Allgemeines Journal der Uhrmacherkunst

Nr. 4. Allgemeines Journal der Ührmacherkunst. 55 der Vorläufer der Sonnenuhren. Während dieses Instrument sonst nur aus einem senkrechten Stab besteht, durch dessen Fusspunkt in der Eiehtung des Meridians eine Linie gezogen ist und aus dessen Schattenlänge man die Zeit abliest, zeigt das kleine Modell des Eiesengnomons zu Delhi in Indien (genannt „Semrat Vunter“, Fürst der Sonnenuhren, 1730 von Eadjah Jayasinha errichtet, in der Form aber schon seit 4000 Jahren bekannt) einen architektonischen Aufbau allergrösster Dimensionen, Man denke sich eine halbkreisförmig ein gesattelte, nach innen abgeschrägte Mauer (etwa 80 m lang), die an den beiden End punkten von viereckigen, mit Treppen versehenen Türmen gestützt und begrenzt wird. Auf der Abschrägung ist eine sehr genaue Stundenskala eingegraben. In der Mitte dieser gemauerten Bogen schiene erhebt sich das eigentliche Gnomon in Gestalt einer aus Säule (36 m hoch) und gerader Treppe zusammengesetzten schiefen Ebene, die im rechten Winkel zur Mauer steht. Der Schatten der Säule fällt auf die Stundenskala und zeigt so die Zeit an. Um den Fuss der Treppe legt sich eine Art Vorhof mit Toren (Propyläen), der wohl den allgemeinen Zutritt wehren sollte. Diese Annahme wird gestützt, wenn man bedenkt, dass die Pflege der Astronomie der Priesterkaste oblag, die sich wohl nicht gern in die Karte schauen lassen wollte. Auf die Unterhaltung des Observatoriums durch Priester deutet auch der auf der höchsten Spitze des Gnomons errichtete Opferaltar hin. Aehnliche Bauten soll es schon im Jahre 2300 v. Ohr. bei den Chinesen unter Kaiser Yao gegeben haben; bei den Griechen begegnen wir dem Gnomon im Jahre 385 v. Chr. zu den Zeiten des Thaies. Dass die Idee bis in die neuere Zeit hinein lebendig geblieben ist, sehen wir an einem im Jahre 1838 von Josef Aufleger-München gefertigten Modell, das die Anregung geben sollte, den bekannten, am Karolinenplatz in München stehenden Obelisk als Gnomon zu verwenden, wobei das graduierte Pflaster und eine im Osten auf zustellende Mauer als Ableseskala gedacht war. Den schattenwerfenden Stab (den gewöhnlichen Gnomon) benutzten die Phönizier und Babylonier erst nur zur Bestimmung des Mittags, zur Einteilung der Zeit in Tage u. s. w. Die Griechen und Araber bildeten das einfache Instrument dann weiter aus. Diese Stufe wird in einem nachgebildeten Gnomonmodell vor geführt. Wir sehen den achteckigen Stab auf allen Seiten mit Masseinschnitten und Schriftzeichen versehen, die besagen, welche Schattenlängen sich in den verschiedenen Monaten ergeben. Die Stabseite mit den jeweils gültigen Massen trugen einen umsteck- baren Metallstift. Später wandte man mehr der seitlichen Bewegung des Schattens seine Aufmerksamkeit zu. Die oben erwähnten Völker teilten deshalb den Weg des Schattens in Stunden und konstruierten und berechneten die eigentliche Sonnenuhr, indem sie den Stab auf eine entsprechend orientierte und eingeteilte Tafel befestigten. Die gebräuchlichste Sonnenuhr ist die Horizontaluhr, so genannt, weil die den Schatten aufnehmende Tafel dem Horizont parallel liegt. Der Stab ist hierbei parallel der Erdachse errichtet; die Einteilung der Tafel ist ungleichmässig, da die Lage der vom Fusspunkt ausgehenden Strahlen gegen die Mittagslinie von der geographischen Breite des Ortes abhängt. Die im Museum in mehreren Exemplaren gezeigte Horizontaluhr besteht aus einer ebenen Messingplatte, auf der ein horizontal verschiebbarer Gnomon aufmontiert ist. Die Strahlen und die Stundenzahlen sind in Graviertechnik ausgeführt. Ein weiteres Exemplar einer Hori zontaluhr sehen wir in der kleinen runden „Taschensonnen uhr“, deren hölzerne (Siegel-) Büchse unter Glas eine gemalte Tafel und einen messingenen Schattenstab enthält. An der Eückwand des gleichen Schaukastens hängen einige Vertikaluhren. Bei diesen steht die Ebene vertikal auf dem Horizont (lotrecht zur Erde), während der Zeiger (Stab) der Erd achse wiederum parallel gerichtet bleibt. Will man jedoch das ganze Jahr hindurch alle Stunden — Sonnenschein vorausgesetzt — von der Sonne anzeigen lassen, so ist es nötig, nach jeder Himmels richtung je eine Vertikaluhr aufzuhängen, die man, entsprechend der Nord-, Süd-, Ost-, bezw. Westrichtung Mittags-, Mitternachts-, Morgen-, bezw. Abenduhr nennt. Die dritte und letzte Art der Sonnenuhren nennt man Aequa- torealuhren, weil ihre Ebene parallel zum Aequator liegt. Weil der Zeiger hier senkrecht auf der Ebene (und senkrecht zum Aequator) steht, ist er auch parallel der Erdachse. Die Scheibe selbst hat eine Einteilung von 24 gleichen Abständen erfahren, deren Begrenzungen von dem dem Meridian des Ortes ent sprechenden Mittagspunkte aus gefällt wurden. Von diesen 24 Teil punkten aus führen Linien zu dom zentral verankerten Zeiger. Aus dem Zusammenfallen von Schatten des Zeigers und einer der Linien ergibt sich die jeweilige wahre oder Sonnenzeit. Von den drei sehr schönen Aequatorealuhren des Museums interessiert besonders die eine (im Kasten links stehende), die in einem Eing aufgehängt ist und an einer angeschraubten Taschenuhr zeitliche Vergleiche anzustellen gestattet. Hiermit wäre die Besprechung der in Saal I aufgestellten Sonnenuhren erschöpft. Die übrigen, auf Astronomie Bezug habenden Gegenstände wollen wir erst nach dem Kapitel der Eäderuhren vornehmen, um nicht mit der Zergliederung des komplizierten Mechanismus der astronomischen Instrumente den zu verfolgenden entwieklungsgeschichtlichen Zu sammenhang der Materie zu durchbreehen. Während die Sonnenuhren — so lange die Sonne scheint — die Zeit gewissermassen automatisch registrieren, ohne aber selbst eine Bewegung auszuführen, beruht das System der übrigen Uhren auf dem Prinzip des Bew-Bgungsmechanismus, d. h. die Uhren sind Mittel zur Uebertragung und Abänderung der Bewegung. Jeder Mechanismus (Getriebe) besteht aus einem Gestell und einer in sich zurücklaufenden Kette von Einzelkörpern (Gliedern), die sich in ihrer Beweglichkeit so weit beschränken, dass jede Be wegung — wie sie Professor Eeuleaux nennt — eine zwangs läufige ist. Nach demselben Autor bilden immer je zwei solcher Einzelkörper zusammen ein Elementenpaar, z. B. Zapfen und Lager, Querhaupt und Führung, Schraube und Mutter u. s. w. Die verschiedenen Probleme der Bewegung fasst man unter dem Namen Kinematik zusammen. Während die reine Kinematik sich mit dem Studium der Formen der Bewegung, bezw. der Bedingungen für dieselben beschäftigt, untersucht die Maschinenkinematik die Bedingungen, unter denen eine Bewegung eintritt und nur eintreten kann, sie sucht nach den Mitteln zur Erzielung einer gewollten Bewegung. Die erstgenannte Art der Kinematik wird im Museum sehr an schaulich vorgeführt durch fünf von dem Verlag Martin Schilling- Halle a. S. gestiftete Modelle: Kinematische Erzeugung cyklischer Kurven und Geradführungen. Die Modelle be stehen in der Hauptsache aus je einem Eäderpaar, über dem auf Glasplatten, die durch das Abwälzen der Kreise u. s. w. während der Eäderbewegung entstehenden Kurven farbig aufgemalt sind. Das erste Modell ist eine Cyklo'idenverzahnung (als Anwendung der Methode der Hilfspolbahnen). Die betreffenden Zahnflanken werden bekanntlich als Cykloiden geformt und durch Eollen von Kreisen (Eoll- und Wälzungskreisen) auf den Teilkreisen erzeugt. Die sogen. Eingrifflinie (der geometrische Ort der Zahnberührungen) beschreibt einen Kreisbogen. Die Zahnprofile selbst, d. i. die wesentlichen Begrenzungen des Kopfes und Fusses jedes Zahnes, erhält man aus der relativen Bahn des auf der Eingrifflinie fort schreitenden Eingrififspunktes gegen die gleichzeitig aufeinander rollenden Teilkreise. Auf den Glasscheiben sind ferner die Paare der Epi- und Hypocyklo'iden eingezeichnet, Kurven, die ein Punkt der Peripherie eines Kreises beschreibt, der ausserhalb, bezw. innerhalb eines zweiten Kreises sich abwälzt. Die Erzeugung der Epicyklo'ide wird nebst anderen Kurven auch noch in einem zweiten Modell zur Darstellung gebracht. Ein drittes Modell führt die Triebstockverzahnung vor, die, wie bekannt, nur eine ein seitige Eingriflflinie besitzt. Der Wälzungskreis ist hier gleich dem umschliessenden Teilkreis und das Fussprofil jedes Zahnes durch einen konzentrischen Kreis zu einem Zylinder erweitert. Für das Gegenprofil ist die Wahl einer entsprechenden Aequi- distante Bedingung. An dem nächsten Modell — beweglicher Kreis an der inneren Seite der Peripherie eines zweiten festen Kreises — wird demonstriert, dass Punkte, deren Abstände vom Mittelpunkte des beweglichen Kreises beispielshalber 10 mm und 65 mm betragen, Ellipsen beschreiben, während die Punkte in den Endpunkten des Durchmessers des beweglichen Kreises recht winklige Strecken zueinander beschreiben. Schliesslich demonstriert