Zeitmessung verlorengegangen ist. Sie kann didaktische Hilfestellung im Unterricht geben und Phänomene wie Polarnacht Jahreszeiten, Ebbe und Flut auf eine einfache Art erklären helfen. Sie kann bei Aktivitäten wie Fischerei, Jagd, Bergsteigerei, Seefahrt usw. Chancen erhöhen und Risiken vermindern. Sie kann Architekten, Landschaftsplanern und Gärtnern bei der Ermittlung von Schattenwürfen Grundlagen zur Verfügung stellen. Sie trägt einem weitverbreiteten Bedürfnis nach Berücksichtigung der lunaren Bezüge Rechnung.The clock makes a reference to astronomical reality, that in the conventional Timekeeping has been lost. It can provide didactic support in the classroom and Help explain phenomena like polar night seasons, ebb and flow in a simple way. It can increase opportunities in activities such as fishing, hunting, mountaineering, seafaring and so on Mitigate risks. It can help architects, landscapers and gardeners identify Provide shadow casting basics. It meets a widespread need Taking into account the lunar references.
Sie kann mit einfachen Mitteln aus verfügbaren Komponenten hergestellt werden.It can be made from available components with simple means.
Die nachfolgend beschriebene Uhr zur Visualisierung der Beziehungen im System Sonne-Erde-Mond gibt einen einfachen, klar verständlichen und umfassenden Überblick über die astronomischen und geografischen Beziehungen von Erde, Sonne und Mond.The clock described below to visualize the relationships in the sun-earth-moon system gives a simple, clear and comprehensive overview of the astronomical and geographical relationships of earth, sun and moon.
Sie basiert auf vier voneinander unabhängigen Werken, die jedes einzeln für sich verstellt werden können.It is based on four independent works, each of which is individually adjusted can.
- 1. Sonnenwerk, Umlaufzeit 24 Stunden (Durchschnittswert)1. Sonnenwerk, orbital period 24 hours (average value)
- 2. Mondwerk, Umlaufzeit 24 Stunden, 50 Minuten, 14 Sekunden (Durchschnittswert)2. Moon movement, orbital time 24 hours, 50 minutes, 14 seconds (average value)
- 3. Jahreswerk, Umlaufzeit 365,2422 Tage (Durchschnittswert)3rd annual work, orbital period 365.2422 days (average value)
- 4. Monatswerk siderisch, Umlaufzeit 27,32 Tage (Durchschnittswert siderischer Monat)4th monthly work sidereal, orbital period 27.32 days (average value sidereal month)
Die Herstellung solcher Werke ist schon lange Stand der Technik. The production of such works has long been state of the art.
Ein fünftes Werk ist von Werk 4 abhängig und steht zu diesem in einem Verhältnis entsprechend den Längen von siderischem und drakonitischem Monat.A fifth work is dependent on work 4 and is in a ratio corresponding to the lengths of the sidereal and the draconian month.
- 1. Monatswerk drakonitisch, Umlaufzeit 27,21 Tage (Durchschnittswert drakonitischer Monat)1st monthly work draconite, orbital period 27.21 days (average value of the draconite month)
Mit diesem Werk wird die Neigung der Mondbahn zur Ekliptik dargestellt, indem ein Zeiger (16) um das Ende des Zeigers (15) des siderischen Monatswerks rotiert im Abstand entsprechend der Neigung der Erdachse (23,5 Grad). Die Länge des Zeigers (15) des drakonitischen Werkes entspricht der Neigung der Mondbahn zur Ekliptik (5 Grad). Das Verhältnis zwischen siderischem und drakonitischem Monat wird ausreichend genau nachgebildet, wenn die Werke in einem Verhältnis von 249 zu 250 stehen, das heißt bei 249 Umdrehungen des siderischen Werks vollführt das drakonitische Werk 250 Umdrehungen. Dieser Effekt kann sehr leicht erreicht werden, indem zwei in diesem Verhältnis stehende Zahnräder über eine Kette miteinander verbunden werden, wobei das 250er Zahnrad auf die feststehende Achse des siderischen Werks montiert ist, während das 249er Zahnrad auf eine Achse montiert ist, die in einem der Neigung der Erdachse entsprechenden Abstand (23,5 Grad) um die feststehende Achse kreist.With this work the inclination of the lunar orbit to the ecliptic is represented by a pointer ( 16 ) rotating around the end of the pointer ( 15 ) of the sidereal monthly movement at a distance corresponding to the inclination of the earth's axis (23.5 degrees). The length of the pointer ( 15 ) of the drakonite work corresponds to the inclination of the lunar orbit to the ecliptic (5 degrees). The relationship between the sidereal and the draconite month is reproduced with sufficient accuracy if the works are in a ratio of 249 to 250, i.e. at 249 revolutions of the sidereal work, the draconite work makes 250 revolutions. This effect can be achieved very easily by connecting two related gears with a chain, the 250 gear being mounted on the fixed axis of the sidereal movement, while the 249 gear is mounted on an axis which is in one of the Inclination of the earth axis corresponding distance (23.5 degrees) circles around the fixed axis.
In komplexen mechanischen Werken und in digitalisierten, mit Formeln oder Tabellen hinterlegten Versionen können statt der Durchschnittswerte auch die tatsächlichen Zeiten dargestellt werden, die von den Durchschnittswerten durch die Unregelmäßigkeit der Umläufe abweichen.In complex mechanical works and in digitized ones, stored with formulas or tables Versions can also display actual times instead of averages deviate from the average values due to the irregularity of the circulation.
Grundsätzlich sind also die ersten vier Werke mechanisch voneinander unabhängig und stehen nicht in Beziehung. Sollte in der uhrmacherischen Realisation eine Beziehung erwünscht sein, bieten die z. B. in den Offenlegungsschriften 2454761, 2446095 und 2548808 formulierten Ansätze Möglichkeiten der mechanischen Umsetzung.Basically, the first four plants are mechanically independent of each other and are not in Relationship. Should a relationship be desired in the watchmaking realization, the z. B. approaches formulated in laid-open documents 2454761, 2446095 and 2548808 the mechanical implementation.
Von entscheidender Bedeutung ist nicht der mechanische Bezug, sondern der maßstäbliche Bezug der Werke. Die Zeiger der Werke für Sonne und Mond haben die Länge 90 analog zur Zahl der Breitengrade zwischen Äquator und Pol. Die Zeiger der Werke für Jahr und siderischen Monat haben die Länge 23,5 entsprechend der Zahl der Grade zwischen Äquator und Wendekreis (Neigung der Erdachse). Der Zeiger des Werkes für den drakonitischen Monat hat die Länge 5 entsprechend der Neigung der Mondbahn zur Ekliptik. Mit den Zeigern verbundene Horizonte bewegen sich deshalb innerhalb der jeweiligen Wendekreise auf und ab, wobei der maximale Abstand des Sonnenhorizonts zum Äquator 23,5 Grad, der maximale Abstand des Mondhorizonts 28,5 Grad beträgt.It is not the mechanical reference that is of decisive importance, but the scale reference of the Works. The hands of the sun and moon movements have a length of 90 analogous to the number of Latitude between equator and pole. The hands of the works have year and sidereal month the length 23.5 corresponds to the number of degrees between the equator and the tropic (inclination of the Earth axis). The pointer of the movement for the draconite month has the length 5 corresponding to the Inclination of the lunar orbit to the ecliptic. Horizons associated with the pointers are therefore moving up and down within the respective turning circles, the maximum distance of the sun horizon to the equator 23.5 degrees, the maximum distance of the moon horizon is 28.5 degrees.
Die beweglichen, auf das Hauptziffernblatt projizierten Horizonte ermöglichen die Darstellung der Auf- und Untergänge und der Sonnen- und Mondfinsternisse.The moving horizons projected onto the main dial enable the display of the Rising and setting and the solar and lunar eclipses.
Die Zeiger von Jahres- und Monatswerk sind also mit beweglichen Horizonten verbunden, die sich gegeneinander und gegen einen Äquator parallel verschieben. Die Verbindung erfolgt in der mechanischen Version über Pleuel, deren Länge dem Abstand zwischen den Äquatorlinien der Werke entspricht, die durch das jeweilige Pleuel miteinander verbunden werden. Die Horizonte und Zeiger werden auf verschiedenen Ebenen geführt, damit die sich bei der Überschneidung nicht ins Gehege kommen.The hands of the annual and monthly work are thus connected with moving horizons that are move against each other and against an equator in parallel. The connection is made in the mechanical version on connecting rods, the length of which is the distance between the equatorial lines of the works corresponds, which are connected to each other by the respective connecting rod. The horizons and pointers are carried out at different levels so that they do not get confused when they overlap come.
Die Uhr bietet zusätzlich folgende Verstellmöglichkeiten:
The watch also offers the following adjustment options:
- 1. Einstellung von Sonnen- und Mondsymbol auf den jeweiligen Breitengrad durch entsprechendes Raster auf den Zeigern1. Set the sun and moon symbols to the respective latitude corresponding grid on the hands
- 2. Einstellung der Ortszeit durch das drehbare Ziffernblatt2. Setting the local time using the rotating dial
- 3. Einstellung der Hafenzeit durch das drehbare Gezeitenblatt3. Setting the port time using the rotating tide sheet
11
Sonnensymbol, hier eingestellt auf 51 Grad Breite
Sun symbol, here set to 51 degrees latitude
22nd
Mondsymbol auf 51 Grad
Moon symbol at 51 degrees
33rd
Sonnenhorizont
Solar horizon
44th
Mondhorizont
Lunar horizon
55
Drehbarer Ring zur Einstellung der Hafenzeit
Rotatable ring for setting the port time
66
Drehbarer Ring zur Einstellung der Ortszeit
Rotatable ring for setting the local time
77
Pleuel zum Antrieb der Horizonte
Connecting rods to drive the horizons
88th
Höhen der Symbole über oder unter jeweiligem Horizont
Height of symbols above or below the respective horizon
99
Horizontführung, Länge 57 Grad, mit Skala Gradeinteilung
Horizon guidance, length 57 degrees, with scale graduation
1010th
Sonnenzeiger
Sun pointer
1111
Mondzeiger
Moon pointer
1212
Jahreswerk Sonne, Umlaufzeit 365,242 Tage
Annual work sun, orbital period 365.242 days
1313
Zeiger, Radius 23,5 Grad
Pointer, radius 23.5 degrees
1414
Monatswerk siderisch, Umlaufzeit 27,32 Tage, Radius 23,5 Grad
Monthly movement sidereal, orbital period 27.32 days, radius 23.5 degrees
1515
Zeiger Monatswerk siderisch, Radius 23,5 Grad
Hands sidereal month, radius 23.5 degrees
1616
Zeiger Monatswerk drakonitisch, Umlaufzeit Pointer monthly work draconian, orbital period
2727th
,,
2121st
Tage, Radius Days, radius
55
Grad
○Buchse, Gelenk
NNord
OOst
SSüd
WWest
Ebbe
Flut
Degree
○ socket, joint
North
EAST
South
WWest
ebb
flood
Claims (7)
Priority Applications (1)
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---|---|
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---|---|---|---|
DE1998122202 Expired - Fee Related DE19822202C1 (en) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | Clock for visualization of astronomical relationships in sun-earth-moon system |
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- 1998-05-16 DE DE1998122202 patent/DE19822202C1/en not_active Expired - Fee Related
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