Funktionsweise Sonnen-Zylinder

Der Sonnen-Zylinder ist als Gebrauchsmuster und als Geschmacksmuster geschützt

Der Sonnen- Zylinder ^®
Weltneuheit : "high-tech" - Sonnenuhr für das 21. Jahrhundert

1. Vorgeschichte
2. Funktionsprinzip
3. Vorteile der neuen Funktionsweise

Neue Funktionsweise
1. Vorgeschichte

Seit Jahrtausenden bauen Menschen Sonnenuhren. Jeder kennt die Uhren mit dem Schattenstab zur Ablesung der Uhrzeit.

Aber niemand ist bisher auf den hier vorgestellten besonders reizvollen Sonnenuhrtyp "Sonnen-Zylinder"^® gekommen, der die Lichtbrechung an einem lichtdurchlässigen Ring auf einem Zylinder zur Zeit- und zur gleichzeitigen Datumsmessung verwendet, die den aktuellen Stand der Sonne über der Erde zeigt und außerdem viel einfacher herzustellen und auszurichten ist als die herkömmlichen Schattenstab - Sonnenuhren.
Dieser neue Sonnenuhrtyp ist aus dem Hobby eines kreativen Physikers (Dr. Erwin Kretschmann) nach neuartigen mathematischen Berechnungen hervorgegangen. Sie ist beim Deutschen Patent- und Markenamt am 29.11.2007 in die Gebrauchsmusterrolle eingetragen worden unter AZ. 20 2007 010 819.2. Für die Sonnen-Zylinder Sonnenuhr wurde ebenfalls Geschmacksmusterschutz erlangt.

2. Funktionsprinzip des "Sonnen-Zylinders"

Die Sonne läuft (scheinbar) um die Erde. Ihr jeweiliger Stand über der Erde ist an allen Orten der Erde einer dort geltenden Uhrzeit zugeordnet. Sonnenuhren zeigen den Weg der Sonne mit Hilfe eines Zeigers (Schatten, reflektierte oder gebrochene Sonnenstrahlen) z.B. auf einer Ebene, einer Kugel oder - wie beim "Sonnen-Zylinder" - auf einem Zylinder an, auf denen Skalen mit den gewünschten Zeiten eingezeichnet sind.

Die Sonnen-Zylinder-Sonnenuhr besteht aus einem lichtdurchlässigen Zylinder (z.B. einer wassergefüllten Vase, einem wassergefüllten Trinkglas oder einem Vollzylinder), auf das die Sonnenstrahlen fallen. Auf dem Zylindermantel befindet sich eine lichtstreuende, aufwändig berechnete Skala, die von einem lichtdurchlässigen Ring (s. Bild oben rechts) unterbrochen ist. Diese Skala enthält eine mathematisch auf den Zylindermantel projizierte Darstellung der Erdoberfläche, auf der die Bahnen der Sonne (Datumslinien) zu den verschiedenen Jahreszeiten eingezeichnet sind. Zu jedem Sonnenstand sind die zugehörigen Uhrzeiten (mittlere Ortszeiten) zu einem Verwendungsort der Uhr berechnet und auf der Skala eingetragen worden.

Die Lichtstrahlen werden an dem Ring ("Uhrzeiger-Ersatz") gebrochen, durch die Zylinderform gesammelt und deshalb auf der Skala in einem hellen Lichtfleck abgebildet. Je höher die Sonne steht (im Sommer bzw. mittags), desto tiefer steht der Lichtfleck, s. Bild rechts, linker Sonnen-Zylinder.

Dieser Lichtfleck wandert im Laufe des Tages mit der Sonne um das Glas herum : Zunächst, beim Sonnenaufgang, befindet sich der Lichtfleck rechts oben auf der unteren Skala, mit dem Steigen der Sonne und ihrem Wandern nach Westen läuft der Lichtfleck parallel zu einer Datumslinie nach links unten, s. Bild rechts. Wenn die Sonne einen Höchststand erreicht, befindet sich der Lichtfleck an seinem tiefsten Punkt usw.

Die beiden Angaben, die Höhe und die Stellung in Ost-Westrichtung, sind eindeutig mit dem Datum und der Uhrzeit verknüpft. Die Ablesung der Skala am tiefsten Punkt des Lichtflecks ergibt daher die Stunde, das Datum, aber auch die Himmelsrichtungen und den Ort, an dem die Sonne in diesem Moment über der Erde senkrecht steht.

3. Vorteile des "Sonnen-Zylinders"

1. Im Unterschied zu früheren Sonnenuhren ist die Uhrzeit aufgrund des rotationssymmetrischen Aufbaus, der durch die Zylinderform und den umlaufenden Lichtbrechungsring gewährleistet wird, während der gesamten Sonnenscheindauer ablesbar, nicht nur während einiger Stunden

2. Durch den Lichtbrechungseffekt wird das Licht gesammelt, so dass die Anzeige viel heller ist als bei Nutzung des Schattenwurfs bei den entspechenden früheren Sonnenuhren.

3. Es lässt sich sowohl die Mitteleuropäische Zeit als auch die Mitteleuropäische Sommerzeit ablesen, da beide Zeitskalen in die Skala integriert sind.

4. Der mechanische Aufbau des Sonnen-Zylinders ist besonders einfach, da er nur aus einem lichtdurchläsigen Zylinder mit Skala besteht.

5. Die Einstellung des Sonnenzylinders ist besonders einfach. Man stellt die Uhr auf eine waagerechte Unterlage und stellt die Anzeige entweder des Datums oder der Uhrzeit oder der Himmelsrichtung richtig ein. Benutzt man sie an einem Ort, für den sie nicht berechnet wurde, muss man sie etwas kippen, Kipprichtung und Kippwinkel ergeben sich aus einem Skalenaufdruck oder einer mitgelieferten Justierlandkarte. Das Einstellen dauert nur wenige Sekunden.

Die hier vorgestellte Erfindung fasziniert durch die Neuigkeit, durch das Interesse, das sie weckt, durch die geniale Einfachheit und dennoch Vielseitigkeit ihrer Anwendungen. Sie kann z.B. sowohl als Schmuckstück, als physikalisches Spielzeug, als Messgerät, als Trinkbecher, als Vase oder - bei entsprechender Größe - als Touristenattraktion verwendet werden.

Sie ist ein ein besonderes, faszinierendes Geschenk !

Neue Funktionsweise 1. Vorgeschichte Seit Jahrtausenden bauen Menschen Sonnenuhren. Jeder kennt die Uhren mit dem Schattenstab zur Ablesung der Uhrzeit. Aber niemand ist bisher auf den hier vorgestellten besonders reizvollen Sonnenuhrtyp "Sonnen-Zylinder"^® gekommen, der die Lichtbrechung an einem lichtdurchlässigen Ring auf einem Zylinder zur Zeit- und zur gleichzeitigen Datumsmessung verwendet, die den aktuellen Stand der Sonne über der Erde zeigt und außerdem viel einfacher herzustellen und auszurichten ist als die herkömmlichen Schattenstab - Sonnenuhren. Dieser neue Sonnenuhrtyp ist aus dem Hobby eines kreativen Physikers (Dr. Erwin Kretschmann) nach neuartigen mathematischen Berechnungen hervorgegangen. Sie ist beim Deutschen Patent- und Markenamt am 29.11.2007 in die Gebrauchsmusterrolle eingetragen worden unter AZ. 20 2007 010 819.2. Für die Sonnen-Zylinder Sonnenuhr wurde ebenfalls Geschmacksmusterschutz erlangt. 2. Funktionsprinzip des "Sonnen-Zylinders" Die Sonne läuft (scheinbar) um die Erde. Ihr jeweiliger Stand über der Erde ist an allen Orten der Erde einer dort geltenden Uhrzeit zugeordnet. Sonnenuhren zeigen den Weg der Sonne mit Hilfe eines Zeigers (Schatten, reflektierte oder gebrochene Sonnenstrahlen) z.B. auf einer Ebene, einer Kugel oder - wie beim "Sonnen-Zylinder" - auf einem Zylinder an, auf denen Skalen mit den gewünschten Zeiten eingezeichnet sind. Die Sonnen-Zylinder-Sonnenuhr besteht aus einem lichtdurchlässigen Zylinder (z.B. einer wassergefüllten Vase, einem wassergefüllten Trinkglas oder einem Vollzylinder), auf das die Sonnenstrahlen fallen. Auf dem Zylindermantel befindet sich eine lichtstreuende, aufwändig berechnete Skala, die von einem lichtdurchlässigen Ring (s. Bild oben rechts) unterbrochen ist. Diese Skala enthält eine mathematisch auf den Zylindermantel projizierte Darstellung der Erdoberfläche, auf der die Bahnen der Sonne (Datumslinien) zu den verschiedenen Jahreszeiten eingezeichnet sind. Zu jedem Sonnenstand sind die zugehörigen Uhrzeiten (mittlere Ortszeiten) zu einem Verwendungsort der Uhr berechnet und auf der Skala eingetragen worden. Die Lichtstrahlen werden an dem Ring ("Uhrzeiger-Ersatz") gebrochen, durch die Zylinderform gesammelt und deshalb auf der Skala in einem hellen Lichtfleck abgebildet. Je höher die Sonne steht (im Sommer bzw. mittags), desto tiefer steht der Lichtfleck, s. Bild rechts, linker Sonnen-Zylinder. Dieser Lichtfleck wandert im Laufe des Tages mit der Sonne um das Glas herum : Zunächst, beim Sonnenaufgang, befindet sich der Lichtfleck rechts oben auf der unteren Skala, mit dem Steigen der Sonne und ihrem Wandern nach Westen läuft der Lichtfleck parallel zu einer Datumslinie nach links unten, s. Bild rechts. Wenn die Sonne einen Höchststand erreicht, befindet sich der Lichtfleck an seinem tiefsten Punkt usw. Die beiden Angaben, die Höhe und die Stellung in Ost-Westrichtung, sind eindeutig mit dem Datum und der Uhrzeit verknüpft. Die Ablesung der Skala am tiefsten Punkt des Lichtflecks ergibt daher die Stunde, das Datum, aber auch die Himmelsrichtungen und den Ort, an dem die Sonne in diesem Moment über der Erde senkrecht steht. 3. Vorteile des "Sonnen-Zylinders" 1. Im Unterschied zu früheren Sonnenuhren ist die Uhrzeit aufgrund des rotationssymmetrischen Aufbaus, der durch die Zylinderform und den umlaufenden Lichtbrechungsring gewährleistet wird, während der gesamten Sonnenscheindauer ablesbar, nicht nur während einiger Stunden 2. Durch den Lichtbrechungseffekt wird das Licht gesammelt, so dass die Anzeige viel heller ist als bei Nutzung des Schattenwurfs bei den entspechenden früheren Sonnenuhren. 3. Es lässt sich sowohl die Mitteleuropäische Zeit als auch die Mitteleuropäische Sommerzeit ablesen, da beide Zeitskalen in die Skala integriert sind. 4. Der mechanische Aufbau des Sonnen-Zylinders ist besonders einfach, da er nur aus einem lichtdurchläsigen Zylinder mit Skala besteht. 5. Die Einstellung des Sonnenzylinders ist besonders einfach. Man stellt die Uhr auf eine waagerechte Unterlage und stellt die Anzeige entweder des Datums oder der Uhrzeit oder der Himmelsrichtung richtig ein. Benutzt man sie an einem Ort, für den sie nicht berechnet wurde, muss man sie etwas kippen, Kipprichtung und Kippwinkel ergeben sich aus einem Skalenaufdruck oder einer mitgelieferten Justierlandkarte. Das Einstellen dauert nur wenige Sekunden. Die hier vorgestellte Erfindung fasziniert durch die Neuigkeit, durch das Interesse, das sie weckt, durch die geniale Einfachheit und dennoch Vielseitigkeit ihrer Anwendungen. Sie kann z.B. sowohl als Schmuckstück, als physikalisches Spielzeug, als Messgerät, als Trinkbecher, als Vase oder - bei entsprechender Größe - als Touristenattraktion verwendet werden. Sie ist ein ein besonderes, faszinierendes Geschenk !