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Eine Vielstab-Sonnenuhr
Inhalt
1. Idee
1. Idee ↑Abb.1 an Stäben aufgehängtes Flachdach über einem
Ladebereich
Flache Vordächer über Haustüren, Laderampen oder an ähnlichen Stellen sind oftmals an mehreren Punkten an der Hauswand mit Seilen oder Stäben aufgehängt (Abb.1 ). Bei schwereren Dächern sind die Stäbe relativ steil angeordnet. Ihre Neigung ist dann ähnlich der eines Sonnenuhren-Polstabes, was mich dazu anregte, sie zusätzlich zu ihrer Tragfunktion zu Teilen einer Wand-Sonnenuhr zu machen.
Voraussetzung zur Erfüllung dieser Aufgabe ist natürlich ihre genaue Parallelität zur Erdachse, was idealerweise eine genaue Südwand erfordert, an der sich ein solches zusätzlich als Sonnenuhr fungierendes Vordach befindet. Bei einer aus Süd abweichenden Wand müssen die Stäbe in Draufsicht schräg aus der Wand austreten, was durch konstruktive und ästhetische Forderungen nicht unbedingt ausgeschlossen wird. Um eine solche Sonnenuhr aus der Nähe zu betrachten, sollte das darunter befindliche Dach durchsichtig, also ein Glasdach sein. Macht man die Dachfläche opal durchsichtig, so kann sie als Zifferblatt einer horizontalen Vielstab-Sonnenuhr dienen.
2. Modell für eine Vielstab-Wandsonnenuhr ↑
Zuerst fertigte ich eine Wandsonnenuhr für eine Südwand mit mehreren Polstäben an (Abb.2 ). Ein Flachdach habe ich vorerst weggelassen. Die Polstäbe haben nicht gleichmässigen Abstand voneinander. Es sind gleich viele, wie die sonst üblichen Stundenmarken auf dem Sonnenuhrenzifferblatt. Dafür gibt es auf dem Zifferblatt nur eine einzige Marke. Derjenige Stabschatten, der auf diese Marke fällt, zeigt die augenblickliche Sonnenzeit (wahre Ortszeit) an. Skala ist eine Gerade durch die Fußpunkte der Polstäbe. An deren Fußpunkten ist die jeweilige Stunde vermerkt. Zeitpunkte zwischen den vollen Stunden werden wie üblich durch Interpoation aus den beiden benachbarten Stabschatten abgelesen.
Abb.2 Modell einer Vielstab-Wandsonnenuhr (9 Polstäbe, Südwand), WOZ-Skala von 8 Uhr vorm. bis 4 Uhr nachm.,
Abb.3 Wandsonnenuhr (Südwand, geographische Breite φ = 49°) mit einem Polstab (schwarz),
In Abb.3 ist der Übergang von der Einstab- zur Vielstab-Wandsonnenuhr gezeigt. In Höhe der vorgesehenen Anzeigemarke der Vielstab-Sonnenuhr (roter Punkt) wird auf dem Zifferblatt eine horizontale Linie gezeichnet. Deren Schnittpunkte mit den Stundenlinien geben die horizontalen Abstände zwischen den zu setzenden Polstäben (Fußpunkte in schwarz) an. Dabei entsteht eine Anzeige-Vertauschung zwischen Vor- und Nachmittag (in Abb.4 bezüglich der genannten horizontalen Abstände wegen Unsymmetrie besser zu erkennen).
In der Sprache der Maschinen- und Gerätekonstruktion wurden Elemente vertauscht: Die Stundenlinien (außer der Mittagslinie) wurden gegenn zusätzliche Polstäbe vertauscht.
3. Vielstab-Wandsonnenuhr bei nicht genau nach Süden gerichteter Wand ↑
Abb.4 Südwand mit 30° West-Abweichung, geographische Breite φ = 48°
Abb.5 Südwand mit 30° West-Abweichung, geographische Breite φ = 48°
4. Horizontale Vielstab-Sonnenuhr ↑
Abb.6 schwarz: Horizontale Sonnenuhr mit einem Polstab, geographische Breite φ = 49°
Das Prinzip der Polstab-Vervielfältigung lässt sich selbstverständlich auf andere Lagen des Zifferblattes anwenden. Eine horizontale Vielstab-Sonnenuhr hat den generellen Vorteil der Bodenuhr, nämlich die ganztägige Anzeige zwischen Sonnenauf- und untergang. Die in Abb.6 gezeigte Sonnenuhr hat 11 Polstäbe, lässt sich aber prinzipiell um je 2 weit außen angebrachte Stäbe (3 Stäbe für φ > 49°) für den Morgen und den Abend erweitern.
5. Modell für kombinierte Vielstab-Sonnenuhr (vertikale und horizontale Uhr) ↑
Beim in Abb.8 und Abb.9 gezeigten Modell habe ich die Vielstab-Wandsonnenuhr aus Abb.4 mit der Vielstab-Bodensonnenuhr aus Abb.7 kombiniert. Zifferblätter sind die 30° nach Westen abweichende Hauswand und ein davor montiertes, leicht nach hinten geneigtes Vordach, das opal lichtdurchlässig ist.
Abb.7 Horizontale Vielstabsonnenuhr auf Vordach vor einer westabweichenden Südwand (blau gepunktete Linie)
Der Anzeigebereich auf dem Vordach einer aus Süd abweichenden Hauswand ist gleich wie der auf der Hauswand selbst eingeschränkt (Beginn z.B. 9 Uhr vormitttags im Sommer, s. Abb.n 4 und 7). Die als Polstäbe wirkenden Tragstäbe oder -seile treten in Draufsicht schräg aus der Wand. Ich habe die Seitenkanten der Vordachfläche der schrägen Stabreihe angepasst. Es entstand eine rautenförmige Form (blau), die in der derzeitigen Architektur nicht als befremdlich gilt, im Gegenteil. Dem entsprechend habe ich im Modell noch den Rahmen der Haustüre geformt. Die auf dem Dach zu beobachtenden Stabschatten gehen von den Stab-Fußpunkten auf der Dachfläche aus. Abzulesen ist die Koinzidenz der Schatten mit einer Marke am hinteren Rand der Dachfläche. Die Schattenlinien und die Marke kann ein unter dem Dach stehender Beobachter gut erkennen (Abb.9). Die Wandsonnenuhr ist aus größerer Entfernung über die Vorderkante des Dachs hinweg ablesbar (Abb.8).
Abb.8 Modell einer Vielstabsonnenuhr auf westabweichender Südwand und angebautem Vordach
Abb.9 Modell einer Vielstabsonnenuhr auf westabweichender Südwand und angebautem Vordach