-
Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufzeichnen der mittleren Windrichtung
und Windgeschwindigkeit unter Verwendung eines festen und, zweier beweglicher Kontakte
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufzeichnen der mittleren
Windrichtung und Windgeschwindigkeit unter Verwendung eines festen und zweier beweglicher
Kontakte, von denen der eine entsprechend der Windrichtung, der andere entsprechend
der Windgeschwindigkeit gedreht wird. Es ist bei Vorrichtungen dieser Art bereits
bekannt, durch die gegenseitige Bewegung der Kontakte einen elektrischen Strom zu
schließen, welcher mittels eines Elektromagneten derart auf eine Schreibvorrichtung
einwirkt, daß die Größe des Schreibhebelausschlages ein Maß für die Windrichtung
und die Anzahl der Schreibhebelausschläge in der Zeiteinheit ein Maß für- die Windgeschwindigkeit
ergibt. Die bekannten Vorrichtungen besitzen jedoch eine recht verwickelte Bauart,
da zur Erzielung eines Gleichlaufs zwischen der Gebe- und Anzeigevorrichtung umständliche
Gesperre und Synchronisierungseinrichtungen erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung
hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, die Bauart der Vorrichtung und die Aufzeichnung
der Meßwerte erheblich zu vereinfachen, und zwar dadurch, daß die reinen Zeitunterschiede
zwischen den durch die gegenseitige Bewegung der Kontakte bewirkten Stromimpulsen
unmittelbar zur Aufzeichnung der Meßwerte benutzt werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß
die Anordnung so getroffen, daß die durch die gegenseitige Bewegung der drei Kontakte
hervorgerufenen Stromimpulse durch ihre Zahl in einer bestimmten Zeit die Windgeschwindigkeit
und durch ihre Anzahl zwischen dem einen fest angeordneten, in einer bestimmten
Himmelsrichtung eingestellten Kontakt mit eindr diesem Kontakt zugeordneten unterschiedlichen
Impulsgabe und zwischen dem beweglichen, in der Windrichtung sich einstellenden,
besonders gekennzeichneten Kontakt die mittlere Windrichtung unmittelbar auf eine
gemeinsame Zeitmeß-oder Registriereinrichtung übertragen.
-
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung,
und zwar ist Abb. i eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Abb. a die Kontaktvorrichtung
allein in einem senkrechten Schnitt, während Abb. 3 ein teilweiser Grundriß von
Abb. a ist.
Abb. 4 zeigt einen mittels der Vorrichtung aufgenommenen
Registrierstreifen.
-
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist i eine
senkrechte, feststehende Achse, auf welcher eine aus Isoliermaterial hergestellte
Scheibe 2' fest angeordnet ist. An der Scheibe sind zwei Anschlußklemmen 3 und 4
angeordnet. Die eine dieser Anschlußklemmen, z. B. die Klemme 3, ist mit einer Feder
3a verbunden, die sich gegen die Achse i legt, so daß eine leitende Verbindung zwischen
der Achse und der Klemme 3 hergestellt ist. Um die Achse i drehbar ist eine Trommel
5 vorgesehen, welche die z. B. keilförmig gestalteten Windfahnenflächen 6 trägt,
so daß die Trommel in die jeweilige Windrichtung .eingestellt wird. Außerdem ist
an der Trommel ein Gewichtsausgleich angebracht.
-
An ihrem oberen Ende ist die feststehende Achse i, um welche sich,
wie erwähnt, die Trommel 5 drehen kann, mit einer Lagerpfanne 8 versehen, gegen
welche sich die senkrechte, in der Verlängerung der Achse i liegende Achse 9 stützt.
Diese Achse 9, welche im übrigen in einer mit der Trommel 5 verbundenen Lagerhülse
liegt, trägt an ihrem oberen Ende das Schalenkreuz 9a, welches in bekannter Weise
so eingerichtet ist, daß es durch den Wind in Umdrehung versetzt wird, und" zwar
mit einer der Windgeschwindigkeit proportionalen Geschwindigkeit.
-
In der Nähe ihres unteren Endes trägt die Achse 9 ein Zahnrad lo,
welches mit einem Zahnrad i i auf einer in der Trommel 5 gelagerten Achse i2 in
Eingriff steht, Die Achse 12 trägt an ihrem anderen unteren Ende ein Zahnrad 13,
das mit einem Zahnrad 14 kämmt. Letzteres sitzt löse auf einer die Welle i umgebenden
Büchse 15. Diese Büchse 15 ist einerseits fest mit einer Platte 16 verbunden, welche
die zweite Lagerung für die Welle 12 bildet und durch Streben 16a fest mit der Trommel
5 verbunden ist, sowie einer Kontaktscheibe 17, so daß sich also die Kontaktscheibe
17 mit der Trommel 5 dreht, wenn diese sich in def Windrichtung einstellt. Unabhängig
davon -dreht sich aber unter der Einwirkung des Schalenkreuzes ga, also unter der
Wirkung der Windgeschwindigkeit, das Zahnrad 14 durch das Getriebe i o, i 1, 12,
13 uin die Büchse 15 bzw. um die Achse i.
-
Durch die auf diese Weise entstehende Relativdrehung zwischen dem
Zahnrad 14 einerseits und der Kontaktscheibe 17 andererseits werden Kontakte geschlossen,
die die zur Aufzeichnung erforderlichen Stromstöße erzeugen. Zu diesem Zweck ist
die Kontaktscheibe 17 mit einer Anzahl von Kontakten 18 versehen, die in Einschnitte
am Umfang der Scheibe 17 eingelegt sind, wie insbesondere aus Abb.2 und 3 zu ersehen
ist. Die Kontakte 18 liegen im allgemeinen in gleicher Entfernung voneinander auf
dem Umfang der Scheibe 17, nur an einer Stelle, in Abb. 3 unten, liegen zwei Kontakte
verhältnismäßig dicht nebeneinander, die mit i9 bezeichnet sein mögen. Neben der
Scheibe 17 liegt dann noch ein weiterer Kontakt 2o, der fest an der Platte 2 sitzt
und elektrisch mit der Klemme 4 in Verbindung steht. In der Klemme 4 ist ferner
ein Schleifkontakt 21 gelagert, d. h. eine Bürste oder ein Spulenstück, welches
federnd nach oben gedrückt wird. Es kommt dadurch in Anlage mit den Unterflächen
der Kontaktstücke 18 bzw. i9 und führt diesen den Strom zu. Schließlich ist noch
an dem Zahnrad 14 eine Kontaktfeder 22 angeordnet, welche bei der Relativdrehung
zwischen dem Zahnrad 14 und der Scheibe 17 auf der Oberfläche der Kontakte 18 und
i9 entlangschleift und sich außerdem auch über den Kontakt 2o herüberbewegt. Die
Form des Kontaktes 2o ist, wie Abb.2 zeigt, eine gewölbte. Beim Herübergleiten der
Feder 22 über die Kontaktscheibe 17 wird sich daher, wie insbesondere aus Abb. 2
ersichtlich ist, die Feder, indem sie auf- Wölbung des Kontaktes 2o aufläuft, von
der Scheibe 17 abheben. Der Kontakt 2o ist, wie bereits erwähnt, fest mit der Scheibe
2 verbunden, und diese wiederum sitzt fest an der Achse i, so daß also der Kontakt
2o keinerlei Bewegungen ausführt. Er wird von vornherein in eine bestimmte Richtung
eingestellt; vorzugsweise wird man ihn nach Norden richten.
-
. Die Arbeitsweise der Einrichtung ist demnach folgende: Die Trommel
5 wird sich entsprechend der jeweiligen Windrichtung in eine bestimmte Stellung
einstellen. Demgemäß wird die mit der Trommel 5 fest verbundene Kontaktscheibe 17
eine entsprechende Lage einnehmen; es wird sich also der Doppelkontakt i9 in eine
bestimmte Lage zu dem Kontakt 2o einstellen. Außerdem wird entsprechend der Windgeschwindigkeit
das Zahnrad 14 in Umdrehung versetzt werden und demgemäß die Kontaktfeder 15 über
die Kontakte 18 und i9 auf der Scheibe 17 entlanggleiten und bei jeder Umdrehung
auch einmal mit dem Kontakt 2o in Berührung kommen. Man kann den Kontakt 2o, um
ihn leichter von den übrigen Kontakten unterscheiden zu können, wie in der Zeichnung
angedeutet, als Mehrfachkontakt ausbilden, d. h. mehrere eng aneinanderliegende
- Kontaktflächen vorsehen, die in ein Isolierstück eingebettet sind, so daß sich
also nicht ein einfacher Stromschluß, sondern kurz hintereinander ein mehrfacher
Stromschluß ergibt und man infolgedessen das Ergebnis sofort feststellen
kann,
ob es sich um den Kontakt 20 oder einen der einfachen Kontakte-i8 oder um den Doppelkontakt
ig handelt. Da die Kontaktfeder 22 durch das Zahnrad 14 und den Antrieb dieses Zahnrades
mit der Trommel 5 bzw. der Achse i elektrisch leitend verbunden ist, wird also beim
Schließen der Kontakte zwischen den Klemmen 3 und 4 eine elektrische Verbindung
hergestellt, und man kann nun an- die Klemmen 3 und 4 unter Einschaltung einer Stromquelle
Leitungen anschließen, die zu Zeitmarkiervorrichtungen an sich bekannter Art führen.
Man kann auch an diese Klemmen einen Sender für drahtlose Signale anschließen, welche
von Zeit zu Zeit von einer Zeitmarkiervorrichtung aufgefangen werden.
-
Abb.4 zeigt einen mittels einer beliebigen Zeitmarkierungsvorrichtung
aufgenommenen Registrierstreifen. Auf diesem Streifen sind unterhalb der durch die
Zeitmarkierungsvorrichtung fortlaufend hervorgebrachten Zeitkontakte 23 die durch
die Schließung der drei Kontakte 18, ig und 2o hervorgerufenen Marken i8a, iga und
20a bezeichnet. Da der Zeitunterschied zwischen den die Marken 2oa hervorbringenden
Stromstößen der mittleren Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle g proportional ist,
ergibt sich aus der Häufigkeit der Wiederkehr der Marken ?oa unmittelbar die mittlere
Windgeschwindigkeit. Aus dem Abstand zwischen den Marken 2oa und der nächstfolgenden
Marke i 8a kann ohne weiteres die jeweilige mittlere Windrichtung festgestellt werden.
Welche der verschiedenen Marken i 8a der Marke 2oa die nächste ist, erkennt man
aus ihrer Lage zu der durch den Doppelkontakt ig hervorgebrachten Marke i ga, so
daß jede Verwechselung ausgeschlossen ist.
-
Die höhere Anordnung des Kontaktes 20 gegenüber den Kontakten 18 und
i g ist deswegen erfolgt, um Verwechselungen zu vermeiden, falls bei gewissen Einstellungen
ein Kontakt 18 sehr nähe bei dem Kontakt 2o liegen sollte. Die Feder 22 wird,
kurz bevor sie den Kontakt 2o berührt, von der Scheibe 17 abgehoben, so. daß sie
also mit einem an der Scheibe 17 angeordneten Kontakt 18 oder ig nicht mehr in Eingriff
kommen kann, sobald sie mit dem Kontakt 2o in Eingriff kommen soll.
-
Natürlich kann die Vorrichtung im einzelnen baulich auch anders ausgeführt
werden; so kann z. B. an Stelle des Schalenkreuzes ga auch eine andere bekannte
Meßvorrichtung für die Windstärke treten, die die Kontaktfeder 22 proportional der
Windgeschwindigkeit in Umdrehung versetzt. Ebenso kann man auch die Kontaktscheibe
17 durch eine beliebig anders gestaltete Einrichtung ersetzen, sofern sie in der
Lage ist, einen bestimmten Kontakt unter dem Einfluß der Richtkraft des Windes in
die Windrichtung einzustellen.
-
Die Zeitmarkiervorrichtung, welche an die Klemmen 3 und 4 angeschlossen
ist und durch die Kontakte betätigt wird, kann aus einem durch ein Uhrwerk bewegten
Registerstreifen bestehen. .
-
Die Anzahl der an der Kontaktscheibe 17 angeordneten Kontakte ist
beliebig und kann sich nach den jeweiligen Verhältnissen richten. Es genügt unter
Umständen auch ein einziger Kontakt auf dieser Scheibe; umgekehrt kann man aber
auch an Stelle des einen festen Kontaktes 2o gewünschtenfalls deren mehrere über
den Umfang der Scheibe 17 verteilt anordnen. Die Unterscheidung der Kontakte
18, i g und 2o voneinander kann natürlich auch in anderer Weise erfolgen. Man könnte
den Kontakt 2o als einfachen und die Kontakte 18 als Mehrfachkontakte ausbilden
oder in sonst einer beliebigen Weise den Unterschied der verschiedenen Kontakte
zum Ausdruck bringen.