能够指示世界上任何地方的日出或日落的钟表的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括钟表机芯和在考虑季节变化的情况下用于指示日出和日落的装置的钟表，所述装置包括表示地球仪/地球的球体、支承件、和安装在支承件上并且布置成与球体同心的环圈，其中，该环圈被布置成指示地球的明暗界限的位置，该环圈和该球体被布置成能够围绕两个垂直的轴线关于彼此枢转，这两个轴线中的第一轴线对应于地球仪的极轴线，第二轴线与第一轴线在球体的中心处相交，其中，该环圈关于支承件围绕第二轴线自由旋转，用于指示日出和日落的装置还包括年凸轮、凸轮从动件和运动链，该年凸轮具有表示太阳关于赤道平面的倾角的轮廓，并且布置成被机芯以每年一圈的速率驱动旋转，该凸轮从动件布置成与凸轮配合，该运动链布置成将凸轮从动件连接至环圈，从而环圈所面对的平面与第一轴线形成一角度，该角度与太阳关于赤道平面倾斜的角度相等。
【背景技术】
[0002]白昼的持续时间为每天日出时太阳的上边缘在东方出现在地平线以上的时刻至日落时该上边缘在西方消失在地平线以下的时刻之间的时间。不论何时，地球表面总是存在被太阳照亮的一半和黑暗的另一半。地球的明暗界线为被照亮的地球部分和黑暗的地球部分之间的分界线。根据几何学来说，地球的明暗界线为环绕地球仪的一个大的环圈。该大的环圈在垂直于地球绕太阳的轨道平面(称为黄道面)的平面中延伸。还可注意到，地球的中心处在这两个平面之间的相交线上。
[0003]—般来说，白昼的持续时间在全年中是变化的且取决于玮度。所述变化是由于地球绕自身的旋转轴线相对于黄道面的倾角所导致。按照定义该倾角对应于回归线的玮度，即±23° 21'。如普遍已知的，白昼的持续时间在北半球冬至时最短，而在南半球夏至时最短。在昼夜平分点，地球上的任何地方的白昼和黑夜的持续时间是相等的。
[0004]已经存在对应于上述前序部分所给出的定义的已知的钟表。在德国实用新型DE7014354(U)的图3中特别公开了一种座钟，该座钟包括一球体，该球体代表地球仪并且安装在竖轴上以在箱式支承件的上方旋转。该支承件的上表面具有与球体的轴同心地布置的环形表盘且具有24小时时圈。设有容纳在支承件内部的钟表机芯以使地球仪在表盘上方以每24小时一圈的速率旋转。这种已知的座钟还包括半球形壳体，该半球形壳体略大于地球仪并且相对于地球仪同心地安装以便包围该地球仪且仅显示地球仪的一半。半球形壳体布置成使得能够在地球仪上区分被太阳照亮的一半球体和黑暗的另一半球体。半球形壳体还在地球的两侧上铰接在两个竖向柱体上。因此，该半球形壳体可绕与竖直心轴相交的水平轴枢转，该竖直心轴在其中心处承载该球体。所述壳体还安装有齿条，该齿条布置成与形成一个机构的一部分的小齿轮协作，所述机构设置用于控制壳体的倾角，使得该倾角一年在一个方向上而下一年在另一个方向上覆盖在-23.5°和+23.5°之间的整个数值范围，以复制太阳在赤道上方的倾角随季节的变化效应。
[0005]应理解的是，上述现有技术文献中描述的座钟从可以被称作哥白尼学说的观点再现了地球上黑夜和白天的更替。实际上，对于这种现有技术的设计，地球自身旋转，而太阳的阴影仅根据季节倾斜地变化。尽管这也许从科学角度而言不太准确，但是我们在中心、而太阳围绕我们转动的地心说表示法与我们的直觉更为一致。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是提供一种允许根据地心说观点再现地球上白天和夜晚的更替的钟表。此目的通过提供一种钟表实现，该钟表包括钟表机芯和在考虑季节变化的情况下用于指示日出和日落的装置，所述用于指示日出和日落的装置包括:再现地球仪的球体；支承件和安装在支承件上且布置成与球体同心的环圈，所述环圈被布置成指示地球的明暗界限的位置，所述环圈和所述球体被布置成能够沿两个垂直的轴线关于彼此枢转，这两个轴线中的被称作极轴线的第一轴线对应于地球仪的极轴线，被称作黄道轴线的第二轴线与所述极轴线在球体的中心处相交，所述环圈能够关于所述支承件围绕黄道轴线自由旋转；所述用于指示日出和日落的装置还包括年凸轮、凸轮从动件和运动连接装置，所述年凸轮具有代表太阳关于赤道平面的倾角的轮廓，并且布置成被机芯以每年一圈的速率驱动旋转，所述凸轮从动件布置成与凸轮配合，所述运动连接装置布置成将所述凸轮从动件连接至所述环圈，从而所述环圈所面对的平面与极轴线形成一角度，所述角度与太阳关于赤道平面倾斜的角度相等。
[0007]根据本发明:
[0008]-所述支承件布置成被机芯驱动，以便围绕极轴线以每24小时一圈的速率转动，同时驱动环圈；
[0009]-所述用于指示日出和日落的装置包括驱动轴，所述驱动轴与极轴线同心，并且设置为以与所述支承件相同的速度被驱动旋转，但是关于所述支承件具有角偏移；
[0010]-在所述凸轮从动件与环圈之间的运动连接装置包括脱开机构(disconnectingmechanism)，该脱开机构连接到凸轮从动件和驱动轴，并且设置为使得所述角偏移代表太阳关于赤道平面的倾角，所述运动连接装置还包括传动装置，该传动装置设置为使得角偏移的变化导致所述环圈所面对的平面与极轴线之间的角度值的对应的变化；
[0011]-在所述凸轮从动件与环圈之间的运动连接装置是间歇性连接装置，所述脱开机构设置为通过在所述驱动轴与凸轮从动件之间形成暂时联接来周期性地重新调整所述角偏移。
[0012]应理解的是，根据本发明，表示地球的明暗界限的环圈与其支承件一起围绕地球仪的极轴线以每24小时一圈的速率转动。另外，该环圈被安装成在转动的支承件上枢转，从而其还能够改变关于极轴线的倾角。通过与转动的支承件同心布置的驱动轴来控制环圈的倾斜角度。该驱动轴被机芯致动以与支承件相同的速度转动，但是具有一定相移。相移的值决定了环圈关于极轴线的倾角。
[0013]应理解的是，在本文中，术语“环圈(circle)”不一定表示完全完整的环圈。其还可以是具有至少一个缺口的环圈。实际上，根据本发明，环圈被安装成围绕其枢转的轴线与地球仪的极轴线垂直地相交。根据本发明的一个有利的实施例，地球仪被安装在与极轴线同心地延伸的心轴上。在这些条件下，环圈必须具有至少一个缺口，以在环圈关于极轴线的倾角经过零时，允许心轴和环圈相交。另外，根据此后一实施例的一个优选的变型，承载球体的心轴是在两个端部枢转的贯穿心轴。如下面将进一步看到的，则环圈必须具有两个缺口，这些缺口被布置成在与环圈的枢轴线垂直的同一直径上彼此相对。
[0014]根据本发明，在年凸轮和驱动轴之间的间歇式运动连接装置允许周期性调整所述心轴与旋转的支承件之间的相移。此外，本发明规定，仅在旋转的支承件被清晰限定在预定角位置时才进行相移的重新调整。在这些条件下，由于在重新调整的时刻支承件的位置是已知的，所以相移完全由驱动轴的角位置确定。因此，可以简单地通过重新调整驱动轴的角位置来重新调整相移。这样，根据本发明，可以通过在驱动轴与凸轮从动件之间建立暂时联接，来重新调整驱动轴的角位置。