Zeitgleichung (Äquation)

Diskutiere Zeitgleichung (Äquation) im Taschenuhren Forum im Bereich Vintage-Uhren; Hallo liebe Taschenuhrfreunde, Früher richtete sich die Zeit nach der Sonne. Stand die Sonne am höchsten Punkt so war es zwölf Uhr. Es stellte...
husky

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Hallo liebe Taschenuhrfreunde,
Früher richtete sich die Zeit nach der Sonne. Stand die Sonne am höchsten Punkt so war es zwölf Uhr. Es stellte sich heraus, dass nicht stets die exakt selbe Zeitspanne von Sonnenhöchststand bis Sonnenhöchststand vergeht. Mal ist es eine kürzere, mal eine längere Zeitspanne. Je nach Jahreszeit waren die Stunden daher länger oder kürzer. Das liegt daran, dass sich die Erde in einer elliptischen, nicht runden Bahn um die Sonne dreht. So sind Erde und Sonne mal näher, mal weiter voneinander entfernt (Keppler). Hinzu kommt, dass die Rotationsachse der Erde schräg steht. So ergibt sich, dass die Zeitspanne von einem zum nächsten Sonnenhöchststand unterschiedlich lang ist.

ÄQUA10.jpg

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Exakt 24 Stunden dauert sie an nur vier Tagen im Jahr: am 15 April, am 13. Juni, am 1. September und am 25. Dezember. An allen anderen Tagen im Jahr ist die Zeitspanne mal länger, mal kürzer – am 11. Februar zum Beispiel über minus 14 Minuten und am 3. November über plus 16 Minuten. Diese Abweichung nennt man Zeitgleichung oder Äquation.
Äquation ist ein Wort, mit dem in unserer Zeit nur wenige, die sich für Zeitmessung interessieren, einen klaren Begriff verbinden. Es sei deshalb der Versuch erlaubt, das Wesentliche hierüber mitzuteilen.
Äquation heißt Gleichung, dieses Wort ruft den Gedanken an eine mathematische Gleichung wach. In unserem Fall hingegen sollte man an ausgleichen oder angleichen denken.

Uhren mit Zeitgleichung (Äquation)
Heute haben wir längst gleich lange Stunden und unsere Uhren zeigen in der Regel die Normzeit an, also die berechnete Mittlere Sonnenzeit – ein Mittelwert aller 365 Sonnentagslängen des Jahres, das aus immer gleich langen Tagen mit je 24 gleich langen Stunden besteht. Das war jedoch nicht immer so. Zur präzisen Regulierung einer Uhr musste regelmäßig eine Sonnenuhr zur Mittagszeit abgelesen werden und die Räderuhr wurde passend eingestellt. Zur Vereinfachung dieser Prozedur wurden auch mechanische Uhren, auch Taschenuhren, mit einer Sonnenuhr ergänzt. Hier z.B. eine Renaissance-Taschenuhr mit Wecker und Sonnenuhr und eine Türmchenuhr mit einer Sonnenuhr im Boden.

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Türm+Sonn2.jpg

Türm+Sonn.jpg

Bei anderen Uhren klebte man entsprechende Tabellen für die Zeitgleichung in das Gehäuse der Uhr oder es wurden diese Tabellen gleich im Gehäusedeckel eingraviert.

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Auch bei Taschenuhren bestand ein Bedürfnis nach ähnlichen Einrichtungen. So wurden zum Beispiel auch watchpapers mit entsprechenden Tabellen der Äquation bedruckt und den Uhren beigegeben.

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So ist z.B. hier von außen nach innen zu lesen:
Monat mit Anzahl der Tage (JAN XXXI)
1 8 15 22 29 (Datum)
4 7 10 12 14 (Äquation in Minuten)
SUN SLOWER
Mittig ist dann der Hinweis (marketing) auf den Uhrmacher zu sehen:
T. Penlington – Watchmaker - highstreet - SHEFFIELD -
buys old gold & silver

Es wurden aber auch Uhren gebaut, die diese Abweichungen mechanisch ermittelten und auf dem Zifferblatt anzeigten.
Wie bei Großuhren kann man auch in Taschenuhren einen Mechanismus unterbringen, welcher automatisch einen Zeiger bewegt, der die Zeitgleichung oder sogar die wahre Sonnenzeit angibt. Das wesentlichste Teil eines solchen Mechanismus ist die sogenannte (ellipsenförmige) Nierenscheibe. Diese dreht sich einmal im Jahr, der Rand wird abgetastet und über Hebel und entsprechende Rechen wird ein Zeiger oder eine Skala bewegt. Die verschiedensten Uhrmacher fanden die unterschiedlichsten Konstruktionen, um einen funktionierenden Mechanismus herzustellen.

Die Form dieser Nierenscheibe entspricht dem Diagramm, das man erhält, wenn man die positive oder negative Abweichung des Mittagszeitpunkts in Minuten gegenüber der Mittleren Sonnenzeit aufträgt, die als Kreis dargestellt ist.

Bild 109.jpg.jpg

Ist die Sonne 'zu schnell' liegt der Rand des Nierendiagramms innerhalb des Kreises der Mittleren Sonnenzeit, ist die Sonne 'zu langsam', so liegt der Rand des Nierendiagramms außerhalb des Kreises. An vier Stellen schneiden sich die Mittlere und die Wahre Sonnenzeit. An diesen vier Daten sind Wahre und Mittlere Sonnenzeit genau gleich (13.04. / 13.06. / 01.09. / 25.12.).


Grundsätzlich kann man unterscheiden:
a) Uhren, welche nur die wahre Sonnenzeit anzeigen,
b) Uhren, welche die mittlere Zeit und die wahre Sonnenzeit gleichzeitig anzeigen.
Zu diesem Zweck kann das Zifferblatt versehen sein mit einer zweiten beweglichen Minutenskala.
Diese Minutenskala der wahren Zeit kann auch auf einer Scheibe in der Mitte des Zifferblatts angeordnet sein
oder mit zwei gemeinsam umlaufenden Minutenzeigern, deren relative Winkelstellung zueinander der Zeitgleichung entsprechend automatisch verändert wird
oder mit zwei getrennten Zifferblättern.
c) Uhren, welche die mittlere Zeit und die Zeitgleichung anzeigen. Hier wird die Zeitgleichung durch einen Zeiger angegeben, welcher nicht umläuft, sondern nach links und rechts ausschlägt. Dieser Zeiger kann zentral mit den
andern Zeigern oder auf einem Hilfszifferblatt angeordnet sein.

Genf 116.jpg

Genf 237.jpg

Genf 292.jpg

HK337.jpg


Eine Uhr mit Äquation oder Zeitgleichung gibt somit die Abweichung der Wahren Sonnenzeit (die von der Sonnenuhr angezeigt wird, also wenn die Sonne am höchsten Punkt ist) von der Mittleren Sonnenzeit an.
Jetzt zur Beschreibung einer Uhr, die ich kürzlich bekommen konnte:
Es handelt sich hierbei um eine Uhr aus der Manufaktur Robert & Courvoisier aus Genf etwa 1790-1800. Das Gehäuse ist Silber vergoldet und misst 59,5 mm im Durchmesser, die Uhr wiegt 132 Gramm und ist intakt.

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Das Zifferblatt aus weißer Email zeigt oben links das Tagesdatum (1-31) in 2er-Schritten , rechts oben ist die Skala der Monate in franz. Schreibweise. Unten mittig ist die größere Stundenskala (1-12) und die Minutenangabe (15-30-45-60). Darin befindet sich mittig das bewegliche zweite Stundenzifferblatt mit römischen Zahlen (I-XII), wobei sich die XII an der unteren Position zeigt (normal VI).

ÄQUA2a.jpg

Alle Zeiger sind aus Gold, wobei die Besonderheit des Stundenzeigers hervorzuheben ist. Dieser Zeiger ist so ausgeformt, dass die längere Seite mit der Pfeilspitze auf die äußere Stunde weist. Der „Schwanz“ ist als Sonnenzeiger gestaltet und weist auf die „römische Stunde“ des beweglichen Zifferblattes. Zur Wirkungsweise dieses Zeigers später mehr, wenn ein Blick auf die Zifferblatt-Unterseite erfolgt ist.

ÄQUA3.jpg

Die Werkansicht bietet das typische Bild einer Genfer Uhr aus der Zeit um 1800: glatte, feuervergoldete Fläche mit der Signatur Robert & Courvoisier, Brücke mit drei sich wiederholenden Rocaillenmotiven, dreischenkelige Messingunruhe, silberne Regulierscheibe. Das Werk ist mit Zylinderhemmung, Federhaus, Kette und Schnecke ausgestattet.

ÄQUA6.jpg

Die Unterzifferblatt-Ansicht ist im Bild und erklärt sich selbst. Die ellipsenförmige Scheibe wird täglich geschaltet und dreht sich im Jahr einmal. Über den Abtasthebel wird diese Ungleichmäßigkeit mit Hilfe des Rechens auf das innere, bewegliche Zifferblatt übertragen. Es entsteht so im Laufe des Jahres eine Hin- und Herbewegung.

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ÄQUA5a.jpg

Auf der Zifferblattseite ist diese Hin- und Herbewegung besonders gut abzulesen jeweils um 12 Uhr : der Minutenzeiger steht auf 60 Minuten, der Stundenzeiger weist auf die 12 und der Sonnenzeiger vier Mal im Jahr auch präzise auf die XII (siehe oben 15.4. + 13.6. + 1.9. + 25.12.). An allen anderen Tagen des Jahres zeigt der Sonnenzeiger die Abweichung in Minuten jeweils rechts oder links von der XII (siehe Tabelle oder watchpaper). Und genau diese Abweichung ist die ÄQUATION.
Meine Recherchen zu diesen Uhren haben einige Beispiele in den Auktionen der großen Versteigerungshäuser erbracht. Dort haben die unterschiedlichsten Ausfertigungen zu den extremsten Preisen den Besitzer gewechselt.
Wer sich mit diesem Komplex näher beschäftigen will, hat hier noch einige Literaturhinweise:
Reinhard Meis – Die alte Uhr I + II
Anton Lübke – Das große Uhrenbuch
Abeler – Ullstein Uhrenbuch
DGC – Jahresschrift 2002
Alte Uhren – 3/1989
AHS – Number one Spring 1995 und Number two December 1999

So und nun sind die Technik-Experten dran, um das Fehlende zu ergänzen oder
das Geschriebene zu kommentieren oder zu verbessern.
Mit freundlichen Sammlergrüßen
Michael
 
JackDaniels83

JackDaniels83

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Was es nicht alles gab. Vielen Dank für deinen interessanten, ausführlichen Bericht.
 
kater7

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Hallo Michael,
meinen herzlichsten Dank für Deine hochinteressanten Ausführungen. Ich gebe zu das mit dieser Themenkomplex der Äquation weitgehend unbekannt war. Irgendwann mal ein wenig, viel zu knapp und allgemein im Astronomieunterricht behandelt, nie wieder gebraucht und (fast) vergessen. Deine Ausführungen sind derart ausführlich, ich gestehe ich muß das mindestens noch 3x lesen.

Zu Deiner Neuerwerbung kann ich nur sagen das mich das schlichte Design begeistert, die Ablesbarkeit des ZB ist hervorragend und dennoch (oder gerade deswegen) ist diese Uhr auch ein unvergleichlich schönes Schmuckstück, ein regelrechtes Kunstwerk. Das sie nach über 200Jahren noch funktionsfähig ist spricht für die extrem hochwertige handwerkliche Ausführung.

Nur gut das Du hier keine Preise nennst, würde ich nicht gerade im Sitzen schreiben würde ich mich wohl vor Schreck auf den A...... setzen.

Deine Beiträge hier in unserem schönen UF hätten allesamt eine eigene Rubrik verdient, Du bist ja quasi hier unser Museums-Uhrenlexikon. Mach bitte weiter so. Vielen Dank für Deine Mühe mit diesen einmaligen Beiträgen.

PS: meine Jüngste (14) die sich für Astronomie begeistert und mehr in der Schulsternwarte als zu Hause hockt liest gerade mit Begeisterung Deinen Artikel. Ihr ist der Themenkomplex natürlich viel geläufiger und präsenter als Ihrem "Alten Herrn" nur das vor über 200Jahren schon solche Uhren gab wusste sie nicht.......
 
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Faisaval

Faisaval

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Hallo Michael,

wieder einmal eine ganz herausragende Vorstellung von Dir zu einem Thema, welches ich auch nur am Rande damals im Physik-Unterricht vernommen hatte. Auch ich were Deine Ausführungen sicherlich noch mehrmals lesen müssen oder vielmehr dürfen, damit ich vor allem die mechanischen Feinheiten Deines wunderschönen Kleinods nachvollziehen kann. :-P.
Herzlichen Dank für diesen ungeheuer interessanten Diskurs.:klatsch:
Und doch ist die Menschheit trotz ihrer tollen Erkenntisse und technischen Errungenschaften, welche sie sich erworben hat, noch weit davon entfernt die Welt und ihre komplexen azyklischen Mechanismen zu begreifen geschweige denn zu steuern.

Viele Grüße Valentin
 
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husky

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Hallo,
für all diejenigen unter den interessierten Uhrenfreunden, die in der hauseigenen Bibliothek von DIDEROT und DÀLEMBERT den Band HORLOGERIE stehen haben (meist wohl als Neudruck) sei der Hinweis gestattet, das dort viele unterschiedliche Zeichnungen über die Äquation und deren mechanische Umsetzung zu finden sind.
Den drei Kommentatoren vielen Dank für Ihren jeweiligen Beitrag! :-P
Mit freundlichen Sammlergrüßen
Michael
 
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Durch die Empfehlung, diesen Beitrag in die Sternstunden aufzunehmen, bin ich hier darauf aufmerksam geworden und habe es nicht bereut.

Schon oft las ich Uhrvorstellungen und ähnliche Schreiben im Forum, doch egal wie unterhaltsam und informativ viele waren, hier komme ich aus dem Staunen und der Bewunderung nicht mehr heraus.

Selbst ein Unwissender was Uhren und deren Technik angeht, bedanke ich mich sehr für die ausführlichen Erklährungen, die mit Begeisterung, sicher nicht zum letzten mal gelesen wurde.

Vielen Dank dafür!

LG Hansi
 
husky

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Ganz lieben Dank für Eure Nominierung für die "Sternstunden", von denen ich zuvor nichts wußte.
Aber es freut jeden Vortragenden, wenn ein Lob in dieser Form kommt.
Vielen Dank für die Kommentare.
Mit freundlichen Sammlergrüßen
Michael
 
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