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Realisierung der Sonnenuhr
Den folgenden Punkten wurde bei der Realisierung der Sonnenuhr grosse Bedeutung zugemessen:
Als Aufbaumaterial wurde Acrylglas verwendet, um zu verhindern, dass die Uhr als Ganzes zu gewichtig wirkt. Dominant sollten die Maske und das Zifferblatt wirken.
Die Maske besteht aus 1 mm Messingblech. Die Löcher und die Schrift wurde von einer spezialisierten Firma mittels Hochdruck-Wasserstrahl ausgeschnitten. Als Schrift musste eine gewählt werden, die sich zum Ausschneiden eignet, damit nicht Teile (z.B. das Innere von 0) herausfallen. Zum Schutz vor Korrosion wurde das Messing von einer Spezialfirma behandelt.
Der Radius R des Kreisbogens, um den die Maske gekrümmt ist, skaliert die Grösse der Sonnenuhr. Mit R = 20 cm wird die Zifferblatt-Skala mit Beschriftung etwa 40 cm lang, sodass diese auf einem A3-Format dargestellt werden kann. Das Zifferblatt haben wir auf einem Computer berechnet, auf Papier ausgedruckt und dann laminiert. Die Laminat-Folie ist 250 μm dick, sodass die Lichtbrechung noch keine Rolle spielt.
Erste Erfahrungen
Es ist erfreulich, dass sich die Sonne bisher strikt an die Berechnungen hält.
Ursprünglich war vorgesehen, die verschiedenen Löcher der Maske mit Transparentfolien in den Farben der zugehörigen Linien auf der Minuten-Skala zu versehen, um dem Betrachter zu erleichtern, die Zeit genau (d.h. auf der jeweiligen Farblinie) abzulesen. Dies hat sich nicht bewährt, da die Farbpunkte auf dem Zifferblatt zu wenig zur Geltung kamen. Wir haben deshalb darauf verzichtet und dafür den Umfang der Minutenskala von ursprünglich 90 Minuten (von -15 min. bis +1h15) auf 60 Minuten beschränkt (s. Video). Dadurch können die einzelnen Linien leichter der aktuellen Stundenanzeige zugeordnet werden. Eine Legende gibt Auskunft über die Farbzuteilung.
Die Bezeichnungen «Sommer-Zeit» und «Winter-Zeit» auf der Maske sind leider etwas zu klein. Sie werden bei vielen Beleuchtungs-Situationen (in Abhängigkeit vom Wasserdampf in der Atmosphäre) zu unscharf projiziert, sodass man den Text nicht lesen kann.
Bisher bewährt sich Acrylglas als Trägermaterial. Einzig die Grundplatte, die auf einem Eisensockel aufliegt, hat durch Rostbildung etwas gelitten (Der Eisensockel ist konzipiert, dass er mit der Zeit Rost ansetzen soll, ebenso wie andere Metall-Gegenstände (ein Brunnen, Hochbeete etc.) in unserem Garten). Inzwischen haben wir zwischen der Grundplatte und dem Sockel eine Isolierebene eingefügt.
Die auf Papier gedruckten und danach laminierten Zifferblätter haben sich nicht bewährt. Bei kalter Witterung hat sich zwischen dem laminierten Papier und dem Acrylglas kondensiertes Wasser mittels Kapillarwirkung verteilt. Eine Druckerei hat uns die Zifferblatt-Skalen auf Dibond-Platten (beschichtete Aluminium-Hartschaum-Verbundplatten) gedruckt. Die Distanz zwischen Maske und Zifferblatt wird so um die Plattendicke von 3 mm reduziert:
Im Unterschied zur ursprünglichen Berechnung sind die Kurven zu den verschiedenen Löcher nicht mehr auf die Mitte (Zentrum 21. März / 23. Sept.) fokussiert. Dafür sind an Tagen mit grösseren Abweichungen, diese etwas kleiner geworden.
Dank
Bruno Bauen von der Firma Kräuchi und Bauen, 3053 Wiggiswil hat uns bei der mechanischen Realisierung der Sonnenuhr sehr geholfen. Ein herzliches Danke an alle, die mitgeholfen haben.