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Gerät zur Veranschaulichung der Stellung und der Bewegung von Planeten
und deren Satelliten relativ zueinander Dir, Erfindung bezieht sich auf ein Gerät
zur Veranschaulichung der Stellung und der Bewegung von Planeten und deren Satelliten
relativ zueinander, bestehend aus einem Gehäuse mit einem transparenten Schirm,
auf den die die Himmelskörper darstellenden Lichtquellen projizierbar sind.
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Die Erfindung bezweckt, ein Gerät zu schaffen, in welchem die Stellungen
und Abmessungen der einzelnen Planeten, des Asteoridgürtels und der Sonne relativ
zueinander anschaulich dargestellt sind, wobei die scheinbaren Abmessungen der Planeten
für Lehrzwecke geändert werden können. Das Gerät nach der Erfindung zeigt auch in
klarer Weise die Art des sich zwischen den Planeten Mars und Jupiter erstreckenden
Asteoridgürtels. Es ist weiterhin möglich, die Bahnen der verschiedenen Kometen
und anderen Himmelsobjekte in bezug auf die Bahnen der verschiedenen Himmelskörper
innerhalb des Sonnensystems darzustellen.
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Es ist an sich bekannt, Lichtquellen zum Darstellen von Himmelsobjekten
vorzusehen. Hierbei handelt es sich jedoch um stationär an einer entlang einer Zahnstange
bewegbaren, hemisphäreartigen Haube angebrachte, Navigationssterne darstellende
Lampen, welche von einer als Flugzeug ausgebildeten übungseinrichtung aus beobachtet
werden können. Bei einem solchen Planetarium ist eine besondere auf einem Fachwerk
aufgestellte und die Errichtung eines hierfür vorgesehenen überdachten Gebäudes
benötigende Obungseinrichtung erforderlich. Eine Verfolgung von Relativbewegungen
der Planeten zueinander ist nicht vorgesehen.
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Es ist ferner ein frei aufgestelltes, d. h. kein Gehäuse aufweisendes
statisches (rein mechanisches) Darstellungsgerät bekannt, bei welchem die Bewegungen
der einzelnen Planeten und der Erde um die Sonne und des Mondes um die Erde nachgeahmt
werden. Die Himmelsobjekte sind dabei jedoch durch nicht beleuchtete, auf
Gestängen angebrachte Kugeln wiedergegeben, die mit Ausnahme der den Mond wiedergebenden
Kugel um eine gemeinsame Achse drehbar sind, während die Mondkugel um die Erdachse
rotiert, die mit der Sonnenachse kuppelbar ist. F-in solches Gerät ist jedoch zum
Vorführen relativer Geschwindigkeit, mit welcher die Planeten um die Sonne kreisen,
weder bestimmt noch geeignet.
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Es ist an und für sich bei Planetarien bekannt, durchsichtige Gehäuse
vorzusehen. Dabei handelt es sich jedeiz>ch um ein globusartiges Glas- bzw. Zelluloidgehäuse,
das mittels Zahnräder gedreht wird und mittels eines Gegengewichtes ausbalanciert
ist, so daß das Gehäuse eine Schwenkbewegung ausführen kann. Sämtliche Himmelsobjekte
sind dabei durch scheibenförmige, näher markierte, nichtleuchtende Körper wiedergegeben
und werden durch Zahnräder mit an diesen angebrachten Handkurbeln betätigt.
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Schließlich ist zum Studium der Astronomie ein in Gestalt einer Laterne
ausgebildeter Apparat bekannt, dessen Aufgabe jedoch lediglich darin besteht einen
Himmelsatlas, einen Himmelsglobus und eine Planisphäre zu ersetzen und zugleich
als Laterne benutzt zu werden. Hierbei sollen an den Seiten der viereckigen Laterne
einsteRbare transparente Himmelskarten verwendet werden, die auf entsprechende Beobachtungsdaten
aufweisenden, von Hand drehbaren Glasscheiben angebracht sind. Dadurch soll dem
Schüler lediglich ermöglicht werden, die Sterne auf der Karte genau in derselben
relativen Stellung, wie sie sich am Himmel zeigen, zu finden, indem die Namen der
Sterne, ihr Grad, ihre Konstellation erkannt werden können, wenn der Schüler, seine
Standstelle wechselnd, sich einem anderen Himmelsfeld zukehrt. Dabei ist eine einzige
künstliche Lichtquelle vorgesehen, deren Aufgabe sich darin erschöpft, den Nachtgebrauch
des Apparates zu ermöglichen. Ein derartiges Gerät mit einem flachflächigen Gehäuse
dient daher lediglich für statische Wiedergabe von relativen Stellungen der Himmelsobjekte.
Demgegenüber
gestattet die Erfindung, die tatsächhehen Verhältnisse in gegenseitiger Bewegungsbeziehung
bei Himmelsobjekten in besonders sinnreicher und einfacher Weise besonders genau
nachzuahmen und wie auf den Schirm eines Fernsehgerätes vorzuführen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die die Himmelskörper darstellenden
Lichtquellen von einem gemeinsamen Antrieb auf vorgeschriebenen Bahnen mit verschiederien
Geschwindigkeiten um die in der Nutte angeordnete, die Sonne darstellende Lichtquelle
drehbar sind und daß jede der Lichtquellen getrennt einschaltbar und in ihrer
Lichtstärke regelbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Gerätes nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht im Querschnitt nach Linie 2-2 von Fig. 1,
Fig.
3 eine Rückansicht auf das Gerät, Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit
teilweise im Schnitt, welche die Art der in dem Gerät gebrauchten Lichtquellen zeigt,
Fig. 5 eine Vorderansicht auf das Gerät bei seiner Verwendung, um die Bahn
verschiedener Kometen anzuzeigen, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie
6-6 von Fig. 5
und Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 einer
abgeänderten Lichtquelle, welche in dem gezeigten Planetarium benutzt werden kann.
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Das Gerät 10 besteht aus einem Gehäuse 12 mit einem davor angeordneten
durchsichtigen Schirm 14. Eine hohle mittlere Achse 16 erstreckt sich im
rechten Winkel von der Mitte des Schirms 14 zur Rückseite 18 des Gehäuses
12. Dir, Achse 16 ist im Schirm 14 und der Rückwand 18 gelagert. Eine
Mehrzahl von konzentrischen Hülsen 20 oder 20' sind drehbar auf der Achse
16 angeordnet. Diese Hülsen 20 oder 20' haben verschiedene Längen und passen
übereinander und auf die Achse 16 in einer solchen Weise, daß jeweils ihre
Enden frei liegen und voneinander getrennt sind. Ein Kettenrad 22 ist an dem einen
Ende jeder dieser Hülsen 20 bzw. 20' an der Rückseite 18 befestigL Die Kettenräder
22 sind mittels Antriebsketten 24 mit anderen Kettenrädem 26 verbunden, welche
auf den Wellen 28 und 28' angebracht sind# die ihrerseits in der Nähe
des Bodens 30 des Gehauses 12 angeordnet sind. Die Wellen 28 und
28'
werden von einem Motor 32 über ein Untersetzungsgetriebe 34 angetrieben.
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Die dem Schirm zugekehrten Enden der Hülsen 20 tragen verlängerte
radiale Arme 36, auf deren Enden Rohre, 38 angebracht sind. Diese
Rohre 38 enden in der Nähe des Schirms 14. Die Arme 36 und die Rohre
38 sind von verschiedenen Längen, so daß sie einander bei der Drehung nicht
stören.
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Innerhalb des Gerätes ist eine die Sonne darstellende Lichtquelle
40 innerhalb einer von der Achse 1.6
gehaltenen Hülse 42 angebracht. Sie erstreckt
sich in einen in der Mitte vorgesehenen gefärbten vortretenden Teil 44. Die vom
Schirm aus an fünfter Stelle liegende Hülse 20' trägt eine Mehrzahl von Armen
36,
während von den übrigen Hülsen 20 jede nur einen einzelnen Arm
36 trägt. Die der Hülse 20' zugeordneten Arme, 36 tragen einen Lichtkasten
46 mit einer unmittelbar hinter dem Schirm 14 gelegenen Fläche 48. Dieser Kasten
46 enthält Lichtquellen 47 und Fassungen 48 a. Die Oberfläche 48 ist m-it
einer Anzahl von Öffnungen 49 versehen, von welchen jede ein Asteroid darstellt.
Die Öffnungen 49 in dem Lichtkasten 46 stellen den Asteroidgürtel unseres Sonnensystems
dar. Vorzugsweise sind diese Öffnungen 49 mit gefärbten Filtern entsprechend der
Farbe der dargestellten Asteroide bedeckt.
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Jedes der an den anderen Hülsen 20 befestigten Rohre 38 trägt
eine Fassung 50. Jede dieser Fassungen trägt eine Lichtquelle 52.
Die Rohre 38 tragen zum Schirm hin eine kleine Linse 54, um so Licht aus
den entsprechenden Lichtquellen 52 gegen die Seite des Schirms 14 innerhalb
des Gehäuses 12 zu leiten. Gewünschtenfalls können die Linsen 54 gefärbt sein, oder
die einzelnen Lichtquellen können gefärbt sein, um so die Farben der Körper des
Sonnensystems, welches sie darstellen, zu zeigen.
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Das Gerät besitzt eine Mehrzahl von Stromkreisen unter Verwendung
üblicher Drähte 58, welche Strom zu den Lichtquellen 40, 47 und
52 leiten. Jeder dieser Stromkreise enthält einen Schalter 60 und
einen veränderlichen Widerstand 62 zum Regeln der Stromstärke. Stangen 64
sind an dem Schirm 14 so befestigt, daß sie sich parallel zu den Rohren
38 erstrecken und- zwischen den Bahnen dieser Rohre gelegen sind.
An diese Stangen 64 sind einige der Drähte 58 geführt, deren anderes
Ende an den Schleifringen 66
der Hülsen 20 bzw. 20' anliegen, welche auf nichtleitenden
Ringen 68 angeordnet sind. Fedlerartige Abschnitte 70 der Drähte
58 sind vorgesehen, damit sich die Drähte nachgiebig gegen die Schleifringe
68
abstützen und so elektrischen Kontakt herstellen. Die einzelnen Schleifringe
68 sind ihrerseits mit den einzelnen Lichtquellen 40, 47, 52 verbunden.
Die die Sonne darstellende Lichtquelle 40 ist unmittelbar mit einem Schalter
60 und einem veränderlichen Widerstand 62 mittels durch die Achse
16 sich erstreckender Leitungen verbunden.
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Die Benutzung des Gerätes ist verhältnismäßig einfach. Dazu wird zunächst
der Motor 32 angelassen. Wenn dieser Motor läuft, werden die rohrförmigen
Hülsen 20 veranlaßt, sich infolge der erwähnten Antreibmittel mit verschiedenen
Geschwindigkeiten zu
drehen entsprechend den Geschwindigkeiten, mit welchen
die Planeten des Sonnensystems und der Asteroidgürtel sich um die Sonne drehen.
Durch die Betätigung geeigneter Schalter 60 können die Lichtquellen
52 eingeschaltet werden.
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Die Stärke des auf den Schirm 14 durch die Linsen 54 übertragenen
Lichts kann zu jeder Zeit durch die Widerstände 62 geregelt werden. Normalerweise
sind diese Widerstände 62 so eingestellt, daß die Lichtquellen
52 hinter den Linsen 54 ausreichend Licht abgeben, um eine kleine Fläche
(a) des Schirms 14 zu erleuchten, wie in Fig. 4 der Zeichnung dargestellt. Jedoch
können die veränderlichen Widerstände 42 eingestellt werden, um eine größere Fläche
(b) zu erleuchten. Die Fläche soll in jedem Fall der Größe des durch die
Lichtquelle dargestellten Planeten entsprechen. Der »Glanz« des von dein Lichtkasten
46 dargestellten Asteroidgürtels oder der Lichtquelle 40 kann in gleicher Weise
durch Einstellung des zugehörigen Widerstands 62 geregelt werden.
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Wenn das Gerät in dieser Weise verwendet wird, ist es möglich, die
relativen Bewegungen eines Teils unseres Sonnensystems durch den Schirm 14 zu sehen
und die Bewegungen der verschiedenen einzelnen
Planeten und des
Asteroidgürtels unabhängig von der Bewegung verschiedener anderer Teile des Sonnensystems
durch Betätigen der Schalter 60 in geeigneter Weise zu studieren.
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Häufig wird gewünscht, die Bahnen von Kometen oder anderen Gegenständen
in bezug auf die Bahnen verschiedener Planeten unseres Sonnensystems anzug geben.
Zu diesem Zweck kann ein durchsichtiger Schirmüberzug vorgesehen werden, wie in
Fig. 5 und 6
angezeigt. Dieser überzug 74 wird durch ein Gestell
76 getragen, welches an dem Gehäuse 12 mittels Halteschrauben 78 befestigt
werden kann. Der überzug 74 kann mit Angaben 80 versehen sein, welche die
Bahnen und Stellungen wohlbekannter Komet-en oder anderer Gegenstände oder Körper
zu verschiedenen Zeiten wiedergeben.
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Obwohl es möglich ist, solche Angaben so auszubilden, daß sie zu jeder
Zeit wahrnehmbar sind, wird bevorzugt, ultraviolette Lichtquellen anzuwenden und
die Angaben 80 in einer normalerweise unsichtbaren Phosphorzusammenstellung
vorzusehen. Wenn geeigrietes Material verwendet wird, ist es normalerweise unsichtbar,
aber wenn die ultravioletten Lichtquellen eingeschaltet sind, werden die Angaben
80 sichtbar, so daß die Bahnen und/oder Stellungen verschiedener Kometen
od. dgl. in bezug auf den übrigen Teil des Sonnensystems studiert werden können.
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Das Gerät nach der Erfindung kann auch so abgeändert werden, daß es
verschiedene Monde zeigt, welche sich um einzelne Planeten drehen. Dazu werden die
Rohre 38 in der in Fig. 7 gezeigten Weise abgeändert. Das in dieser
Figur gezeigte Rohr 38 dient dazu, um ein anderes einzelnes Rohr 84 in einer
solchen Weise drehbar zu tragen, daß dieses Rohr 84 um das Rohr 38 gedreht
werden kann. Solche Drehung kann durch einen kleinen an dem Rohr 38
befestigten
Elektromotor 88 verursacht werden. Dieser Elektromotor 88 hat eine
Welle 90 mit einem Zahnrad 92, welches mit einem am Rohr 84 befestigte,n
Zahnrad 96 in Eingriff kommt.
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Das Innere des Rohres 84 ist vorzugsweise wie in Fig. 4 der Zeichnung
ausgebildet und braucht daher nicht weiter beschrieben zu werden. An der Außenseite,
des Rohres 84 ist ein weiteres Rohr 98 befestigt, welches in gleicher Weise
so konstruiert ist, daß eine nicht gezeigte Lichtquelle einen Mond darstellt, welcher
um einen durch das Rohr 84 dargestellten Planeten gelegen ist. Strom wird zu den
Lichtquellen in den Rohren 84 und 98 über eine an dem Rohr 38 befestigte
Bürste 100 zugeführt. Diese Bürste ist an einem von dem Rohr 36 getragenen
Draht 58
befestigt. Die Bürste 100 kommt in Eingriff mit einem kleinen
Gleitring 102 auf dem Rohr 84. Dieser Gleitring 102 ist seinerseits an diese Lichtquellen
durch andere Drähte 58 angeschlossen. Jegliche erforderliche Anzahl von Rohren
in der Art der Rohre 98
kann verwendet werden, um auf diese Weise die
tatsächliche Anzahl von um irgendeinen besonderen Planeten angeordneten Monden darzustellen.