Anello Equinoziale

Questi particolari orologi solari detti equinoziali armillari, sono spesso costruiti in versione da viaggio o, per meglio dire, trasportabili. Sono sostanzialmente composti da tre elementi ad anello calettati concentricamente. L’anello più esterno funge soprattutto da supporto ed è solitamente dotato di una predisposizione per la sospensione verticale a piombo. L’anello esterno contiene al suo interno un secondo anello che costituisce il quadrante orario o meglio l’anello orario ed è imperniato orizzontalmente. L’anello orario a sua volta contiene al suo interno un terzo anello imperniato su un asse verticale rispetto e sostenete lo gnomone. Quest’ultimo anello è denominato anello di latitudine in quanto preposto ad essere regolato alla latitudine del luogo interessato alla misura oraria. Le imperniature degli anelli permettono, in fase di trasporto, di posizionare gli anelli sullo stesso piano ed in fase di utilizzo di ruotare gli stessi fino a portare l’anello orario in posizione orizzontale e cioè a 90° rispetto l’anello di supporto trascinando anche l’anello di latitudine che sarà successivamente ruotato in posizione verticale e perpendicolare al piano dell’anello di supporto costituendo la sfera armillare. L’anello di latitudine è normalmente dotato di una scala angolare graduata per la regolazione della latitudine del luogo di osservazione rispetto l’anello di supporto dotato di un indice posto esattamente sotto il punto di sospensione. L’indice indicherà, sulla scala graduata, l’angolo formato dallo gnomone rispetto il piano orizzontale che coincide appunto con la latitudine di osservazione. In posizione iniziale la perfetta verticalità dell’anello di supporto dovrà corrispondere con il valore corrispondente a 90°. Ruotando l’anello di latitudine sul valore desiderato lo gnomone si inclinerà e orientando lo stesso anello verso il Nord (nell’emisfero Boreale), lo gnomone risulterà orientato come l’asse terrestre e l’anello orario come un quadrante di un equinoziale armillare dove l’ombra indicherà l’ora. Una scala indicante la declinazione può essere incisa all’interno dell’anello di latitudine. Il Sole, al mezzogiorno vero, si trova allineato con il nodo centrato sullo gnomone e con la declinazione sulla scala incisa sull’anello che però, coprendo lo gnomone,  impedisce al Sole di proiettarne l’ombra.
Questo inconveniente si rimedia applicando allo gnomone un nodo traslabile longitudinalmente in funzione della declinazione così che l’ombra possa essere proiettata sull’anello orario almeno nelle ore diverse dal mezzogiorno vero del luogo. La ricerca della proiezione dell’ora attraverso lo spostamento del nodo lungo lo gnomone permette di ricavare la declinazione del Sole anche se generalmente, essendo la stessa legata alla data, questa è nota mentre invece non lo è la direzione del Nord. Questo tipo di orologio ha conosciuto uno sviluppo simile ma di concezione ben diversa nella forma nota come anello equinoziale. Questo anello equinoziale è anch’esso costituito da un anello di supporto all’interno del quale è libero di ruotare in modo coassiale l’anello di latitudine sul quale viene incisa la scala che indicherà la latitudine in corrispondenza dell’indice posto sotto la sospensione dell’anello di supporto. In taluni casi l’anello di supporto viene sospeso in modo che il gancio di sostegno possa scorrere, ruotando all’interno di due anelli di latitudine che lo contengono. Lo gnomone viene sorretto dall’anello di latitudine e contiene un altro anello che rappresenta il quadrante e cioè l’anello orario. Quest’ultimo anello è imperniato in quello di latitudine in modo da poter essere ruotato per disporsi orizzontalmente con l’indice indicante 90° sull’anello di latitudine. La rotazione e il puntamento preciso viene normalmente facilitato dall’ausilio di fermi predisposti sull’anello. In questo orologio lo gnomone ha una particolare forma ad H dentro la quale può scorrere un cursore con un foro detto eliottrico. Tale foro, posizionato nella posizione centrale corrisponde alla declinazione O°, e viene fatto scorrere in posizioni corrispondenti alle declinazioni del Sole nella data di osservazione così che la proiezione del foro raggiunga efficacemente la scala dell’anello orario. Lo gnomone può, in alcuni casi, essere agevolmente ruotato in modo da permettere alla proiezione di raggiungere in modo efficace l’anello orario. Per l’utilizzo di questo orologio, tipicamente da viaggio, si utilizzano due dati: la data e la latitudine. La data, normalmente inequivocabilmente conosciuta, fornisce direttamente il valore delle declinazione del Sole in un calendario solare come quello Gregoriano. La latitudine si suppone conosciuta dal viaggiatore che si muove nell’ambito di territori le cui latitudini sono note e comunque costituisce un dato di facile rilevamento. Per l’utilizzo e la lettura si procede con la rotazione dell’anello di latitudine in modo che l’indice indichi la latitudine dell’osservatore mentre si regola la piastrina eliottrica posta sullo gnomone a forma di H portandola sul valore della declinazione della data di osservazione. Mantenendo sospeso verticalmente l’orologio con l’apposito gancio lo si ruota dolcemente fintanto che la proiezione del foro appare sull’anello orario. La proiezione, indica l’ora vera locale e l’anello di latitudine è orientato nella direzione Nord – Sud. Il funzionamento di questi orologi si basa sull’utilizzo di quattro dati che sono rispettivamente la direzione del Nord, l’ora vera locale, la latitudine, la data e la corrispondente declinazione solare. Di norma si conoscono latitudine e data e se ne ricavano la direzione del Nord e l’ora ma è possibile, sebbene poco pratico, ricavarne due dati incogniti conoscendo gli altri due. Anche in questo orologio, come l’armilla, ha dei limiti stante la propria struttura che impedisce la proiezione dello gnomone al mezzogiorno vero del luogo e agli equinozi poiché la proiezione viene mascherata dagli anelli. In taluni casi si sono viste costruzioni che con alcuni accorgimenti di foratura degli anelli hanno tentato, con pochi reali risultati, di ridurre questi limitazioni.

vedi anche: costruiamo un orologio di tipo Equinoziale Armillare ad anelli

vedi