DE3701634A1 - Himmelsglobus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Himmelsglobus gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Himmelsgloben sind bereits seit dem 16. Jahrhundert bekannt. Derartige Globen haben üblicherweise eine die Himmelskugel darstellende Hohlkugel, auf der Sterne, Sternbilder, Koor­ dinatensysteme und dergleichen abgebildet sind. Die Hohl­ kugeln der bekannten Himmelsgloben bestehen aus einem un­ durchsichtigen Material, so daß die auf der Himmelskugel befindlichen Abbildungen von außen zu betrachten sind. Auch wenn ein Himmelsglobus so konstruiert ist, daß die Stern­ bilder seitenrichtig erscheinen, hat er doch den Nachteil, daß seine Abbildungen stets aus falscher Perspektive be­ trachtet werden.

Es ist auch bereits ein alter Himmelsglobus bekannt, dessen Hohlkugel um die Nord-Süd-Achse drehbar und mit dieser Achse gegenüber der Horizontalen schwenkbar ist. Die Hohlkugel ist derart innerhalb eines Tisches angeordnet, daß jeweils eine Hälfte nach oben über die sie umgebende Tischplatte hinausragt. Dieser Globus ist auf den jeweiligen Breiten­ grad eines Betrachters einstellbar, indem die Nord-Süd-Achse entsprechend verschwenkt wird, so daß sich die von diesem Breitengrad jeweils sichtbare Hälfte der Himmelskugel ober­ halb der Tischplatte befindet, die den Horizont darstellt. Durch Drehung der Himmelskugel um ihre Nord-Süd-Achse kann die jeweils sichtbare Hälfte eines bestimmten Datums und einer bestimmten Uhrzeit eingestellt werden. Dieser Globus hat den Nachteil, daß auch sein Tischrand-Horizont nicht naturgetreu ist, da er außerhalb des Globus liegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Himmelsglobus der betrachteten Art so weiter zu ent­ wickeln, daß die darauf befindlichen Abbildungen naturge­ treu betrachtet werden können, wie dies in einem Planetarium der Fall ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Himmelsglobus ermöglicht es die aus durchsichtigem Material bestehende Hohlkugel einem Be­ trachter, sich visuell in den Himmelsglobus hineinzuver­ setzen, so daß der Betrachter gleichsam die Sternbilder über sich am Horizont auf- und niedersteigen und ihre ent­ sprechenden Bahnen ziehen sehen kann. Der Horizont befindet sich dabei ebenfalls innerhalb der Hohlkugel, so daß die jeweils sichtbare Hälfte der Himmelskugel praktisch voll­ kommen naturalistisch dargestellt ist. Dies gilt insbeson­ dere dann, wenn die Sterne, Sternbilder usw. vom Inneren der Hohlkugel aus betrachtet seitenrichtig dargestellt sind.

Die Flüssigkeit sollte gefärbt sein, damit der sich stets horizontal einstellende Horizont gut erkennbar ist. Eine geeignete Flüssigkeit ist Isopropylalkohol.

Mit großem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Hohlkugel mit einem koaxial zu ihrer Nord-Süd-Achse verlaufenden Hals versehen ist. Dieser Hals erleichtert eine geeignete Halterung der drehbar und verschwenkbar angeordneten Hohl­ kugel und erleichtert es, die Himmelskugel jeweils auf die Nord-Süd-Richtung einzustellen, um einen Vergleich der Abbildungen mit dem wirklichen Sternenhimmel zu ermöglichen.

Damit die Hohlkugel so eingestellt werden kann, daß sich die zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbare Hälfte ober­ halb des Horizonts befindet, ist der Hohlkugelhals mit einer Datum-Skala und einer Stunden-Skala versehen. Die Datum-Skala ist fest mit dem Hals verbunden, während die Stunden-Skala auf einem Ring angebracht sein kann, der den Hals in einem leichten Klemmsitz umfaßt, so daß die Stundenskala eingestellt werden kann und dann in dieser Einstellung unbewegbar auf dem Hohlkugelhals verbleibt. Ausgangspunkt der Datum-Skala ist der sogenannte Widder­ punkt, an dem die Ekliptik den Himmelsäquator schneidet. Dieser Widderpunkt gibt auf der Datum-Skala die Position des 21. März an. Ausgehend von diesem Punkt ist der die Skala enthaltende Umfang des Hohlkugelhalses in zwölf gleiche Abschnitte unterteilt, die die Monate des Jahres darstellen, wobei die Monate weiter in Tage unterteilt sein können.

Im Bereich der Datum-Skala und der Stunden-Skala befindet sich ein Skala-Anzeiger. Wenn der Himmelsglobus auf einen bestimmten Zeitpunkt eingestellt werden soll, wird er, nachdem er auf die weiter unten beschriebene Weise auf den gewünschten Breitengrad eingeschwenkt ist, so um seine Nord-Süd-Achse gedreht, daß der gewünschte Tag der Datum- Skala dem feststehenden Skala-Anzeiger gegenüberliegt. Anschließend wird die Stunden-Skala auf 12 Uhr gestellt, da diese Uhrzeit zu der eingestellten Drehposition gehört. Nun kann der Globus auf die gewünschte Tageszeit gedreht werden, die mittels der sich mit der Hohlkugel drehenden Stundenskala eingestellt werden kann.

Die Hohlkugel ist zweckmäßigerweise von einem Gestell ge­ halten, das einen in einer Bodenplatte um seine Längsachse drehbar gehaltenen Ständer aufweist. Über diesen drehbar gehaltenen Ständer kann der Himmelsglobus bei feststehender Bodenplatte jeweils auf die Nord-Süd-Richtung eingestellt werden.

Das Gestell hat ferner eine Halterung für die Hohlkugel, die mit dem oberen Endabschnitt des Ständers um eine hori­ zontale Achse schwenkbar verbunden ist. Die horizontale Achse kann sich im Zentrum einer Skala befinden, die den jeweiligen Schwenkwinkel der Halterung und damit den Schwenk­ winkel der Hohlkugel anzeigt. Die Skala ist dabei so ge­ staltet, daß der angezeigte Schwenkwinkel dem jeweiligen Breitengrad der Erde entspricht, von dem aus die zuge­ hörige Hälfte der Himmelskugel betrachtet werden soll.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht die Halterung im wesentlichen aus einem ersten Arm, der mit einem Endabschnitt mit dem Ständer gelenkig verbunden ist, wobei ein über die horizontale Achse hinausragender Teil als Anzeiger für die Skala ausgebildet sein kann, und dessen anderer Endabschnitt einen Ring aufweist, der einen mit dem Hohlkugelhals verbundenen Bolzen drehbar lagert und in axialer Richtung unverschieblich hält. Von diesem ersten Arm kann sich ein daran angesetzter zweiter Arm im wesentlichen parallel zu dem Hohlkugelhals erstrecken und an seinem Endabschnitt Rollenlager auf­ weisen, auf denen die Hohlkugel aufruht. Der mit dem Hohlkugelhals verbundene Bolzen kann fest mit einer Rändel­ mutter zum Drehen der Hohlkugel um ihre Nord-Süd-Achse verbunden sein.

Selbstverständlich ist die Hohlkugel mit dem Hohlkugelhals dicht verschlossen, so daß die den Horizont darstellende Flüssigkeit nicht austreten kann, wozu der Hohlkugelhals von einer Gummimanschette übergriffen sein kann.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer be­ vorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungs­ gemäßen Himmelsglobus;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Hohlkugel des Himmelsglobus mit darin eingezeichneter Erde;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Drehlagerung des Ständers und

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Darstellung der Lagerung und Abdichtung der Hohlkugel.

Der in Fig. 1 dargestellte Himmelsglobus enthält eine Hohlkugel 1, die aus einem durchsichtigen Material, bei­ spielsweise Glas besteht und zur Hälfte mit einer Flüssig­ keit 2 gefüllt ist, die in jeder Position der Hohlkugel den Horizont darstellt. Oberhalb des Horizonts ist die in der eingestellten Position des Himmelsglobus sichtbare Hälfte der Himmelskugel mit ihren Sternen, Sternbildern usw. zu erkennen.

Die Hohlkugel 1 ist mit einem in den Fig. 2 und 4 besser zu erkennenden Hals 3 versehen und von einem Gestell 4 so gehalten, daß sie um die Längsachse eines Ständers 5 dreh­ bar, mit ihrer Nord-Süd-Achse, die durch die Achse des Hohlkugelhalses 3 verläuft, gegenüber der Horizontalen schwenkbar und um ihre Nord-Süd-Achse drehbar ist. Der Ständer 5 ist dazu drehbar in einer kreisförmigen Boden­ platte 6 gehalten, die ein so großes Gewicht hat, daß der Himmelsglobus einen sicheren Stand hat.

Am oberen Ende des Ständers 5 ist eine Skalenscheibe 7 angesetzt, die den Schwenkwinkel einer die Hohlkugel 1 abstützenden Halterung 8 anzeigt. Dieser Schwenkwinkel entspricht dem jeweiligen Breitengrad der Erde, von dem aus die zugehörige Hälfte der Himmelskugel betrachtet werden soll.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Der Hohlkugelhals 3 ist mit einer Datum-Skala 9 versehen, die beispiels­ weise in den Hals eingeätzt sein kann. Ein Fixpunkt dieser Skala ist der sogenannte Widderpunkt 10, in dem sich der Himmelsäquator 11 mit der Ekliptik 12 am 21. März schneidet. Ein weiterer Fixpunkt ist der sogenannte Waage­ punkt 13, an dem sich der Himmelsäquator 11 und die Eklip­ tik am 23. September schneiden Ausgehend von einem dieser Fixpunkte ist die Datum-Skala 9 über den Umfang des Hohl­ kugelhalses 3 gleichmäßig in zwölf Teile unterteilt, die die Monate des Jahres darstellen, wobei eine weitere Unter­ teilung in die einzelnen Tage des Monats zweckmäßig ist.

Im Inneren der Hohlkugel 1 ist auf schematische Weise die Erde 14 dargestellt, deren Nord-Süd-Achse 15 mit der Nord- Süd-Achse der Himmelskugel übereinstimmt. Wenn der Himmels­ globus so eingestellt werden soll, daß die vom Nordpol der Erde aus sichtbare Hälfte der Himmelskugel oberhalb des durch die Flüssigkeit 3 gebildeten Horizonts erscheinen soll, dann muß die Nord-Süd-Achse 16 vertikal eingestellt werden.

Neben der Datum-Skala 9 befindet sich eine Stunden-Skala 17, die auf einem Ring 18 angebracht ist, der den Hohl­ kugelhals 3 in einem leichten Klemmsitz umfaßt, so daß er auf dem Hals verdrehbar ist.

Fig. 3 zeigt die Drehlagerung des Ständers 5 in der Boden­ platte 6. Der Ständer 5 ist an einer Kreisplatte 17 durch Hartlötung befestigt, die mit einem zentralen Ansatz 18 eine ringförmige Platte 19 durchgreift, die auf einem Ku­ gellager 20 aufruht. Der zentrale Ansatz 18 erstreckt sich nahezu bis zu der Bodenplatte 6 und ist von einer die Bodenplatte 6 durchgreifenden Schraube 21 in axialer Richtung gehalten.

Die Lagerung und Abdichtung der Hohlkugel 1 ist in Fig. 4 dargestellt. Mit dem Hohlkugelhals 3 ist ein Bolzen 22 fest verbunden, der seinerseits eine Rändelmutter 23 und eine Kontermutter 24 aufweist. Der Hohlkugelhals 3 ist von einer äußeren Gummimanschette 25 und einem Gummi- Dichtring 26 so abgedichtet, daß die Flüssigkeit 2 nicht entweichen kann.

In Fig. 4 ist ferner die Skala-Scheibe 7 dargestellt, die am oberen Ende des Ständers 5 angesetzt ist und an der die Halterung 8 um eine horizontale Achse 27 verschwenkbar be­ festigt ist. Zum Einstellen einer bestimmten Schwenklage ist eine Flügelmutter 28 vorgesehen, mit der die Halterung 8 unbewegbar an der Skala-Scheibe 7 befestigt werden kann.

Die Halterung 8 besteht im wesentlichen aus einem ersten Arm 29, an dessen in der Figur unterem Ende ein Skala-An­ zeiger 30 ausgebildet ist, und einem zweiten Arm 30. Das in der Fig. obere Ende des ersten Arms 29 ist mit einem Ring 31 versehen, an dem ein dreiteiliges Drucklager 32 an­ geschweißt ist. In diesem Ring 31 ist der mit dem Hohlkugel­ hals 3 fest verbundene Bolzen 22 über ein Kugellager 33 drehbar gelagert. Eine auf den Bolzen 22 aufgesetzte Hülse 34 stellt sicher, daß die Hohlkugel 1 axial unverschieb­ lich in dem Ring 31 gehalten ist. Die Rändelmutter 23 dient dazu, die Hohlkugel 1 zu drehen.

Der zweite Arm 30 der Halterung 8 enthält an seinem freien Ende zwei Rollenlager 35 in Form von auf Kugellagern ge­ lagerten Kunststoffnoppen, die voneinander beabstandet sind (Fig. 1). Auf diesen Rollenlagern 35 ruht die Hohl­ kugel 1 auf.

Ferner ist an dem Arm 30 ein Ring 36 befestigt, der den Hohlkugelhals 3 mit Abstand umfaßt. Ein Loch 37 dient zur Befestigung des nicht dargestellten Skala-Anzeigers.

Claims (18)

1. Himmelsglobus mit einer die Himmelskugel darstellenden Hohlkugel, auf der Sterne, Sternbilder, Rektaszension, Deklination, Himmelsäquator, Ekliptik usw. dargestellt sind und die derart bewegbar gehalten ist, daß sie um ihre Nord-Süd-Achse drehbar und mit ihrer Nord-Süd-Achse gegen­ über der Horizontalen schwenkbar ist, ferner mit einer einen Horizont darstellenden Einrichtung, die in jeder Position der Himmelskugel deren jeweils sichtbare Hälfte abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (1) aus einem durchsichtigen Material besteht und daß die den Horizont darstellende Einrichtung eine Flüssigkeit (2) ist, mit der die Hohlkugel im wesent­ lichen zur Hälfte gefüllt ist.

2. Himmelsglobus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterne, Sternbilder usw. vom Inneren der Hohlkugel (1) aus betrachtet seitenrichtig dargestellt sind.

3. Himmelsglobus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) gefärbt ist.

4. Himmelsglobus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) Isopropyl­ alkohol ist.

5. Himmelsglobus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (1) aus Glas be­ steht.

6. Himmelsglobus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (1) mit einem koaxial zu ihrer Nord-Süd-Achse (16) verlaufenden Hals (3) versehen ist.

7. Himmelsglobus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkugelhals (3) mit einer Datum-Skala (9) und einer Stunden-Skala (17) ver­ sehen ist.

8. Himmelsglobus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datum-Skala (9) fest mit dem Hohlkugelhals (3) verbunden ist.

9. Himmelsglobus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stunden-Skala (17) auf einem Ring (18) angebracht ist, der den Hohlkugelhals (3) in einem leichten Klemmsitz umfaßt.

10. Himmelsglobus nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugel (1) von einem Gestell (4) gehalten ist.

11. Himmelsglobus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (4) einen in einer Bodenplatte (6) um seine Längsachse drehbar gehaltenen Ständer (5) aufweist.

12. Himmelsglobus nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (4) ferner eine Halterung (8) für die Hohlkugel (1) aufweist, wobei die Halterung mit dem oberen Endabschnitt des Ständers (5) um eine horizontale Achse (27) schwenkbar verbunden ist.

13. Himmelsglobus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Verbindungsbereich der Halterung (8) und des Ständers (5) eine Skala (7) be­ findet, die den Schwenkwinkel der Halterung und damit der Hohlkugel (1) anzeigt.

14. Himmelsglobus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel dem jewei­ ligen Breitengrad der Erde entspricht, von dem aus die zugehörige Hälfte der Himmelskugel betrachtet werden soll.

15. Himmelsglobus nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) im wesent­ lichen aus einem ersten Arm (29) besteht, der mit einem Endabschnitt mit dem Ständer (5) gelenkig verbunden ist und dessen anderer Endabschnitt einen Ring (31) aufweist, der einen mit dem Hohlkugelhals (3) verbundenen Bolzen (22) drehbar lagert und in axialer Richtung unverschieb­ lich hält, und daß sich von dem ersten Arm (29) ein zweiter Arm (30) im wesentlichen parallel zu dem Hals (3) erstreckt, an dessen Endabschnitt Rollenlager (35) befestigt sind, auf denen die Hohlkugel aufruht.

16. Himmelsglobus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen Endab­ schnitts des zweiten Arms (30) ferner ein Skala-Anzeiger angeordnet ist, der der Datum-Skala (9) und der Stunden- Skala (17) am Hohlkugelhals (3) im wesentlichen gegenüber­ liegt.

17. Himmelsglobus nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bolzen (22) eine Rändel­ mutter (23) zum Drehen der Hohlkugel (1) um ihre Nord-Süd- Achse (16) fest verbunden ist.

18. Himmelsglobus nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkugelhals (3) mit einer Gummimanschette (25) abgedichtet ist.