能夠在地球體的每一點處指示日出和日落的鐘表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括鐘機(jī)芯和在考慮季節(jié)變化的情況下用于指示日出和日落的裝置的鐘表，所述裝置包括表示地球的球體、支承件、和安裝在支承件上并且布置成與球體同心的環(huán)圈，其中，該環(huán)圈被布置成指示地球的明暗界限的位置，該環(huán)圈和該球體被布置成能夠圍繞兩個垂直的軸線關(guān)于彼此樞轉(zhuǎn)，這兩個軸線中的第一軸線對應(yīng)于地球的極軸線，第二軸線與第一軸線在球體的中心處相交，其中，該環(huán)圈關(guān)于支承件圍繞第二軸線自由樞轉(zhuǎn)，并且用于指示日出和日落的裝置還包括年凸輪、凸輪從動件和運動鏈，該年凸輪具有表示太陽關(guān)于赤道平面的傾角的輪廓，并且布置成被機(jī)芯以每年一周的速率驅(qū)動轉(zhuǎn)動，該凸輪從動件布置成與凸輪配合，該運動鏈布置成將凸輪從動件連接至環(huán)圈，從而環(huán)圈所面對的平面與第一軸線形成一角度，該角度與太陽關(guān)于赤道平面傾斜的角度相等。
【背景技術(shù)】
[0002]白天的長度是每天太陽的上邊緣在日出時在東方出現(xiàn)在地平線上方的時刻到其在日落時在西方消失在地平線下方的時間。不論什么時間，地球體的表面總是有一半被太陽照亮，而另一半處于黑暗中。地球的被照亮的部分和處于黑暗中的部分之間的界限被稱作地球的明暗界限。從幾何學(xué)上講，地球的明暗界限是環(huán)繞地球體的大環(huán)圈。該大環(huán)圈沿著與地球圍繞太陽的軌道的平面(稱作黃道平面)垂直的平面延伸。還可以注意到，地球的中心定位在這兩個平面之間的相交線上。
[0003]通常，白天長度全年變化，并且取決于瑋度。該變化由地球的轉(zhuǎn)動軸線關(guān)于黃道平面的傾斜導(dǎo)致。通過定義，該傾斜對應(yīng)于熱帶地區(qū)的瑋度，是±23° 27’。眾所周知，在北半球的冬至期間和南半球的夏至期間，白天長度最短。在晝夜平分(春分和秋分)時，全球白天的長度等于夜間的長度。
[0004]對應(yīng)于上文給出的定義的鐘表已經(jīng)是已知的。德國實用新型DE7014354 0J)的圖3特別地描述了一種具有表示地球體的球體的座鐘，該球體被安裝在豎直軸線上，以在外殼形式的支承件上方轉(zhuǎn)動。支承件的上表面具有環(huán)形的表盤，該表盤被布置成與球體的軸線同心，并且表示24小時圈。設(shè)有容納在支承件中的鐘機(jī)芯，以使地球體以每24小時一周的速率在表盤上方轉(zhuǎn)動。該已知的座鐘還具有半球形殼體，該半球形殼體比地球體略大，并且被安裝成與地球體同心，從而包圍地球體并且僅允許看到地球體的一半。半球形殼體被提供成使得被太陽照亮的一個半球體能夠與處于黑暗中的另一半球體區(qū)分開。半球形殼體另外被鉸接在地球兩側(cè)的兩個豎直的柱體上。半球形殼體因此能夠圍繞水平軸線樞轉(zhuǎn)，該水平軸線與支承地球體的豎直軸線在地球體的中心相交。該殼體還裝配有齒條，該齒條被布置成與形成一機(jī)構(gòu)的一部分的小齒輪配合，該機(jī)構(gòu)被提供成控制殼體的傾斜角度，從而在該角度每年一次沿著一個方向以及然后沿著另一方向經(jīng)過介于±23.5°之間的值的整個范圍，以根據(jù)季節(jié)再現(xiàn)太陽在赤道上方傾角變化的效果。
[0005]應(yīng)理解的是，上述已有技術(shù)文獻(xiàn)中描述的座鐘根據(jù)可以被稱作哥白尼學(xué)說的觀點再現(xiàn)了地球上白天和夜間的場景。實際上，對于該已有結(jié)構(gòu)，地球在其自己的軸線上轉(zhuǎn)動，而太陽的陰影僅根據(jù)季節(jié)傾斜地變化。盡管這也許從科學(xué)角度而言不太正確，但是我們在中心、而太陽圍繞我們轉(zhuǎn)動的地心說表示法與我們的直覺更加一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種允許根據(jù)地心說觀點再現(xiàn)地球上白天和夜晚的場景的鐘表。通過提供一種根據(jù)隨附權(quán)利要求1所述的鐘表來實現(xiàn)該目的。
[0007]應(yīng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明，表示地球的明暗界限的環(huán)圈與其支承件一起圍繞地球體的極軸線以每24小時一周的速率轉(zhuǎn)動。另外，該環(huán)圈被安裝成在轉(zhuǎn)動的支承件上樞轉(zhuǎn)，從而其還能夠改變關(guān)于極軸線的傾角。通過與轉(zhuǎn)動的支承件同心布置的驅(qū)動軸來控制環(huán)圈的傾斜角度。該驅(qū)動軸被機(jī)芯驅(qū)動成以與支承件相同的速率轉(zhuǎn)動，但是具有一些相移。相移的值決定了環(huán)圈關(guān)于極軸線的傾角。
[0008]應(yīng)理解的是，在本文中，術(shù)語“環(huán)圈”不一定表示完全完整的環(huán)圈。其同樣可以涉及具有至少一個缺口的環(huán)圈。實際上，根據(jù)本發(fā)明，環(huán)圈被安裝成圍繞其樞轉(zhuǎn)的軸線垂直地切割地球體的極軸線?，F(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的有利的實施例，地球體被安裝在與極軸線同心地延伸的軸上。在這些條件下，環(huán)圈必須具有至少一個缺口，以在環(huán)圈關(guān)于極軸線的傾角經(jīng)過零時，允許軸和環(huán)圈相交。另外，根據(jù)后一實施例的優(yōu)選的變型，支承球體的軸是通過其兩個端部樞轉(zhuǎn)的貫穿軸。如下面將進(jìn)一步看到的，環(huán)圈然后必須具有兩個缺口，這些缺口被布置成在與環(huán)圈的樞軸線垂直的同一直徑上彼此相對。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，差分機(jī)構(gòu)允許改變驅(qū)動軸和轉(zhuǎn)動的支承件之間的相移。該差分機(jī)構(gòu)包括第一和第二輸入并包括輸出。差分機(jī)構(gòu)的第一輸入布置成被機(jī)芯驅(qū)動轉(zhuǎn)動，該機(jī)構(gòu)的輸出連接至驅(qū)動軸。差分機(jī)構(gòu)的第二輸入在運動學(xué)上連接至凸輪從動件，從而通過驅(qū)動軸的相移的對應(yīng)的變化來反映年凸輪的輪廓的變化。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，鐘表是手表，包括表盤，其中，極軸線X-X平行于表盤的平面取向。該特征是獨創(chuàng)的。實際上，已知的具有在考慮季節(jié)變化的情況下用于指示日出和日落的裝置的鐘表一般是座鐘。在這些鐘表中，極軸線X-X通常豎直地布置。盡管該布置在座鐘中是令人滿意的，但是其不完全適合于諸如手表的鐘表，在該鐘表中，顯示裝置僅能從穿過手表玻璃的一側(cè)可見。實際上，表示地球體的球體必須足夠大，從而其易于至少近似地定位行星上的每個地方。表盤和玻璃之間的狹窄的空間要求所使用的地球體具有小的空間需求。然而，使具有某一尺寸的具有豎直取向的極軸線的地球體能被使用的唯一的解決方案是，在表盤中提供井狀的開口來接納球體。然而，這種布置限制了可見性，因為布置在底部的半球體因此對于手表的佩戴者來說完全不可見。這就是為什么當(dāng)鐘表是包括表盤的手表時，極軸線X-X優(yōu)選地平行于表盤的平面取向的原因。
【附圖說明】
[0011]當(dāng)參考附圖閱讀下文僅通過非限制性示例給出的描述時，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得明顯。
[0012]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的腕表的平面圖；
[0013]-圖2是圖1的腕表的示意性剖視圖；
[0014]-圖3A、3B和3C是本發(fā)明的用于指示日出和日落的裝置的具體實施例的局部視圖。這三個局部視圖示出了表示地球的球體、支承件和殼體，該殼體被安裝成在支承件上樞轉(zhuǎn)并且被布置成與球體同心。圖3A中朝向正面、圖3B中從側(cè)面、圖3C中以四分之三側(cè)視圖示出了支承件；
[0015]-圖4是圖3A、3B和3C的用于指示日出和日落的裝置的局部剖視圖；如在圖3A中那樣從正面示出了支承件；
[0016]-圖5是根據(jù)本發(fā)明的在考慮季節(jié)變化的情況下用于指示日出和日落的裝置的具體實施例的透視圖。圖5特別地示出了將凸輪從動件連接至環(huán)圈的運動鏈。
【具體實施方式】
[0017]圖1和2中圖示的手表特別地包括被給予附圖標(biāo)記1的主表盤。主表盤承載三個小表盤(附圖標(biāo)記7、9和15)，以向手表的佩戴者提供不同的信息。這首先涉及時間，時間由兩個指針3和5指示，分別是分針和時針，并且被布置成相對于第一小表盤7以傳統(tǒng)的方式轉(zhuǎn)動。圖示的手表還包括日歷，日歷的顯示使用了另外兩個小表盤9、15。該日歷將不被詳細(xì)描述，因為其不是本發(fā)明的主題。只需理解，通過小指針13來保證對月份的天(1至31)(或日期)的顯示，小指針13被布置成在小表盤15上面轉(zhuǎn)動，而另一小指針11被布置成與第三小表盤9配合以提供對于年份的月份的指示。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，示出的手表還具有在考慮季節(jié)變化的情況下指示地球上不同地方的日出和日落的裝置。在該基礎(chǔ)上，圖1和2的手表還具有表示地球的球體17?？梢钥吹剑蝮w17安裝在貫穿軸19上，貫穿軸19被布置成與地球體的極軸線X-X同心。在圖示的實施例中，軸19平行于表盤的平面取向，并且其兩個端部被接合在框架所支承的兩個軸承(未給出附圖標(biāo)記)中，以允許球體圍繞極軸線X-X轉(zhuǎn)動。還可以看到，球體被容納在井21中，井21布置在表盤1中12點鐘處。另外，地球體的極軸線X-X重合在手表的12點鐘