DE3013658C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Barometer mit einer Vorrichtung zur unmittelbaren Anzeige der positiven und negativen Luftdruckänderungen mittels mehrerer unterschiedliche Signale erzeugender Anzeigeelemente, zu deren separater Ansteuerung ein elektrischer, aus zwei Festkontakten und einem zwischen diesen hin und her beweglichen Umschaltkontakt bestehender Umschalter vorgesehen ist, wobei der Umschalt­ kontakt mit einem von der Barometermeßdose luftdruckabhängig bewegtes Schalterbetätigungselement mit dem Umschaltkontakt durch eine Überhubkupplung verbunden ist, welche bei jeder Bewegungsumkehr eine sofortige Mitnahme des Umschaltkontaktes bewirkt und in beiden Bewegungs- bzw. Schaltrichtungen in den jeweiligen Endlagen des Umschaltkontaktes einen unbe­ grenzten Überhub des Schalterbetätigungselementes relativ zum Umschaltkontakt zuläßt.

Derartige Barometer werden zur Erstellung von Wetterprognosen herangezogen, da mit ihnen steigende oder fallende Luftdruck­ änderungen in Form einer sogenannten "Tendenzanzeige" ablesbar sind. So gibt es Geräte, die z. B. bei fallendem Luftdruck hinter einem Fenster eine rote und bei steigendem Luftdruck eine grüne Farbfläche erscheinen lassen. Ferner sind Barometer bekannt, die bei fallendem Luftdruck eine rote und bei steigendem Luftdruck eine grüne Glühlampe zum Leuchten bringen. Außerdem sind bereits Geräte bekannt, bei denen bei fallendem Luftdruck ein Zeiger auf die eine Seite und bei steigendem Luftdruck auf die andere Seite einer Bezugs­ marke umschlägt und bei dem in einer Mittelstellung des Zeigers eine gelbe Lampe aufleuchtet.

Bei dem Barometer der eingangs genannten Art bewegt eine Aneroid-Barometerdose einen Umschaltkontakt zwischen zwei in einem ganz bestimmten Abstand angeordneten Festkontakten hin und her. Bei Kontaktschluß mit dem einen oder anderen Festkontakt durch den Umschaltkontakt wird z. B. ein rotes oder grünes und ohne Kontaktberührung ein gelbes Signal er­ zeugt. Dabei wird ein bestimmter Bereich des sich ändernden Luftdruckes an nur drei verschiedenen Stellen bzw. durch nur drei verschiedene Signale angezeigt. In der Regel erscheinen diese Signale innerhalb eines Luftdruck-Differenzbereiches von 5 Millibar. Für die Verwertbarkeit dieser drei Signale zu einer Wetterprognose wird nach einer Erfahrungsregel an­ genommen, daß bei einer Luftdruckänderung von 5 Millibar sich auch das Wetter ändern wird; und zwar wird bei fallendem Luft­ druck schlechtes und bei steigendem Luftdruck gutes Wetter erwartet.

Angenommen, der Luftdruck ist vorher gefallen, so wird z. B. bei einer bisher üblichen dreiteiligen Signalisierung das Signal rot und damit schlechtes Wetter angezeigt. Steigt danach der Luftdruck um ca. ¹/₂ bis 1 Millibar, so leuchtet gelb auf und es wird veränderliches Wetter prognostiziert. Steigt der Luftdruck um weitere ca. 4 Millibar, so verlöscht das gelbe Signal und es leuchtet das grüne Signal auf, welches dann gutes Wetter prognostiziert. Sobald der Luftdruck dann wieder fällt, erfolgt die Signalgebung in umgekehrter Reihen­ folge. Besonders nachteilig dabei ist, daß die "Gelbphase" den größten Teil des 5 Millibar-Änderungsbereiches in Anspruch nimmt und das Signal "gelb" sofort nach dem jeweiligen Abheben des Umschaltkontaktes von einem der Festkontakte eingeschaltet und jeweils erst nach einer Luftdruckänderung von ca. 5 Millibar wieder abgeschaltet wird. Erst danach erscheint das Signal "grün". Das bedeutet, daß das Gerät über einen langen Zeitraum auf dem aussageschwächsten Signal "gelb" stehen bleiben kann, denn es vergehen oft Tage, bis der Luft­ druck sich um 5 Millibar ändert. Der Luftdruck kann auch schon nach einer weit geringeren Änderung zur Ruhe kommen, das Signal "gelb" bleibt dann über lange Zeit angezeigt. Würde man, um diesen Nachteil zu umgehen einen kürzeren Schaltabstand zwischen den beiden Festkontakten des Umschalters wählen, der statt einer Luftdruckdifferenz von 5 Millibar einer solchen von beispielsweise 3 Millibar entspricht, so würde das die Möglichkeit aus einer solchen Anzeige eine treffsichere Wetter­ prognose zu stellen, stark verringern, denn eine Luftdruck­ änderung von z. B. 1 Millibar bis 2 Millibar führt nicht not­ wendigerweise zu einer Wetteränderung. Daraus ergibt sich, daß eine nur dreiteilige Anzeigevorrichtung für eine einiger­ maßen zuverlässige Wetterprognose keine ausreichende Aussage­ kraft haben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Barometer der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß dessen laufende Anzeige der Luftdruckänderungen besser und zuver­ lässiger für eine Wetterprognose genutzt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß wenigstens fünf Anzeigeelemente vorhanden sind, welche je­ weils separat von den Kontakten zweier elektrischer Umschalter ansteuerbar sind, deren Festkontakte unterschiedliche Schalt­ abstände aufweisen und deren Umschaltkontakte innerhalb ihrer Schaltstrecken jeweils synchron von einem gemeinsamen Schalter­ betätigungselement bewegt werden, mit welchem sie durch Überhub­ kupplungen verbunden sind.

Dabei können die Anzeigeelemente, wie an sich bekannt, aus elektrischen Lampen mit wenigstens drei unterschiedlichen Farben oder aus elektronisch angesteuerten Leuchtdioden be­ stehen. Es besteht auch die Möglichkeit als elektrisch an­ steuerbare Anzeigeelemente Flüssigkristallelemente zu ver­ wenden.

In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn die Anzeigeelemente neben- oder übereinander in einer Reihe angeordnet sind und wenn die beiden links die Farbe rot oder oberhalb der Mitte der Reihe liegenden Anzeigeelemente die Farbe grün ausweisen, wenn das mittlere Anzeigeelement die Farbe gelb oder orange besitzt und die beiden rechts die Farbe grün oder unterhalb der Mitte der Reihe liegenden Anzeigeelemente die Farbe rot aufweisen.

Durch das Vorsehen von fünf Anzeigeelementen wird gegenüber den bekannten Geräten, bei denen nur drei Anzeigeelemente vorgesehen sind, nicht nur eine Verbesserung der Anzeige in der Hinsicht erzielt, daß zwei Meßpunkte mehr angezeigt werden, sondern es ergibt sich daraus für eine bezüglich der Treff­ sicherheit wesentlich verbesserte Wetterprognose bedeutende Vorteil, daß aus der jeweils gegebenen Anzeige einerseits die Änderungsgeschwindigkeit des Luftdruckes unmittelbar abge­ lesen werden kann. Das heißt, das erfindungsgemäße Barometer ist in der Lage, die zu einer Wetterprognose benötigten, aus Erfahrungsregeln gebildeten Luftdruckkriterien automatisch auszuwerten und durch entsprechende Signale sichtbar zu machen. Da für eine Tendenzanzeige, aus der ersichtlich ist, in welcher Richtung eine Luftdruckänderung stattfindet, d. h. ob der Luftdruck fällt oder steigt, mindestens zwei Anzeige­ elemente erforderlich sind, ist es für die Erstellung einer Wetterprognose wichtig, daß nicht nur die jeweils momentan herrschenden Luftdruckwerte angezeigt werden, sondern daß an der Anzeige auch abgelesen werden kann, ob und um wieviel der Luftdruck, der vor dem augenblicklichen Ablesezeitpunkt geherrscht hat über oder unter dem momentanen Wert lag.

Um eine derartige Anzeige mit einfachen Mitteln und mit sicherer Aussagekraft zu ermöglchen, ist in weiterer Aus­ bildung der Erfindung vorgesehen, daß die beiden an den Enden der Reihe liegenden Anzeigeelemente der Reihe un­ mittelbar von den Festkontakten des Umschalters mit den größeren Festkontaktabständen angesteuert werden, daß die beiden in der Reihe innen und unmittelbar neben den äußeren Anzeigeelemente liegenden Anzeigeelemente jeweils von einem Ausgang eines Flip-flops angesteuert werden, dessen Steuer­ eingänge an je einen der Festkontakte des Umschalters mit den kleineren Festkontaktabständen angeschlossen sind und daß das in der Mitte der Reihe liegende Anzeigeelement über ein logisches Verknüpfungsglied angesteuert wird, dessen Ein­ gänge an die Festkontakte des Umschalters mit dem kleineren Festkontaktabstand angeschlossen sind.

Statt die fünf Anzeigeelemente in einer Reihe nebeneinander oder übereinander anzuordnen ist es auch möglich, für diese jede beliebige andere sinnvolle Anordnung vorzusehen, ebenso könnten für die fünf Anzeigeelemente fünf verschiedene Farben vorgesehen werden. An ihrer prognostischen Aussage würde sich dadurch nichts ändern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Ansprüche 6 bis 10.

Anhand der Zeichnung, werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die reihenweise Anordnung von fünf Anzeige­ elementen mit den sechs verschiedenen Anzeigezuständen 1/a bis 1/g,

Fig. 2 schematisch die Anordnung der Umschalter in den sechs möglichen Schaltzuständen mit den jeweils entsprechenden Anzeigezuständen 2/1 bis 2/g,

Fig. 3 schematisch eine elektronische Schaltungsanordnung für die drei in der Reihe innenliegenden Anzeigeelemente,

Fig. 4 ein Schaltschema für die zwei in der Reihe außen­ liegenden Anzeigeelemente,

Fig. 5 einen elektronischen Taktgenerator für eine Ausführungs­ form, bei der als Anzeigeelemente Flüssigkristallelemente verwendet werden,

Fig. 6 eine elektronische Schaltungsanordnung für die An­ steuerung der beiden jeweils zwischen den äußeren und dem mittleren Anzeigeelement liegenden, aus Flüssigkristall­ elementen bestehenden Anzeigeelementen,

Fig. 7 das Schaltschema für das in der Mitte der Reihe liegende aus einem Flüssigkristallelement bestehende Anzeige­ element,

Fig. 8 ein Schaltschema für die beiden in der Reihe außen­ liegenden ebenfalls aus Flüssigkristallelementen bestehenden Anzeigeelementen.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind in einer horizontalen Reihe nebeneinander fünf Anzeigeelemente 11, 12, 13, 14 und 15 angeordnet, wobei die beiden linken Anzeigeelemente 11 und 13 rot, das mittlere Anzeigeelement 15 gelb und die beiden rechten Anzeigeelemente 14 und 12 grün sind. Die jeweils aufleuchtenden Anzeigeelemente sind jeweils als schwarze Kreisfläche darge­ stellt, während die jeweils nicht aufleuchtenden Anzeigeelemente als Kreisringe dargestellt sind. Die in der Fig. 1 7fache Dar­ stellung dieser Anzeigeelementenreihe 11 bis 15 dient lediglich der Veranschaulichung der möglichen Anzeigezustände. In Wirk­ lichkeit ist nur eine einzige Anzeigenelementenreihe vorhanden. Dabei sind den einzelnen Anzeigeelementen 11, 12, 13 und 14 Wettersymbole zugeordnet, die in Fig. 1 als Regenwolken, bzw. als aufgelockerte Bewölkung mit Sonnenschein und als wolken­ loser Sonnenschein erscheinen. Dem mittleren, gelben Anzeige­ element 15 sind als Symbol lediglich zwei entgegengesetzte Pfeile zugeordnet, die steigenden oder fallenden Luftdruck symbolisieren.

In analoger Weise sind in Fig. 2 jeweils nur einmal vorhandenen Umschalter KS 1 und KS 2 in sieben verschiedenen Bildern 2/a bis 2/g in unterschiedlichen Schaltsituationen darge­ stellt, wobei in jedem Bild die der dargestellten Schalt­ situation entsprechende Anzeige in der gleichen Weise wie in Fig. 1 wiedergegeben ist.

Die Bezugszahlen 11 bis 15 der Anzeigenelemente sind im Zusammen­ hang mit der Schaltungsanordnung der Fig. 3 und 4 zu verstehen, während die in Klammern in Fig. 2 angegebenen Bezugszahlen 30 bis 34, die den gleichen Anzeigeelementen zugeordnet sind, im Zusammenhang stehen mit einer anderen Schaltungsanordnung bzw. mit der Verwendung anderer Anzeigeelemente gemäß den Fig. 5 bis 8.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der Umschalter KS 1 aus zwei Festkontakten 6 und 7 und einem Umschaltkontakt 5 und der Umschalter KS 2 aus zwei Festkontakten 9 und 10, zwischen welchen ein Umschaltkontakt 8 angeordnet ist. Während die Festkontakte 6 und 7 des Umschalters KS 1 einen Abstand voneinander haben, der einer Luftdruckdifferenz von ca. 2 Millibar entspricht, sind die Festkontakte 9 und 10 des Umschalters KS 2 soweit voneinander entfernt, daß ihr Abstand einer Luftdruckdifferenz von ca. 5 Millibar entspricht. Diese Beziehung zwischen den Festkontaktabständen und der Luftdruck­ differenz wird praktisch dadurch hergestellt, daß die Umschalt­ kontakte 5 und 8 der beiden Umschalter KS 1 und KS 2 mit einem gemeinsamen Schalterbetätigungsorgan 16 mittels nur symbolisch dargestellter Friktionskupplungen 17 bzw. 18 verbunden sind, welches seinerseits mechanisch mit einem Meßarm 19 in Verbindung steht, der von einer Barometerdruckdose 53 be­ tätigt wird. Bezogen auf die zeichnerische Darstellung in Fig. 2 wird der Meßarm bei fallendem Luftdruck von der Meßdose nach oben und bei steigendem Luftdruck nach unten bewegt. Die beiden Friktionskupplungen 17 und 18 wirken in der Weise als Überhubkupplungen, daß sie bei jeder Bewegungsumkehr die beiden Umschaltkontakte 5 und 8 jeweils unverzögert mitnehmen und in der neuen Bewegungsrichtung antreiben und immer dann, wenn einer der beiden Umschaltkontakte 5 bzw. 8 an einem der Festkontakte 6 oder 7 bzw. 9 oder 10 anliegt eine im Prinzip wirkungslose Weiterbewegung des Betätigungsorgans 16 in der­ selben Bewegungsrichtung gestatten, so daß der Meßarm 19 in seiner von der Barometerdruckdose 53 bewirkten Bewegung durch die friktionelle Bremswirkung nur in einem vernachlässigbar geringen Umfang behindert wird. Sowohl diese Eigenschaft der beiden Friktionskupplungen 17 und 18 als auch die unterschied­ lichen Abstände der Festkontakte 6 und 7 einerseits und der Festkontakte 9 und 10 andererseits der beiden Umschalter KS 1 und KS 2 sind für die Ansteuerung der einzelnen Anzeigeelemente im Sinne der Erfindung wichtig.

Für die Ansteuerung der aus Leuchtdioden bestehenden Anzeige­ elemente 13 bis 15 sind die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Schaltungsanordnungen vorgesehen. Im folgenden werden die Leuchtdioden mit LED sowie mit den entsprechenden Bezugszahlen 13 bis 15 der Anzeigeelemente bezeichnet. Wie aus Fig. 4 er­ sichtlich ist, sind die über einen Widerstand R 23 und einen Tastschalter 24 an Betriebsspannung UB anlegbaren, in der Reihe außen liegenden LED 11 und LED 12 jeweils unmittelbar an je einen Festkontakt 9 bzw. 10 des Umschalters KS 2 mit dem größeren Festkontaktabstand angeschlossen, und zwar liegt die LED 12 am Festkontakt 10 und LED 11 am Festkontakt 9. Diese beiden LED 11 und LED 12 leuchten somit jeweils dann auf, wenn der Umschaltkontakt 8, der an OV (Masse) liegt, mit dem zu­ geordneten Festkontakt 9 bzw. 10 in Berührung kommt bzw. in Berührung steht.

Somit leuchten die LED 11 und LED 12 immer nur einzeln, d. h. nicht gleichzeitig auf, und zwar immer nur dann, wenn nach dem Aufleuchten der einen LED eine Luftdruckänderung in der Größen­ ordnung von 5 Millibar stattgefunden hat.

Die Schaltungsanordnung der Fig. 3, mit welcher die LED 13, LED 14 und LED 15 angesteuert werden, ist zur Erzielung einer Tendenzanzeige erforderlich, die ihrerseits voraussetzt, daß innerhalb bestimmter Änderungsbereiche des Luftdrucks bestimmte Schaltzustände bzw. Anzeigezustände auch dann noch erhalten bleiben, wenn der Umschalter KS 1 seinen Schaltzustand, der zu einem bestimmten Anzeigezustand an den drei LED 13, 14 und 15 geführt hat, nicht mehr besteht. Diese Schaltungsanordnung weist ein RS-Flip-Flop FF auf, das aus zwei NAND-Gattern N 1 und N 2 besteht und dessen Ausgänge c und d über Vorwiderstände RV 16 bzw. RV 17 an die Basen je eines Transistors T 18 bzw. T 19 angeschlossen sind. Die LED 13 liegt in Reihe mit einem Widerstand R 13 im Kollektor-Emitterkreis des Transistors T 18. LED 14 liegt in Reihe mit einem Widerstand R 14 im Kollektor- Emitterkreis des Transistors T 19. Für die Energieversorgung der LED 15 ist ebenfalls ein Transistor T 22 vorgesehen, dessen Basis über einen Vorwiederstand RV 21 an den Ausgang eines NAND-Gatters N 4 angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit dem Ausgang eines weiteren NAND-Gatters N 3 verbunden sind. Die beiden Eingänge e und f des NAND-Gatters N 3 sind mit den Festkontakten 6 bzw. 7 des Umschalters KS 1 verbunden, die ihrer­ seits über Widerstände R 1 und R 2 an UB (Betriebsspannung) liegen.

Der Tastschalter 20 in der gemeinsamen Emitter-Leitung der drei Transistoren T 18, T 19 und T 22 dient zur Stromeinsparung, da er den Basis-Emitter-Strom während der Zeit in der keine Anzeige abgefragt wird, abschaltet, so daß während dieser Zeit nur der sehr geringe Versorgungsstrom für die C-MOS-NAND-Gatter N 1, N 2, N 3 und N 4 fließt.

Die Transistoren T 18, T 19 und T 22 wirken in der gezeigten Schaltungsanordnung wie zusätzliche Schalter und zwar in be­ kannter Weise derart, daß bei geschlossenem Tastschalter 20 die LED 13, LED 14 bzw. LED 15 jeweils dann aufleuchtet, wenn an der Basis des jeweils zugeordneten Transistors logisch "1" anliegt. Bei logisch "0" sind die Transistoren gesperrt.

Aus den beschriebenen Anordnungen ergibt sich folgende Funktions­ weise:
Wie bereits erwähnt, werden die Umschaltkontakte 5 und 8 beider Umschalter KS 1 und KS 2 zugleich von derselben Barometerdruck­ dose 53 betätigt. Daraus ergibt sich folgende Kontaktfolge:
Angenommen der Luftdruck sei vor dem Beobachtungszeitpunkt stark gefallen, dann liegen beide Umschaltkontakte 5 und 8 an je einem Festkontakt an, der Umschaltkontakt 5 liegt am Festkontakt 6 und der Umschaltkontakt 8 liegt am Festkontakt 9 an. Es ist somit die im Bild 2/a dargestellte Situation A und D gegeben.

Durch den Umschalter KS 2 ist somit die LED 11 eingeschaltet, und sie leuchtet auf, wenn der Tastschalter 24 geschlossen wird.

Aufgrund des geringeren Abstandes der beiden Festkontakte 6 und 7 des Umschalters KS 1 hat der Umschaltkontakt 5 mit Sicherheit früher am Festkontakt 6 angelegt, als der Umschaltkontakt 8 am Festkontakt 9 des Umschalters KS 2. Mit dem Anlegen des Umschaltkontaktes 5 am Festkontakt 6 des Umschalters KS 1 kippt der Ausgang c des Gatters N 1, wenn dieser zuvor logisch "0" war, auf logisch "1" und bleibt so, unabhängig davon, ob der Umschaltkontakt 5 des Umschalters KS 1 ein- oder mehrmals beim Festkontakt 6 an- oder ablegt und zwar so lange, bis der Umschaltkontakt 5 erstmals an den gegenüberliegenden Festkontakt 7 anlegt. Das bedeutet, daß in der Situation A auch die LED 13 einge­ schaltet ist und aufleuchtet, wenn der Tastschalter 20 ge­ schlossen wird.

Beginnt nun der Luftdruck zu steigen, so liegen beide Um­ schaltkontakte 5 und 8 zumindeste nahezu gleichzeitig von den Festkontakten 6 bzw. 9 ab und dadurch erlischt die äußere LED 11, während die LED 13 weiter eingeschaltet bleibt, bis durch weiter steigenden Luftdruck der Umschaltkontakt 5 mit dem Festkontakte 7 in Berührung kommt und das Flip-Flop FF zum Kippen bringt, so daß dann am Ausgang d logisch "1" an­ liegt und der Transistor T 19 leitend wird, der die LED 14 einschaltet. Gleichzeitig springt der Ausgang c des Flip- Flops FF auf logisch "0", und die LED 13 wird abgeschaltet.

Da der Abstand zwischen den Festkontakten 6 und 7 des Um­ schalters KS 1 auf eine Luftdruckdifferenz von ca. 2 Millibar eingestellt ist, findet das Abschalten der LED 13 immer dann statt, wenn von der Situation A ausgehend der gemessene Luftdruck um wenigstens 2 Millibar gestiegen ist. In der im Bild 2/b dargestellten Situation C des Umschalters KS 1, die dadurch charakterisiert ist, daß der Umschaltkontakt 5 an keinem der beiden Festkontakte 6 bzw. 7 anliegt, ist aber auch die LED 15 eingeschaltet, da an beiden Eingängen e und f des Gatters N 3 logisch "1" ansteht, was nur in dieser Zwischen­ stellung des Umschaltkontaktes 5 der Fall ist. Der Ausgang des Gatters N 3 ist logisch "0", und der Ausgang des als logischer Inverter geschalteten NAND-Gatters N 4 ist logisch "1", so daß der Transistor T 22 über den Vorwiderstand RV 21 durchgeschaltet ist. Die Anzeige zeigt somit ein rotes und das gelbe Signal.

Steigt der Luftdruck ausgehend von der Situation A um mehr als 2 Millibar, so wid die im Bild 2/c dargestellte Situation B erzielt, in welcher nur die LED 14 eingeschaltet ist. Bei noch weiterem Luftdruckanstieg wird dann durch das Anlegen des Umschaltkontaktes 8 des Umschalters KS 2 an den Festkontakt 10 die LED 12 eingeschaltet, so daß die im Bild 1/d der Fig. 1 bzw. im Bild 2/d der Fig. 2 dargestellte Anzeige erreicht ist. Dieses Anzeigebild tritt auf, wenn der Luftdruck ausgehend von der angenommenen Ausgangssituation A um insgesamt ca. 5 Millibar angestiegen ist und die Situation E erreicht ist.

Steigt der Luftdruck noch weiter, ergibt sich dadurch keine Änderung in der Anzeige, weil das Schalterbetätigungsorgan 16 von der Situation E an auch in bezug auf den Umschaltkontakt 8 bei weiter steigendem Luftdruck einen Leer- oder Überhub aus­ führt, den die Friktionskupplung 18 zuläßt. Der entsprechende Leer- oder Überhub am Umschaltkontakt 5 hat schon bei der im Bild 2/c erreichten Situation B begonnen.

Angenommen der Luftdruck fängt irgendwann nach Erreichen des Anzeigebildes 1/d bzw. 2/d wieder an zu fallen, so bewegt sich der Meßarm 19 in entgegengesetzter Richtung nach oben und es werden durch das Schalterbetätigungsorgan 16 augenblicklich die beiden Umschaltkontakte 5 und 8 von den Festkontakten 7 bzw. 10 abgehoben, so daß an den Schaltern KS 1 und KS 2 wieder die Situationen C und H erreicht sind. Durch das Abheben des Umschaltkontaktes 8 vom Festkontakte 10 wird die LED 12 abge­ schaltet. Durch das Abheben des Umschaltkontaktes 5 vom Fest­ kontakt 7 wird die LED 15 eingeschaltet, während die LED 14 noch eingeschaltet bleibt, so daß das Anzeigebild 1/e bzw. 2/e gegeben ist. Würde aus dieser Situation heraus der Luft­ druck wieder ansteigen, so würden sich die beiden Umschalt­ kontakte 5 und 8 den Festkontakten 7 und 10 wieder synchron annähernd und gegebenenfalls gleichzeitig an diesen anlegen, weil die beiden Umschaltkontakte 5 und 8 den Bewegungen des Betätigungsorgans 16 synchron folgen. Beim gleichzeitigen Wiederanlegen der Umschaltkontakte 5 und 8 an den Festkontakten 7 und 10 entstünde dann wieder das Anzeigebild 1/d bzw. 2/d.

Fällt jedoch der Luftdruck ausgehend von der im Bild 2/e dargestellten Situation C und H weiter um mindestens 2 Millibar, so kommt es wieder zu der im Bild 2/f darge­ stellten Situation A und H, in welcher der Umschaltkontakt 5 am Festkontakt 6 anliegt und der Umschaltkontaktf 8 frei zwischen den Festkontakten 9 und 10 steht. Beim Anlegen des Umschaltkontaktes 5 am Festkontakt 6 findet wieder ein Kippen des Flip-Flops FF statt, bei dem der Ausgang c logisch "1" und der Ausgang d logisch "0" wird und der Transistor T 18 die LED 13 einschaltet, während die LED 15 in diesem Augen­ blick abgeschaltet wird, weil am Eingang f des Gatters N 3 statt logisch "1" nunmehr logisch "0" ansteht. Es leuchtet somit nur noch die LED 13.

Fällt der Luftdruck noch weiter bis auch der Umschaltkontakt 8 am Festkontakt 9 anliegt, so wird zu der bereits eingeschalteten LED 13 zusätzlich noch die LED 11 eingeschaltet, so daß wieder das gleiche Anzeigebild wie in der Ausgangssituation A und D erreicht ist, d. h. die Bilder 2/a und 2/g sind identisch.

Aus den Abbildungen 1/a bis 1/g bzw. 2/a bis 2/g läßt sich folgende Regel ablesen:
Das äußere Anzeigeelement 11 leuchtet immer nur zusammen mit dem daneben, d. h. innenliegenden Anzeigeelement 13 auf und das am anderen Ende der Reihe liegende Anzeigeelement 12 leuchtet immer nur mit dem daneben innenliegenden Anzeigenelement 14 auf.

Wenn die beiden Anzeigeelemente 11 und 13 gemeinsam auf­ leuchten, hat der Luftdruck eine stark fallende Tendenz, wenn die beiden Anzeigeelemente 12 und 14 aufleuchten, hat der Luftdruck eine stark steigende Tendenz. Leuchtet das Anzeigeelement 13 alleine auf, dann ist eine leicht fallende Tendenz des Luftdruckes gegeben und umgekehrt wenn das Anzeige­ element 14 alleine aufleuchtet, ist eine leicht steigende Tendenz des Luftdruckes anzunehmen. Das Aufleuchten des mittleren, gelben Anzeigeelementes 15, das immer nur zusammen mit einem der beiden benachbarten Anzeigeelemente 13 oder 14 erfolgt, deutet in jedem Fall auf eine Wetteränderung hin. Leuchtet die LED 15 zusammen mit der LED 13 auf, so bedeutet dies eine Tendenzwende zu besserem Wetter. Leuchtet hingegen die LED 15 zusammen mit der LED 14 auf, so deutet dies auf eine Tendenz zur Wetterverschlechterung hin.

Werden als Anzeigeelemente Flüssigkristallelemente verwendet, so ist, weil diese nur mit Wechselspannung betrieben werden können, ein Taktgenerator notwendig. Ein solcher Taktgenerator kann wie in Fig. 5 dargestellt ist, aus drei C-MOS-NAND-Gattern N 25, N 26 und N 27 sowie aus einem RC-Glied 28, 29 aufge­ baut sein, wobei sich die Taktfrequenz aus der Signallauf­ zeit der als Inverter geschalteten NAND-Gatter N 25, N 26 und N 27 sowie aus dem RC-Glied 28, 29 bestimmt.

Für die Ansteuerung der Flüssigkristallelemente, die im folgenden kurz LCD genannt werden, sind die in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellten Schaltungsanordnungen in Verbindung mit dem Taktgenerator der Fig. 5 vorgesehen. Dabei erfolgt die Betätigung der Umschalter KS 1 und KS 2 in der gleichen Weise wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel mit den Schaltungsanordnungen der Fig. 3 und 4.

Für die Ansteuerung der beiden in der Reihe außen liegenden LCD 30 und LCD 31, in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Umschaltkontaktes 8 des Umschalters KS 2 sind zwei Exklusiv-Oder-Gatter 41 und 38 vorgesehen, von denen je ein Eingang b bzw. d auf den Taktgenerator geschaltet ist. Der andere Eingang a des Exklusiv-Oder-Gatters 41 ist mit Festkontakt 9 und zugleich über einen Widerstand 39 mit dem Potential OV verbunden, während der zweite Eingang c des Exklusiv-Oder-Gatters 38 mit dem Festkontakt 10 und über einen Widerstand 40 ebenfalls mit dem Potential OV in Verbindung steht. Die LCD 30 ist einerseits an den Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters 41 und andererseits an den Taktgenerator angeschlossen. Die LCD 31 ist an den Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters 38 und andererseits eben­ falls an den Taktgenerator angeschlossen.

In der in Fig. 8 dargestellten Lage des Umschaltkontaktes 8, in welcher er mit keinem der beiden Festkontakte 9 und 10 in Berührung steht, liegen die Eingänge a und c der beiden Exklusiv-Oder-Gatter 41 und 38 über die Widerstände 39 und 40 am Potential OV der Spannungsversorgung, also an logisch "0". Entsprechend der Wahrheitstabelle von Exklusiv-Oder-Gattern erscheint die Taktfrequenz, die an den Eingängen b und d der beiden Gatter 38 und 41 liegt, im Gleichtakt an den Ausgängen e und f, sowie an den Anschlüssen E 1 und E 2 der LCD 30 und LCD 31. Da an den Anschlüssen A 1 und A 2 ebenfalls die gleichphasige Taktfrequenz anliegt, ist die resultierende Spannung zwischen E 1, E 2 und A 1, A 2 gleich OV, was bedeutet, daß die beiden LCD 30 und LCD 31 nicht aktiviert sind und dunkel bleiben.

Liegt hingegen der Umschaltkontakt 8 des Umschalters KS 2 beispielsweise am Festkontakt 10 an, so wird der Eingang c des Gatters 38 logisch "1". Damit erscheint am Ausgang f die ungleichphasige bzw. phasenverschobene Taktfrequenz, während am Ausgang A 2 von LCD 31 die unverschobene Takt­ frequenz anliegt. Somit ist die resultierende Spannung zwischen E 2 und A 2 gleich zweimal UB, die mit der Takt­ frequenz zwischen E 2 und A 2 umgepolt wird. Die LCD 31 ist aktiviert, reflektiert das auf sie fallende Licht und er­ scheint hell, während die LCD 30 immer noch dunkel erscheint. In analoger Weise wird die LCD 30 aktiviert, wenn der Umschalt­ kontakt 8 des Umschalters KS 2 am Festkontakt 9 anliegt. Dabei ist dann die LCD 31 dunkel.

Für die Ansteuerung der beiden innenliegenden - nicht in der Mitte - Anzeigeelemente LCD 32 und LCD 33 (siehe auch Fig. 2) ist wiederum wie bei der Schaltungsanordnung der Fig. 3 ein RS-Flip-Flop 45 vorgesehen, dessen einer Eingang mit dem Festkontakt 6 und dessen anderer Eingang mit Festkontakt 7 des Umschalters KS 1 verbunden ist, die zugleich über die Widerstände 46 und 47 am Potential OV liegen.

Unter einem RS-Flip-Flop versteht man ein Flip-Flop, das aus zwei wechselseitig gekoppelten NAND-Gattern besteht und zwei Eingänge besitzt, die RS genannten werden. Logisch "1" am S-Eingang und logisch "0" am R-Eingang setzt das Flip- Flop in den 0-Zustand (löscht es) und "1" am R-Eingang und "0" am S-Eingang ergibt den "1"-Zustand. Dabei wird voraus­ gesetzt, daß "0" niemals zugleich an beiden Eingängen auftritt. Liegt an beiden Eingängen zugleich "1", so bleibt der Zustand unverändert. "1" wird als nicht aktivierend bezeichnet.

Die beiden Ausgänge Q und sind jeweils auf einen Eingang b bzw. c eines Exklusiv-Oder-Gatters 48 bzw. 49 geschaltet, deren Zweiteingänge a bzw. d gemeinsam an den Taktgenerator angeschlossen sind. Der eine Eingang E 3 des LCD 32 liegt am Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters 48, während sein anderer Ausgang A 3 mit dem Taktgenerator verbunden ist. Der eine Eingang E 4 des LCD 33 liegt am Ausgang des Exklusiv- Oder-Gatters 49, während der andere Ausgang A 4 ebenfalls am Taktgenerator angeschlossen ist.

Zur Steuerung des mittleren Anzeigeelementes LCD 34 (siehe Fig. 7) sind drei hintereinander geschaltete Exklusiv-Oder-Gatter 50, 51 und 52 vorgesehen. Dabei liegen die beiden Eingänge a und b des Gatters 50 jeweils an einem der Festkontakte 6 bzw. 7 des Umschalters KS 1. Der eine Eingang b des zweiten Gatters 51 liegt an UB, während der andere Eingang a dieses Gatters 51 mit dem Ausgang des davorliegenden Gatters 50 verbunden ist.

Der Ausgang e des Gatters 51 ist mit dem einen Eingang b des dritten Gatters 52 verbunden, dessen anderer Eingang a am Taktgenerator liegt. Der Eingang E 5 der LCD 34 liegt am Ausgang des Gatters 52, der andere Anschluß A 5 des LCD 34 liegt ebenfalls am Taktgenerator. Bei diesen eben beschriebenen Schaltungsanordnungen der Fig. 5 bis 8 er­ geben sich entsprechend den Kontaktspielen der beiden Um­ schalter KS 1 und KS 2 die gleichen Anzeigebilde wie bei den Schaltungsanordnungen der Fig. 3 und 4, bei denen statt Flüssigkristallelementen LCD 30 bis LCD 34 Leuchtdioden LED 11 bis LED 15 verwendet sind.

Es ist klar, daß bei der Verwendung von Flüssigkristall­ anzeigeelementen eine farbliche Unterscheidung der einzelnen Anzeigeelemente entfällt, so daß ihre Aussagekraft lediglich auf der Anordnung der einzelnen Anzeigeelemente in der Reihe gestützt werden kann.

Claims (10)

1. Barometer mit einer Vorrichtung zur unmittelbaren Anzeige der positiven und negativen Luftdruckänderungen mittels mehrerer unterschiedliche Signale erzeugender Anzeigeelemente, zu deren separater Ansteuerung ein elektrischer, aus zwei Festkontakten und einem zwischen diesen hin und her beweglichen Umschaltkontakt bestehender Umschalter vorgesehen ist, wobei der Umschaltkontakt mit einem von der Barometermeß­ dose luftdruckabhängig bewegten Schalterbetätigungsorgan durch eine Überhubkupplung verbunden ist, welche bei jeder Bewegungsumkehr eine sofortige Mitnahme des Umschaltkontaktes bewirkt, und in beiden Bewegungs- bzw. Schaltrichtungen in den jeweiligen Endlagen des Umschaltkontaktes einen unbe­ grenzten Überhub des Schalterbetätigungsorganes relativ zum Umschaltkontakt zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens fünf Anzeigeelemente (11 bis 15 bzw. 30 bis 34) vorhanden sind, welche separat von den Kontakten (5, 6, 7 bzw. 8, 9, 10) zweier elektrischer Umschalter (KS 1 und KS 2) ansteuerbar sind, deren Festkontakte ( 6, 7 bzw. 9, 10) unterschiedliche Schaltabstände aufweisen und deren Umschalt­ kontakte (5 bzw. 8) innerhalb ihrer Schaltstrecken jeweils synchron von einem gemeinsamen Schalterbetätigungsorgan (16) bewegt werden, mit welchem sie durch Überhubkupplungen (17 bzw. 18) verbunden sind.

2. Barometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (11 bis 15) aus elektrischen Lampen mit wenigstens drei unterschiedlichen Farben (rot, gelb, grün) bestehen.

3. Barometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente aus elektronisch angesteuerten Leucht­ dioden (LED 11 bis LED 15) bestehen.

4. Barometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzeigeelemene (11 bis 15) neben- oder übereinander in einer Reihe angeordnet sind und daß die beiden links die Farbe rot oder oberhalb der Mitte der Reihe liegenden Anzeigeelemente (11, 13) die Farbe grün aufweisen, daß das mittlere Anzeigeelement (15) die Farbe gelb oder orange be­ sitzt und daß die beiden rechts die Farbe grün oder unterhalb der Mitte der Reihe liegenden Anzeigeelemente (14, 12) die Farbe rot aufweisen.

5. Barometer nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an den Enden der Reihe liegenden Anzeigeelemente (11, 12) unmittelbar von den Festkontakten (9, 10) des Umschalters (KS 2) mit dem größeren Festkontaktabstand angesteuert werden, daß die beiden in der Reihe innen liegenden Anzeigeelemente (13, 14) jeweils von einem Ausgang eines Flip-Flops (FF) angesteuert werden, dessen Steuereingänge (a, b) an je einem der Festkontakte (6, 7) des Umschalters (KS 1) mit dem kleineren Festkontaktabstand angeschlossen sind und daß das in der Mitte der Reihe liegende Anzeigeelement (15) über ein logisches Verknüpfungsglied (N 3) angesteuert wird, dessen Eingänge (e, f) an die Festkontakte des Umschalters (KS 1) mit dem kleineren Festkontaktabstand angeschlossen sind.

6. Barometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente aus Flüssigkristallelementen (LCD 30 bis 34) bestehen, die von einem aus drei C-MOS-NAND-Gattern (25, 26, 27) und einem RC-Glied (29, 28) bestehenden Takt­ generator betrieben und von den Umschaltern (KS 1 und KS 2) über logische Verknüpfungsglieder (38, 41, 48, 49, 50, 51, 52) angesteuert werden.

7. Barometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsglieder (38, 41, 48, 49, 50, 51, 52) aus Exklusiv-Oder-Gattern bestehen.

8. Barometer nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an den beiden Enden einer Reihe ange­ ordneten Flüssigkristallelemente (LCD 30, LCD 31) mit jeweils einer Seite (E 1 bzw. E 2) an den Ausgang eines Exklusiv-Oder-Gatters (41 bzw. 38 ) und mit der jeweils anderen Seite (A 1 bzw. A 2) an den Taktgenerator ange­ schlossen sind und daß jeweils einer der beiden Eingänge der Exklusiv-Oder-Gatter (41, 38) mit einem Festkontakt (9 bzw. 10) des den größeren Festkontaktabstand auf­ weisenden Umschalters (KS 2) angeschlossen sind und deren Zweiteingänge (b, d) gemeinsam mit dem Taktgeber verbunden sind, daß ferner die beiden zwischen den Enden der Reihe und deren Mitte liegenden Flüssigkristall­ elemente (LCD 32 und LCD 33) jeweils an dem Ausgang (E 3 bzw. E 4) eines Exklusiv-Oder-Gatters (48 bzw. 49) sowie an den Taktgeber angeschlossen sind, wobei je ein Eingang (b, d) jedes Exklusiv-Oder-Gatters (48, 49) an einen Ausgang (Q, ) eines RS-Flip-Flops (45) und der jeweils andere Eingang (a, d) an den Taktgenerator angeschlossen ist und wobei die Eingänge SR des Flip-Flops (45) jeweils mit einem Festkontakt (6 bzw. 7) des den kleineren Kontaktabstand aufweisenden Umschalters (KS 1) verbunden sind und wobei ferner, das in der Mitte der Reihe liegende Flüssigkristallelement (LCD 34) einerseits am Taktgenerator und andererseits am Ausgang eines Exklusiv- Oder-Gatters (52) liegt, dessen einer Eingang (a) eben­ falls mit dem Taktgenerator verbunden ist, und dessen zweiter Eingang (b) am Ausgang eines weiteren Exklusiv- Oder-Gatters (51) liegt, das mit einem Eingang (b) an Betriebsspannung (UB) liegt und mit dem zweiten Eingang (a) am Ausgang eines dritten Exklusiv-Oder-Gatters (50) liegt, dessen Eingänge jeweils an einen der Festkontakte (6, 7) des den kleineren Festkontaktabstand aufweisenden Umschalters (KS 1) angeschlossen sind.

9. Barometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkontaktabstand des einen Umschalters (KS 1) einer Luftdruckdifferenz von ca. 2 Millibar und der Festkontaktabstand des anderen Umschalters (KS 2) einer Luftdruckdifferenz von ca. 5 Millibar entspricht.

10. Barometer nach einem der Ansprüche 1, 3, 5 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum momentanen Ein- und Ausschalten der Anzeigeelemente (LED 11 bis LED 15) manuell betätigbare Tastschalter (20, 24) vorgesehen sind.