Windfahne Die bis jetzt gebräuchlichen Windfahnen nehmen in ihrer
Konstruktion meist keine Rücksicht darauf, daß der Wind eine nicht nur bezüglich
seiner Stärke, sondern auch seiner Richtung gewöhnlich außerordentlich stark schwankende
Meßgröße darstellt, die mehr oder weniger sprunghafte Änderungen aufweist. Die gebräuchlichen
Windfahnen ergeben daher im allgemeinen wohl befriedigende' Richtkraft, die genügt,
um den Reibungswiderstand der Fahnenlagerung zu überwinden und- bei Spezialkonstruktianen,
darüber hinaus auch noch automatische Registriervorrichtungen, elektrische Kontaktvorrichtungen
o. dgl. zu betätigen, wenn, der in Wirklichkeit durchaus nicht immer gegebene Fall
eines aus konstanter Richtung wehenden Windes eintritt. Treten. dagegen sprunghafte
Richtungsänderungen ein, so zeigen die bisher bekannten Fahnen erhebliche Mängel.
Diejenigen. Fahnen, die eine starke Richtkraft besitzen, weisen im allgemeinen.
auch eine erhebliche mechanische Trägheit auf, die zur Folge hat, daß bis zur Erreichung
der neuen Einstellung eine verhältnismäßig lange Zeit vergeht, während der die Windrichtung
sich vielleicht schon wieder um einen merklichen Betrag geändert hat. Es sind Fahnenformen
bekanntgeworden, deren mechanische Trägheit verringert ist, doch ist bei diesen
Fahnen gleichzeitig die Direktionskraft stark vermindert, so daß das bei den Fahnen
mit großem Trägheitsmoment stets beobachtete Hinausschießen über die neue Richtung
des Windes unter wiederholtem Hinundherpendeln auch bei diesen verbesserten Fahnen
auftritt. Wieder andere Fahnen zeigen sogar eine derartige Ausbildung der Flächen,
auf die der Wind wirkt, daß sogar eine instabile Einstellung bei konstanter Windrichtung
befürchtet werden muß, die sich in einem unregelmäßigen Hinundherspringen zwischen
zwei von der wahren Windrichtung jedoch verschiedenen Ruhelagen äußert.Wind vane The construction of the wind vane used up to now mostly does not take into account the fact that the wind is a measurable variable which fluctuates extremely strongly not only in terms of its strength but also in its direction and which has more or less abrupt changes. The usual wind vanes therefore generally produce a satisfactory directional force, which is sufficient to overcome the frictional resistance of the vane mounting and, in the case of special constructions, also to operate automatic registration devices, electrical contact devices or the like, if that is not the case in reality always given case of a wind blowing from a constant direction occurs. Step. on the other hand, if there are sudden changes in direction, the flags known up to now show considerable deficiencies. Those. Flags that have a strong directional power generally point. There is also considerable mechanical inertia, with the result that a relatively long time passes before the new setting is reached, during which the wind direction may have changed again by a noticeable amount. Flag shapes have become known whose mechanical inertia is reduced, but with these flags at the same time the power of direction is greatly reduced, so that the overshooting of the new direction of the wind with repeated swaying also occurs with these improved flags, which is always observed in flags with a large moment of inertia. Still other flags even show such a design of the areas on which the wind acts that even an unstable setting with a constant wind direction must be feared, which manifests itself in an irregular jumping back and forth between two positions of rest which are different from the true wind direction.
Es ist nun bereits bekannt, zur Verminderung derartiger Fehler registrierenden
Windfahnen ein gewisses Spiel. gegenübler dem Übertragungsmechanismus zu gewähren.
Der so eintretende tote Gang zwischen Windfahne und Registriervorrichtung soll vorhandene
überflüssige P@endelungen der Fahne vom Registriermechanismus fernhalten. Weiter
könnte- man Fahnen auch zeit einer Flüssigkeitsdämpfung bekannter Konstruktion versehen,
die von der eigentlichen Fahne getrennt angeordnet ist. Die Methode der Anwendung
eines toben Ganges hat den auf der Hand liegenden großen Nachbeil., daß zumal bei
wenig böigem Winde die Genauigkeit der Richbungsanzeig e erheblich leidet. Dämpfungsvorrichtungen,
die von der eigentlichen Windfahne getrennt mit ihr staxr verbunden. sind, bedeuten
eine Erhöhung des Windfahnengewichts und damit eine Vergrößerung des Trägheitsmoments
und der Eigensch'wingungsdauer der Fahne, woraus schließlicheine Verzögerung der
Fahne gegenüber den Windrichtungsschwankungen resultiert, die im Interesse der Erzielung
reeller Meßwerte vermieden werden sollte.
Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine Windfahne, die große Richtkraft und verhältnismäßig geringes
Trägheitsmom:er@t mit einer natürlichen Dämpfung vereinigt, die es bewirkt, daß
auch bei sprungweiser Windrichtungsänderung die Fahne nahezu aperiodisch einspielt
oder wenigstens bei der zweiten Halbschwingung schon innefhalb der Greten der Genauigkeitsanforderungen
bleibt, die an die Windrichtungsmessung normalerweise gestellt werden, so da.B die
Zeit, die von der Windrichtungsänderung bis zum Erreichen. der praktischen übereinstimmimg
der Fahnenstellung reit der Windrichtung vergeht, nur sehr kurz ist.It is now already known to record errors in order to reduce such errors
Wind vanes a certain game. against the transmission mechanism.
The dead corridor between the wind vane and the registration device should exist
Keep unnecessary flag waves away from the registration mechanism. Further
could- one could also provide flags at the time of a liquid damping of known construction,
which is arranged separately from the actual flag. The method of application
a raging corridor has the obvious big disadvantage. That especially with
with little gusty winds, the accuracy of the direction indicator suffers considerably. Damping devices,
which is separated from the actual wind vane and connected to it staxr. are, mean
an increase in the weight of the wind vane and thus an increase in the moment of inertia
and the natural oscillation period of the flag, which ultimately results in a delay in the
Flag compared to the wind direction fluctuations results in the interest of achieving
real measured values should be avoided.
Subject of the present
Invention is a wind vane that has great directivity and relatively low
Moment of inertia: he @ t combined with a natural damping that it causes
even with a sudden change in wind direction, the flag is brought in almost aperiodically
or at least within the limits of the accuracy requirements for the second half oscillation
remains, which are normally placed on the wind direction measurement, so that.B die
Time from the change in wind direction to reaching. the practical agreement
the flag position rides the wind direction passes, is only very short.
Eine solch. Fahne wird durch zwei odelr mehr vertikale Flächen gebildet,
die zweckmäßigerweise ähnlich wie ein Flugzeugtragflügel die längsten Kanten quer
zur Windrichtung liegen haben und bei denen die Abstände der Hinterkanten je zwezer
Flächen kleiner sind als die Abstände der Vorderkanten, so daß beim Hineinblasen
des Windes in den Zwischenraum zwischen den Flächen ein gewisser Stau entsteht.
Als besonders zweckmäßig hat sich eine derartige Fahne aus nur zwei rechteckigen
Flächen erwiesen. Bei dieser Fahne ist jedoch der Verkleinerung des Abstandes der
Hinterkanten relativ zum Abstand der @ Vorderkanten sowie relativ zur Breite der
Flächen dadurch -eine Grenze gesetzt, daß einesteils: Versuche gezeigt haben, daß
noch ein kräftiger Abfluß des Staues zwischen den Hinterkanten möglich sein muß
und daß andernteils der Winkel, den die Flächen miteinander bilden, nicht erheblich
mehr als das Doppelte des Abreißwinl,-els der Strömung betragen darf. Die Einhaltung
entsprechender Proportionen der Fahne ist entscheidend für das Auftreten der erfindungsgemäßen
Wirkung. Es hat sich indessen gezeigt, daß die Wirkung dieser Flächenanordnung nicht
wesentlich verändert wird, wenn aus Gründen der Stabilität die Flächenetwas gekrümmt
oder gebrochen werden, derart, daß die Ecken der Hinterkanten zusammengeführt werden
und daß die Vorderkanten gestreckt oder- nahezu. gestreckt und parallel bleiben.
Hierbei: ergibt sich für die Begrenzung des zwischen den Hinterkanten auch bei dieser
Bauart entstehenden Schlitzes , wieder eine ähnliche Bedingung, wie vorstehend für
zwei nahezu parallele, nicht geknickte oder gekrümmte Flächen ausgeführt.One such. Flag is formed by two or more vertical surfaces,
appropriately similar to an airplane wing, the longest edges across
to the wind direction and where the distances between the trailing edges are twofold
Areas are smaller than the distances between the leading edges, so that when blowing in
the wind in the space between the surfaces creates a certain amount of traffic jam.
Such a flag made of only two rectangular ones has proven to be particularly useful
Proven areas. With this flag, however, the reduction in the distance is the
Trailing edges relative to the distance between the @ leading edges and relative to the width of the
Areas thereby - a limit set that on the one hand: Experiments have shown that
a strong drainage of the jam between the rear edges must still be possible
and that, on the other hand, the angle which the surfaces form with one another is insignificant
may be more than twice the tear-off angle of the flow. Compliance
Corresponding proportions of the flag is crucial for the appearance of the invention
Effect. It has been shown, however, that the effect of this surface arrangement is not
is changed significantly if the surfaces are slightly curved for reasons of stability
or broken so that the corners of the trailing edges are brought together
and that the leading edges are stretched or almost. stay stretched and parallel.
Here: this also results for the limitation of the between the rear edges
Type of resulting slot, again a similar condition as above for
two almost parallel, not kinked or curved surfaces.
Die Zeichnungen stellen. die beiden wichtigsten Ausführungsformen
der Erfindung in perspektivischer. Ansicht dar, und zwar Fig. r die grundsätzlich
einfachste Form, in der nur zwei ebene Flächen benutzt werden.Make the drawings. the two most important embodiments
of the invention in perspective. View, namely Fig. R the principle
simplest form in which only two flat surfaces are used.
Die Form nach Fig., 2 hat gegenüber derjenigen nach Fig. r den Vorzug,
daß die mechanische Festigkeit erhöht ist. Auch hier werden nur zwei Flächen verwendet,
deren Hinterkanten jedoch gebrochen sind, während die Vorderkanten geradebleiben.The shape according to FIG. 2 has the advantage over that according to FIG.
that the mechanical strength is increased. Here, too, only two surfaces are used,
however, the trailing edges of which are broken while the leading edges remain straight.