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Horizontaler und vertikaler Sonnenkompaß bzw. Sonnenuhr Die Verwendung
der Sonnenuhr als S'onnenkoinpaß, insbesondere zur Kontrolle der Stellung eines
Magnetkompasses (etwa zur Bestimmung der De 'viation), ist bekannt. Ein derartiger
Sonnenkompaß, der in den wesentlichen Teilen aus einem horizontalen oder. vertikalen
Zifferblatte mit einem feststehenden Schattenzeiger besteht, ist jedoch immer nur
dann für eine bestimmte geographische Breite brauchbar, wenn es sich um eine äquatoriale
Sonnenuhr mit gleichmäßiger kreisförmiger Zeiteinteilung handelt, bei der das um
eine horizontale Achse schwenkbare" Zifferblatt, (Gnomonkreis) zusammen mit dem
feststehenden Zeiger entsprechend der Breite geneigt eingestellt wird, so daß es
jedesmal parallel zur Äquatorebene- liegt. Eine derartige Einrichtung hat z. B.
das- Geologische Meridianoskop, das im Zentralblatt für Mineralogie 1924 S.
718 von R. S o k o 1 beschrieben wird. Das Instrument hat aber in der beschrieb,--n-en
Form dien- Nachteil, daß, da die Zifferblattebene beim Gebrauch j edesmal parallel
zur Äquatorebene liegt, die Sonne während eines halben Jahres (auf der Nordhalbkugel
der Erde von Mitte September bis Mitte März) unterhalb der Zifferblattebene steht,
so daß eine -Schattenablesung nicht möglich und damit das Instrument während dieser
Zeit unbenutzbar ist.
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Für einen Sonnenkompaß, der nicht von Ort zu Ort mit seinem ganzen
Zifferblatt in die Äquatorebene einzustellen ist, kommt, wie oben gesagt, entweder
ein vertikales oder ein horizontales Zifferblatt in Frage, das in seiner Ebene unveränderlich
stehenbleibt. Ersteres wird im allgemeinen in den geographischen Breiten unterhalb
45°, -letzteres in höheren Breiten besser zu verwenden sein. Ein derartiger Sonnenkompaß
ist aber stets nur auf einer bestimmten Breite zu benutzen, nämlich auf derjenigen,
für welche die Teilung konstruiert ist und für welche die Neigung des Schattenzeigers
gewählt ist (vgl. z. B. T. M o n k o w s k i in Zeitschrift für praktische Geologie
Bd. 8 S. a34).
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Die Neuheit der vorliegenden Erfindung gegenüber dem dargelegten derzeitigen
Stande der Technik liegt darin, daß die auch als Sonnenkompaß zu benutzende Sonnenuhr
mit horizontalem oder vertikalem Zifferblatt für alle Breiten benutzbar ist, indem
erstens der Schattenzeiger in an sich bekannter Weise entsprechend der geographischen
Breite schwenkbar angeordnet ist und indem zweitens erfindungsgemäß der Schattenzeiger
mit einem auf ihm senkrecht stehenden Lenker derart verbunden ist, daß er um eine
nach erfolgter Orientierung ostwestliche Achse in gleichbleibender Entfernung von
dieser schwenkbar ist.
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An Hand der Zeichnung sei eine horizontale Anordnung der neuen Sonnenuhr
beschrieben." In der Mitte der Seite AB der Grundplatte der Sonnenuhr ist
an einer zu AB parallel liegenden Achse ein Träger CD
angesetzt, der
an seinem freien Ende den Schattenzeiger EF trägt, der senkrecht zu
CD
angebracht ist. Der Schattenzeiger EF ist damit um die Achse AB schwenkbar,
wobei er immer in der gleichen Entfernung CD
von der Achse bleibt. Längs der
Symmetrielinie des Apparates befindet sich in der Grundplatte ein Schlitz
GH, in dem der untere Teil des Schattenzeigers gleitet, so daß sein Durchstoßpunkt
I durch die Grundplatte beim Schwenken des Zeigers längs GH wandern kann.
Die Einstellung des Schattenzeigers geschieht für den Gebrauch der Sonnenuhr so,
daß CD parallel der Äquatorebene gestellt wird, wenn der Apparat mit seiner
Symmetrielinie nordsüdlich orientiert ist, so daß also der Winkel JCD gleich dem
Komplement der geographischen Breite des Beobachtungsörtes zu wählen ist.
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Die Ablesung der Zeit, wenn der mit seiner Symmetrielinie nach Süden
eingerichtete Apparat als Sonnenuhr benutzt werden soll, oder die Einstellung des
Schattens auf eine bestimmte Ortszeit, wenn er als Sonnenkompaß benutzt wird, soll
auf einem auf der Grundplatte liegenden Zifferblatt etwa auf dem Kreisringe KL vorgenommen
werden. Die 'auf diesem Kreisringe anzubringende Stundenteilung wird nur dann eine
gleichförmige sein, wenn die Breite des Beobachtungsortes 9o° ist, wobei der Schattenzeiger
EF lotrecht zu stellen wäre. Für alle anderen Breiten. sind die Teilungen auf dem
Kreisringe KL andere und ändern sich kontinuierlich mit der sich ändernden Breite.
Der Schatten des Zeigers EF geht aber, wenn der Apparat nach Süden (bzw. auf der
Südhalbkugel nach. Norden) eingerichtet ist, für eine bestimmte Tageszeit immer
durch den Durchstoßpunkt J einerseits und einen bestimmten, leicht zu berechnenden,
auf der Linie AB liegenden Punkt andererseits, wenn der Schattenzeiger entsprechend
der Breite des Beobachtungsortes eingestellt ist. Dieser Punkt ist, wenn die Breiteneinstellung
richtig vorgenommen wird, für alle Breiten auf AB festliegend. Das gleiche
gilt natürlich für alle anderen Tageszeitpunkte auf AB. Die mit der Breiteneinteilung
veränderliche Zeiteinteilung auf dem Kreisring KL wird nun so hergestellt, daß für
jeden Teilstrich einer vollen, halben usw. Stunde je ein dünner Draht oder Faden
zwischen dem Durchstoßpunkt J und dem der betreffenden Tageszeit entsprechenden
Punkt 111 auf der Achse AB ausgespannt wird. Die in dem Durchstoßpunkt J
zusammenlaufenden Fäden werden dort an einem Schieber S befestigt, der in dem Schlitz
GH gleitet und in diesem zwangsläufig durch den in ihm laufenden Schattenzeiger
verschoben wird, wenn dieser geschwenkt wird. Um die hierbei entstehende Längenänderung
der Drähte zwischen den Punkten der Seite AB einer,eits und I andererseits
zu ermöglichen, werden in die Drähte Spiralfedern eingeschaltet, welche sie dauernd
gespannt halten; damit stellt sich auf der Kreisteilung KL jedesmal selbsttätig
die für die eingestellte Breite zugehörige Stundenteilung auf dem Kreisring KL ein,
wobei die dicht aufliegenden Drähte oder Fäden die Stunden- o. dgl. Teilstriche
darstellen.
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Die hier gegebene Beschreibung für einen Apparat mit horizontalem
Zifferblatt gilt sinngemäß ebenso für einen solchen mit vertikalem Zifferblatt.