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Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät Die Erfindung betrifft ein Gerät,
mit welchem die von Größe und Lage der sichtbaren Himmelsfläche abhängigen Besonnungs-und
Tageslichtverhältnisse für eine beliebige Stelle untersucht werden können.
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Im Hinblick auf die Besonnun g interessieren im wesentlichen die Sonnenstände
nach Höhe und Himmelsrichtung, die mögliche Beson:nungsdauer sowie die zugestrahlte
Intensität. Beim Tageslicht interessiert, welcher prozentuale Anteil des gesamten:
diffusen. und direkten Himmelslichtes auf die untersuchte Stelle einwirkt. Außerdem
spielen die meteorologischen: Verhältnisse, insbesondere die Bewölkung, eine Rolle.
Oftmals ist weiterhin wichtig, die Richtung und Winkelhöhe zu wissen, in der irgendwelche
Gegenstände angebracht tverden müssen, mit denen eine beabsichtigte Beschattung
der untersuchten. Stelle erzielt werden kann. Alle diese Verhältnisse lassen sich
mit Hilfe von übereinanderlegbanenDiagrammen untersuchen. Die Hauptschwierigkeit
besteht in -der Übertragung der " Himmelsgrenze (Begrenzung der sichtbaren Himmelsfläche)
auf ein solches Diagramm. Ein zweckmäßiges, für Untersuchung von Besoninungsdauer
und, Tageslicht bekanntgewordenes Verfahren besteht darin, daß das betreffende Diagramm
unter eine plankonvexe Glaslinse gelegt wird, deren gekrümmte Kurgel oder Paraboloidfläche
der Himmelshalbkugel zugekehrt ist. Wenn man das Ganze von: oben betrachtet, dann
spiegelt sich; auf der konvexen Oberfläche bei genügender Krümmung die gesamte,
den Horizont überragende Umgehung: Außerdem bleibt das darunterliegende Diagramm
sichtbar. Wenn: die Konstruktion des Diagrammes der Projektion des Spiegelbildes
entspricht, dann ist mit Hilfe des Spiegelbildes die genaue Größe
und
Lage der sichtbaren Himmelsfläche- im Verhältnis zu den anderen eingetragenen Daten
auf dem Diagramm ablesbar. Es muß dabei darauf geachtet werden, daß das untergelegteDiagramm,sofern
seine Orientierung wichtig ist, wie z, B. beim,- Sonnenstandsdiagramm, nach der
Himmelsrichtung ausgerichtet liegt. Dies wird durch Zuhilfenahme ein::-Landkarte,
eines Lageplanes oder eines. Kompaisses erreicht. Der richtige Augabstand des Betrachte:
-s wird durch eine oberhalb der Spiegelfläche angebrachte Blende, z. B. einen Diopter,
geregelt.
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Nach der Erfindung wird das Verfahren insofern vereinfacht, als die
benutzten Diagramme mit der spiegelnden Konvexfläche und dem Kompaß derart zu einem
gemeinsamen Gerät ve-rbtinden . w-erd.°n, daß einesteils die von der Orientierung
abhängiger., Diagramme automatisch von einer Magneteinrich- -tung in die richtige
Lage gebracht, andererseits durch die Verwendung mehrerer,- verschiedenen Zwecken
dienender, gleichzeitig sichtbarer und von außen getrennt beweglicher Diagramme
auch kbnipliziertei-eUntersuchungenerleichtertwerden. Hinzu kommt, daß durch eine
einfache Kontrollvorrichtung die oberhalb der Spiegelfläche. früher notwendige Einblickblende
wegfällt. Hierdurch: kann das Gerät für den Gebrauch. außerordentlich handlich und
vielseitig. benutzbar gemacht werden. Außerdein ist es durch die Anbringung eines
einfachen Hilfsmittels möglich, die auf den Diagrammen; meist angegebene wahre Ortszeit
mit der amtlichen Zeit in Verbindung zu bringen.
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Aus den im folgenden beschriebenen,. in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen gehen die näheren Einzelheiten hervor: Fig.
i zeigt die Seitenansicht eines einfachen halbkugelförmigen Besonnungs- und, Tageslicht-Prüfgerätes,
_ Fi.g: 2 den Grundriß zu Fig. i; Fig. 3 stellt den Vertikal.schnittdurch ein weiterverbessertes
Besonnungs- u,ndTageslich.t-Prüfgerät dar, Fig. 4 den Grundriß zu Fig. 3.
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Die in Fig. i ,gezeigte Halbkugel a ist an einem Faden b, um die Achse
des Fadens drehbar, auf,:--hängt. Der im Inneren der Halbkugel angebrachte Magnet
c sorgt dafür, daß sich a imMer zur_ Himmel,srichtung in gleicher Weise einstellt.
Wenn, man die spiegelnde Oberfläche der Halbkugel von: ohen in Richtung der Fadenachse
betrachtet, dann er-' blickt man auf dieser ein Spiegelbild der Umgebung einschließlich
dem vom Beobachtungspunkt aus sichtbaren Teil des Himmels. Der eingezeichnete Sehstrahl
d zeigt, an, welcher Stelle der Horizont zu sehen ist. Wenn man jetzt auf dieser
Kugelfläche entsprechend der entstehenden Bildprojektion die Standorte nach Höhe
und Azimut einträgt, welcl-.2 die Sonne im Laufe des Jahres zu: versch,i-edenen
charakteristischen Daten und zu jeder Tagesstunde auf dem Spiegelbild der gesamten
Himmelshalbkugel einnehmen, wird, erhält man -ein Diagramm nach Art des mit e bezeichneten.
Dieses wird von dem Spiegelbild der Umgebung, iiberd-eckt, so«-2:; diese den.Ho-rizont
überragt. Der mit dem"S-piegel= Bild des sichtbaren: Himmels zttsänimenfallende
Teil des Diägrammes läßt genau ablesen, zu, welchen. Jahres- und Tageszeiten die
Sonne den Beobachtungspunkt von dem dort sichtbaren Himmelsausschnitt aus besonnen
kann. Andere Verhältnisse, wie z. B. Sonnenenergie, Höhenwinkel und Azimut, Bewölkung,
Tageslicht und andere, können durch entsprechende Diagramme untersucht werden. Auch
für die gesuchte notwendige Lage von Gegenständen, die eine gewollte Beschattung
erreichen sollen, gibt es solche Möglichkeiten. Als Beispiel ist in Fig. 2 bei f
der Ausschnitt aus einem Tageslichtdiagramm eingezeichnet. Wie aus Fig. 2 verständlich
ist, können die Diagramme außer an, der spiegelnden Oberfläche auch im Inneren oder
unterhalb des spiegelnden Körpers angebracht werden, wenn dieser halb durchsichtig
ist. Dies trifft z. B. für aus Glas oder anderen durchsichtigen Massen gefertigte
Körper meistens zu: Durch Drehung des Körpers vermittels des Magneteq;,wird das
Stillstehen des Spiegelbilides nicht beeinflußt.
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Fig. 3 zeigt, auf welche Weise der vom Magneten bewegbare Teil auch
im Inneren eines Gehäuses untergebracht -werden kann. g ist eine z. B. aus durchsichtiger
Preßmasse bestehende dünne Schale, auf deren konvexer Oberfläche das Spiegelbild
der Umgebung entworfen wird. Diese Schale ist wie ein Deckel auf das Bodenstück
/a drehbar aufgeschoben. In der Mitte des Bodenstückes la befindet sich der gegen
Herkusgleiten gesicherte spitze Metallstift i, auf welchem der mit dem Magneten
j versehene drehbare, eine feste oder auswechselbare Diagrammscheibe k tragende
Teil L wie eine Kompaßscheibe ruht. Der Magnet kann aus einem oder mehreren
Blechstreifen, z. B. Rasierklingen, bestehen. Durch Verschieben des Magneten j oder
eines Hilfsmagneten kann die Mißweisung verändert werden. Außerdem sind durch ein.
zusätzlich angebrachtes Gewicht die Gleichgewichtsverhältnisse der Scheibe k regelbar.
Ihre Schwingungen können durch Senken des mit einer Feder m versehenen Stiftes i
und: das dadurch entstehende Aufsetzen des. beweglichen Teils auf dern Boden lt
oder auf andere Weise gedämpft werden. Zum Einspielenlassen der Scheibe k wird.
Stift i mit dem Finger in die aus Fig.3 ersichtliche Stellung nach oben gedrückt.
Die Diagrammscheibe_k hat zweckmäßig, einen dunklen Untergrund, weil dadurch das
Spiegelbild auf dem halb durchsichtigen Körper leichter ablesbar ist. -Weitere Diagramme,
die gleichzeitig mit k betrachtet werden sollen, können: z. B. auf der Außen-oder
Innenfläche von. g fest eingeprägt, aufgeldruckt oder sonstwie befestigt sein. Man,
kann sie aber auch auswechselbar, wie an dem durchsichtig gedachten Diagramm o gezeigt,
in eine hierfür vorgesehene, an g befindliche Lagerung ü. nach Bedarf einlegen oder
dort fest anbringen und durch Drehen. des ganzen Gehäuses. gegenüber dem Diagramm
k verdrehen.
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Außerdem kann in der Lagerung p am:. oberen Rande des Unterteils-
h ein weiteres durchsichtiges
Diagramm d nach Bedarf eingelegt werden,
das wiederum durch Drehen des Oberteils .g um den, Unterteil h gegenüber den beiden
vorerwähnten Diagrammen verdrehbar ist. Es sind auch noch weitere Einlegemöglichkeiten
für Diagramme denkhar, die, ihrerseits für sich getrennt von dein anderen: gedreht
werden können. Außerdem könnten auch, an den in, der Zeichnung vorgesehenen drei
Stellen h, o und q jeweils mehrere Diagramm,- übereinander eingelegt werden. Man
wird jedoch im allgemeinen: mit insgesamt zwei bis drei verschiedenen Diagrammen
auskommen.
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An der ebenen Unterseite des Unterteils h ist ein besonderer, in einer
Nut r drehbarer Rings angeordnet, der eine Uhrzeitskala trägt, die .gegenüber -irrer
an, h angebrachten anderen. Skala t verdrehbar ist. Hierdurch kann
der durch Zeitgleichung und geographische Länge bedingte Unterschied zwischen der
auf den Diagrammen im allgemeinen ,eingetragenen wahren, Ortszeit und der amtlichen
Zeit berücksichtigt werden.
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Die am Oberteil g angebrachte Libelle u erlaubt, die waagerechte Lage
des Gerätes zu kontrollieren,. Die beiden Ringe v auf dem Oberteil g und zur auf
der Scheibe k (s. auch AbU 4) sind so angeordnet, daß sie sich optisch überdecken,
sobald sich das Auge des Betrachters genau senkrecht und in dem gewünschten Abstand,
über dem Gerät befindet, wie der gestrichelte Blickwinkel andeutet. In. Fig. 4.
sind, außerdem. die von, oben sichtbaren Begrenzungen des Oberteils g, des Unterteils
h und der beweglichen Diagrammscheibe k sowie die Libeelle u ,eingezeichnet. Auf
die Wiederabgabe von Diagrammeinzeichnungen. wurde verzichtet.
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Wenn die Krümmung der konvexen Spiegelfläche entsprechend gestaltet
wird, ist es möglich, Abbildungen zu erzielen, welche der stereographischen Projektion
entsprechen. Diese wird bei Besonnungs- und Tageslichtuntersuchungen gern benutzt,
da sie verschiedene Vorteil;. hat. Unter anderem werden die Sonnenbahnen dann: genau
kreisförmig. '