DE2333730C3 - Geographische Zeitanzeige - Google Patents

Description

»ie Erfindung betrifft eine geographische Zeitanzeimit einem um seine Polachse drehbaren Erdglobus als Zifferblatt und mit einem Ring, der mindestens um einen Teil des Globus mit Abstand herumgelegt ist und Markierungen für die jeweilige Uhrzeit trägt und mit einem Gehäuse zur Aufnahme des Uhr- und Räderwerks.

Derartige geographische Zeitanzeigen besitzen die Eigenart, daß sie nicht nur die Ortszeit, sondern gleichzeitig — ohne Umrechnung — auch die Zeit an allen anderen Orten der Weit anzeigen.

Es ist bereits eine geographische Zeitanzeige bekannt (DT-OS 20 18 727), bei welcher ein Erdglobus durch ein Uhrwerk um seine Polachse gedreht wird und der eine halbkugelige Nachtkappe trägt, die so relativ zur Erdkugel bewegt werden kann, daß die Tag- und Nachtbeleuchtung der Oberfläche dargestellt wird. Bei dieser geographischen Zeitanzeige ist zwar feststellbar, für welche Orte auf der Erdoberfläche es Nacht oder Tag ist, für welche Orte auf der Erdoberfläche die Sonne gleichzeitig auf- oder untergeht und wie lang die Tagesoder Nachtzeiten für bestimmte Orte sind, eine Anzeige des Monats, der Sternbilder und der Mondphasen ist jedoch nicht möglich. Dies liegt daran, daß die Polachse in ihrer Stellung zu dem Uhrwerksgehäuse fixiert ist.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine geographische Zeitanzeige zu schaffen, bei welcher mit mechanisch einfachen Mitteln die Zeit an jedem beliebigen Ort, der Monat, das Sternbild und die Mondphasen angezeigt werden.

Dies wird im Prinzip erreicht durch zwei kombinierte Bewegungen des Globus, d. h. Drehung und (Umlauf) Verschiebung, ähnlich den echten Bewegungen der Erde. Die Drehung ist dabei der Zeit und die Verschiebung dem Monat, dem Sternbild und der Mondphase proportional. Der betreffende Tag kann auch dadurch ermittelt werden, daß einfach der jedem Monat entsprechende Sektor bzw. Segment in die Zahl der betreffenden Tage des Monats unterteilt wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich die Achse eines Minutenzeigers des Uhrwerks axial in einer Verlängerung fortsetzt, die eine Schnecke trägt, mit der ein entsprechend den 24 Stunden des Tages in 24 schraubenartige Zähne unterteiltes Ritzel kämmt, das auf der Polachse des Erdglobus befestigt ist, daß die genannte Achse an ihrem vom Erdglobus abgewandten Ende eine Schnecke trägt, die mit einem 75 Zähne aufweisenden Ritzel auf einer dritten Achse kämmt, die axial an einer weiteren Achse befestigt ist, die ihrerseits drehbar in einer Tragachse gelagert ist, die drehbar vertikal verläuft und zur Halterung des Uhrwerks dient und daß die dritte Achse mittels eines 15 Zähne aufweisenden Kegelrads mit einem waagerechten Zahnkranz mit 73 Zähnen gekoppelt ist, der an der gehäusefesten Halterung fest angebracht und um die Tragachse des Uhrwerks herum angeordnet ist.

Zur genauen Zeitbestimmung ist vorteilhaft die Auslegung derart, daß der um mindestens einen Teil des Globus herumgelegte Ring als äquatoriale Parallele angeordnet ist, mit dem mindestens ein Meridian verbunden und lagenfest angeordnet ist, daß die äquatoriale Parallele über ihre Gesamtlänge mit auf gleiche Abstände voneinander angeordneten Ziffern von 1 bis 24 versehen ist, wobei die Ziffern 12 und 24 mit der genauen Position des den Globus umgebenden Meridians übereinstimmen, und daß der Globus selbst in entgegengesetzter Reihenfolge mit den gleichen Ziffern versehen ist, deren Anordnung für die Einstellung der genauen Tagesstunde an dem Ort, an welchem- die Zeitanzeige benutzt wird, maßgebend ist.

Zur Erzielung eines sicheren Laufs ist weiterhin die Achse, welche die die Bewegung von der Schnecke und von dem Zahnkranz mit 73 Zähnen abnehmenden Ritzel trägt, mit Hilfe einer Buchse an der Tragachse des Uhrwerks montiert, wobei sich diese: Buchse radial 5 erstreckt und an einem ihrer Enden ein eine Drehung erlaubendes Lager für die Achse aufweist.

Zur sicheren und exakten Bewegung des Erdglobus ist weiterhin die Ausgestaltung derart, daß die Achse, welche sich diametral durch den Erdglobus erstreckt, an ihrem oH^en Ende mit dem einen Ende eines Trägers verbunden ist, welcher die Form eines der Globuskrümmung entsprechend gekrümmten Flansches aufweist, daß der Träger an seinem anderen Ende an den dem theoretischen Zenit des Erdglobus entsprechenden Meridian drehbar gelagert ist.

Vorteilhaft zeigt bei der Umlauf- oder Verschiebebewegung die Polachse des Globus den Monat und das Tierkreiszeichen auf dem Umfang ihrer Bewegungsbahn an, während sie gleichzeitig eine drehbare Scheibe mitnimmt, die eine kreisförmige öffnung aufweist. Die öffnung verschiebt sich über einen teilweise durchsichtigen, kreisförmigen Kranz in der Weise, daß die Durchsichtigkeit der öffnung jederzeit die betreffende Mondphase angibt, die durch den sichtbaren Teil des Mondes bestimmt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Zeitanzeige mi· einem zum Teil weggeschnittenen Vorderteil des Gehäuses,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Zeitanzeige,

F i g. 3 eine Aufsicht auf das Uhrwerk,

F i g. 4 eine Aufsicht auf das Gehäuse und F i g. 5 einen Schnitt durch den Gehäusedeckel.

Gemäß den Figuren sind der Uhrwerksmechanismus sowie das die Bewegung umwandelnde Räderwerk in einem prismatischen, viereckigen Gehäuse 1 untergebracht.

Diese Anordnung ist an der Basis des Gehäuses mittels eines zylindrischen, abgestuften Teils 2 befestigt, der an der Grundplatte bzw. am Sockel angeschraubt ist. Vom Zentrum des Teils 2 geht eine Achse 3 lotrecht nach oben ab, die in einem Lager 3' frei drehbar gelagert ist.

Diese Achie ist mit zwei Querbohrungen versehen, die über Schrauben 4' zur Befestigung eines als Rahmen zur Anbringung des Uhrwerks 5 dienenden Flansches 4 in der Weise dienen, daß er sich mit der Achse mitdreht. Dieser Flansch besitzt etwa die Form eines Halbkreises eines auf halber Höhe seiner Seiten geschnittenen Sechsecks und ist an der einen Seite mit Bohrungen zu seiner Anbringung an der Achse und an der anderen Seite mit Bohrungen zur Befestigung des Uhrwerks versehen.

Die Achse des Minutenzeigers des Uhrwerks 5 ist durch eine kleine Schnecke 6 verlängert, die auf ein Ritzel 7 an einer Achse 8 einwirkt, welche sich vorzugsweise in drei Drehpunkten dreht und nur an zweien dieser Drehpunkte beeinflußt werden kann. Die Achse 8 ist unter Nachahmung der tatsächlichen Neigung der Erdachse geneigt.

Das untere Ende 10 der Achse 8 ruht auf einer Verlängerung des unteren Endes des Flansches 4 in einer senkrechten Ebene dazu. Das obere Ende der Achse 8 liegt bei 11 am freien Ende eines gekrümmten Flansches 12 mit dem gleichen Krümmungsradius wie der Globus an. Dieser Flansch ist seinerseits mit Hilfe einer Schraube 33 über einen freien Drehpunkt bei 13 am Meridian 21 befestigt. Schließlich ist die Achse 8 ungefähr auf halber Länge an einem dritten Punkt in einer Aussparung im Flansch 9 gelagert, der fest mit der Achse 3 verbunden ist und dessen einzige Aufgabe darin besteht, als Drehpunkt für die genannte Achse zu wirken. Dieser Drehpunkt kann ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise der Anordnung weggelassen werden, da seine einzige Aufgabe in der Festlegung der Position der Achse besteht.

Über das Ritzel 7 überträgt das Uhrwerk eine Bewegung auf die Achse 8, infolge welcher sich die obere Hälfte des Globus 20, der mit Abstand vom Gehäuse 1 angeordnet ist, gemeinsam mit dieser Achse mitbewegen kann. Das untere Ende der Achse 8 trägt dagegen eine weitere kleine Schnecke 14, welche ihre Bewegung auf ein weiteres Ritzel 15 überträgt, das starr an einer waagerechten Achse 16 befestigt ist. Mit der Achse 16 ist eine kreisförmige Scheibe 17 gekoppelt. Die Scheibe 17 setzt sich in eine auf der Achse drehbare Hülse 17' fort, wobei die Umfangsfläche der Scheibe auf dem Sockel des Gehäuses ruht und dabei das Gewicht der Achse 16 und des Ritzels 15 trägt. Diese Scheibe kann ebenfalls weggelassen werden, wobei dann die Gehäuse-Achse 3 das Gewicht der genannten Bauteile tragen würde.

Die Achse 16 trägt zudem ein Kegelrad 18, das mit einem Zahnkranz 2' an der Umfangfläche der oberen Stirnseite des Teils 2 kämmt, wodurch die Drehbewegung der Achse 16 in eine Umlauf-Verschiebebewegung der Achse zusammen mit allen zugeordneten Bauteilen sowie den restlichen Teilen des Werks um die Achse 3 umgewandelt wird, da der Zahnkranz 2', wie erwähnt, am Sockel des Gehäuses angeschraubt ist und daher feststeht.

Zu diesem Zweck ist die Achse 16 über ihr Ende 19, das außerdem eine ihre Drehung ermöglichendes Lager 19' aufweist, fest mit der Achse 3 verbunden.

Genauer gesagt kann infolge der Verwendung des Uhrwerks eine Bewegung erzielt werden, die in zwei Bewegungen unterteilt ist, von denen die eine den Globus sich drehen läßt, während die andere ihn in einer Verschiebebewegung zusammen mit dem restlichen, im Gehäuse befindlichen Mechanismus auf dem Zahnkranz 2' des Teils 2 als dem einzigen bewegungslosen Bauteil umlaufen läßt.

Das Übersetzungsverhältnis wird wie folgt berechnet:

Die kleine Schnecke 6 dreht das Ritzel 7 und mithin auch die Achse 8 bei jeder vollen Umdrehung des Minutenzeigers, d.h. für jede volls Stunde, um einen Zahn weiter. Das Ritzel 7 besitzt 24 Zähne, d. h. es führt bei jeweils 24 Umdrehungen der Achse des Minutenzeigers, d. h. jeden Tag, eine vollständige Umdrehung durch.

Die Schnecke 14 führt infolgedessen ebenfalls eine vollständige Umdrehung nro Tag durch, da sie fest mit der Achse 8 verbunden ist. Das Ritzel 15 besitzt 75 Zähne, so daß es in jeweils 75 Tagen eine volle Umdrehung durchführt, ebenso wie das Kegelrad 18, da beide Teile fest mit der gleichen Achse 16 verbunden sind. Dieses Kegelrad 18 weist 15 Zähne auf, so daß es sich alle 5 Tage um einen Zahn weiterbewegt, und kämmt dabei mit dem 73 Zähne besitzenden Zahnkranz 2', so daß das Kegelrad 18 und mithin das gesamte Werk auf dem Zahnkranz 2' eine volle Umdrehung mit jeweils einem der 73 Zähne in 5 Tagen abläuft, was 365 Tagen, nflmlich einem vollen Jahr entspricht.

Kurz gesagt, wird der Globus durch zwei Bewegungen beeinflußt, nämüch einmal durch eine Drehung um seine Achse mit einer Umdrehung in jeweils 24 Stunden und zum anderen durch eine Verschiebung bzw. Umla'ufbewegung auf der Achse 3 der Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung in 365 Tagen.

Die Oberseite bzw. obere Grundplatte des Gehäuses ist mit einer kreisförmigen öffnung 25 von großem Durchmesser versehen, die vorzugsweise von einem in drei konzentrische Kränze unterteilten, kreisförmigen Kranz umgeben ist. Der Außenkranz 26 ist dabei in zwölf den Tierkreiszeichen entsprechende Abschnitte unterteilt, der Mittelkranz 27 ist in zwölf den Monaten des Jahres entsprechende Abschnitte unterteilt, von denen jeder wiederum in die Tage des Monats unterteilt sein kann, während der Innenkranz 28, der breiter ist als die beiden anderen Kränze, dreizehn pseudorechteckige öffnungen aufweist, deren Langseiten konzentrisch zum Kranz liegende Kreisbögen bilden, während die Schmelseiten konvexe Ellipsenböger. festlegen, die zum Inneren der öffnung hin gerichtet sind. Diese kreisförmigen Kränze dienen zur Datumanzeige, und sie können durch andere Kränze beliebiger anderer Form ersetzt werden.

Die Vorrichtung weist weiterhin eine Kreisscheibe 30 auf, deren Durchmesser dem größten Durchmesser des zuletzt genannten kreisförmigen Kranzes entspricht und die mit der Innenfläche dieses Kranzes verbunden ist und sich somit unter Mitnahme durch die Achse 8 des Globus drehen kann. Die Achse durchsetzt die Kreisscheibe 31 über eine kreisförmige Bohrung 31 mit etwas größerem Durchmesser als dem der Achse 8.

Nahe des Randes der Kreisscheibe befindet sich eine weitere kreisförmige Bohrung 32, deren Durchmesser dem Abstand zwischen den Langseiten der öffnungen bzw. Ausnehmungen 29 des vorher erwähnten kreisförmigen Kranzes entspricht und die mit diesen öffnungen so übereinstimmt, daß diese Bohrung auf ihrer Kreisbahn nacheinander sichtbar, teilweise verdeckt, ganz verdeckt teilweise sichtbar, ganz sichtbar usw. ist. Dieser Zyklus wiederholt sich endlos.

Von der Oberseite des Gehäuses gehen zwei Zapfen 23 nach oben ab, die bei 24 mit dem Gehäuse verschraubt sind. Diese Zapfen tragen ein 315°-Segment eines kreisförmigen Kranzes, das einen Meridian darstellt und in einer Ebene senkrecht zur Oberseite des Gehäuses und symmetrisch zu einer Ebene angeordnet ist, weiche senkrecht zur Gehäuse-Oberseite durch deren Zentrum verläuft In dem im Unterteilt dieses Kranzes fehlenden 45° -Segment kann die Achse 8 des Globus umlaufen.

Dieses Kranzsegment weist Bohrungen zur Befestigung der Zapfen, Einschnitte 34 in der Höhe seines waagerechten Durchmessers zur Anbringung des durch die parallelen linien angedeuteten Bauteils und an seinem höchsten Punkt eine Ausnehmung zur Einfügung einer Schraube 33 auf, die zur Anbringung des Flansches 12 dient, welcher seinerseits die Achse 8 des Globus an ihrem oberen Ende bei 13 festlegt

Das genannte Kranzsegment trägt auch den durch die parallelen Linien 22 angedeuteten Bauteil, der ein vollständiger kreisförmiger Kranz mit den gleichen Abmessungen wie der Meridian ist und welcher mittels diametraler Einschnitte 35 in die Einschnitte 34 des Meridians eingreift

Dieser Parallelkranz stimmt nicht mit den Parallelebenen (Breitengrade) des Globus überein, doch liegt seine durch den Mittelpunkt des Globus verlaufende Ebene parallel zur Grundfläche des Gehäuses. Die Umfangsfläche des Parallelkranzes 22 ist von links nach rechts mit auf gleiche Abstände verteilten, einander entsprechenden Unterteilungen versehen, welche den Stunden des Tages entsprechen, während die Äquatorlinie des Globus mit gleichen, aber

ίο entgegengesetzt numerierten Unterteilungen versehen ' ist, so daß bei beiden Anzeigeeinrichtungen die 12-Uhr-Positionen jeweils miteinander übereinstimmen.

Der beschriebene Zeitmesser bzw. Uhr bietet neben

dem dekorativen Aussehen gleichzeitig auch eine Information bezüglich der Zeit, des Monats, des Tierkreiszeichens und der Mondphase. Im folgenden ist nunmehr die Durchführung der einzelnen Funktionen näher erläutert:

Die Zeitablesung erfolgt auf dem festen, umlaufenden Parallelkranz 22, auf dem, wie erwähnt, die 24 Stunden des Tages aufgetragen sind. Um genau 12 Uhr stimmt die Zeitmarkierung auf dem Globus mit der Zeitmarkierung.auf dem Parallelkranz überein, wobei zu beachten ist, daß die 12-Uhr-Stellung am Globus an dem Ort vorgesehen ist, an welchem der Zeitmesser benutzt wird. Auf diese Weise kann die Ablesung der Lokalzeit zu jedem Zeitpunkt durch Ablesung der Stundenziffer am Globus erfolgen, welche sich der Ziffer 12 auf dem Parallelkranz gegenüber befindet, während die Zeit an einem beliebigen anderen Ort der Welt durch Ablesung der Zeitziffer am Parallelkranz erfolgt welche sich zu diesem Zeitpunkt dem Meridian der betreffenden Stadt gegenüberliegend befindet.

Die restlichen Anzeigen werden durch die Achse 8 des Globus bei ihrer Verschiebungs- oder Umlaufbewegung um die Achse 3 der Anordnung geliefert.

Die Ablesung des jeweiligen Monats und Tierkreiszeichens geschieht durch Gegenüberstellung der genannten Achse mit den am Umfang ihrer Bahn vorgesehenen Kreiskränzen, die den Monaten (27) und den Tierkreiszeichen (26) entsprechen, so daß sie zu jedem Zeitpunkt den Monat und das Tierkreiszeichen in der Radialbahn des Mittelpunkts der Drehachse des gesamten Mechanismus, welche die Achse 8 an ihrem Austrittort aus dem Gehäuse schneidet wiedergibt.

Die Mondphasen werden durch eine durchsichtige Stelle angezeigt, da die drehbare Scheibe 30 mit Ausnahme der nahe ihres Rands vorgesehenen Öffnung 32 vollkommen undurchsichtig ist Diese öffnung bewegt sich in einer Kreisbahn über den Kranzbereich 28 auf dem Umfang seiner pseudorechteckigen Ausnehmungen 29, so daß die Durchsicht hergestellt wird, wenn die Überlappung der öffnungen oder Ausnehmungen des einen oder anderen Elements nicht besteht teilweise besteht oder vollständig ist Auf diese Weise wird allmählich fortschreitend die Form des Vollmonds, des abnehmenden Monds, des Neumonds, des Viertel- oder Sichelmonds, des Vollmonds usw. sichtbar.

Zur Erzielung der angestrebten Wirkung kann

vorzugsweise im Inneren des Gehäuses eine Lampe angeordnet sein, welche die Durchsicht betont Dieser Effekt kann aber auch mittels verschiedener Farben auf dem Kreiskranz und in der öffnung der drehbaren Scheibe erreicht werden, welche in diesem Fall an Stelle der öffnung einen Kreis oder Punkt anderer Farbe aufweisen sollte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Geographische Zeitanzeige mit einem um seine Polachse drehbaren Erdglobus als Zifferblatt und mit einem Ring, der mindestens um einen Teil des Globus mit Abstand herumgelegt und und Markierungen für die jeweilige bhrzeit trägt und mit einem Gehäuse zur Aufnahme des Uhr- und Räderwerks, dadurch gekennzeichnet, daß sich die "o Achse eines Minutenzeigers des Uhrwerks (5) axial in einer Verlängerung fortsetzt, die eii:e Schnecke (6) trägt, mit der ein entsprechend den 24 Stunden des Tages in 24 schraubenartige Zähne unterteiltes Ritzel (7) kämmt, das auf der Polachse (8) des Erdglobus (20) befestigt ist, daß die genannte Achse (8) an ihrem vom Erdglobus ab gewandten Ende eine Schnecke (14) trägt, die mit einem 75 Zähne aufweisenden Ritzel (15) auf einer dritten Achse (17) kämmt, die axial an einer weiteren Achse (16) befestigt ist. die ihrerseits drehbar in einer Tragachse (3) gelagert ist, die drehbar vertikal verläuft und zur Halterung des Uhrwerks (5) dient und daß die dritte Achse (17) mittels eines 15 Zähne aufweisenden Kegelrads (18) mit einem waagerechten Zahnkranz (2') mit 73 Zähnen gekoppelt ist, der an der gehäusefesten Halterung (2) fest .ingebracht und um die Tragachse (3) des Uhrwerks (5) herum angeordnet ist.

2. Zeitanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um mindestens einen Teil des Globus (20) herumgelegte Ring (22) als äquatoriale Parallele angeordnet ist, mit dem mindestens ein Meridian verbunden und lagenfest angeordnet ist, daß die äquatoriale Parallele über ihre Gesamtlänge mit auf gleiche Abstände voneinander angeordneten Ziffern von 1 bis 24 versehen ist, wobei die Ziffer 12 und 24 mit der genauen Position des den Globus umgebenden Meridians übereinstimmen, und daß der Globus selbst in entgegengesetzter Reihenfolge mit den gleichen Ziffern versehen sst, deren Anordnung für die Einstellung der genauen Tagesstunde an dem Ort, an welchem die Zeitanzeige benutzt wird, maßgebend ist.

3. Zeitanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (16), welche die die Bewegung von der Schnecke (14) und von dem Zahnkranz (2') mit 73 Zähnen abnehmenden Ritzel (15, 18) trägt, mit Hilfe einer Buchse (19) an der Tragachse (3) des Uhrwerks (5) montiert ist, wobei sich diese Buchse (19) radial erstreckt und an einem ihrer Enden ein eine Drehung erlaubendes Lager (19') für die Achse (16) aufweist.

4. Zeitanzeige nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8), welche sich diametral durch den Erdglobus (20) erstreckt, an ihrem oberen Ende mit dem einen Ende eines Trägers (12) verbunden ist, welcher die Form eines der Globuskrümmung entsprechend gekrümmten Flansches aufweist, daß der Träger z.n seinem anderen Ende an den dem theoretischen Zenit des Erdglobus entsprechenden Merician drehbar gelagert ist.