DE648136C

DE648136C - Heliostat mit selbsttaetiger Regulierung

Info

Publication number: DE648136C
Application number: DE1930648136D
Authority: DE
Original assignee: ARTHEL SOC D EXPL DES BREVETS
Current assignee: ARTHEL SOC D EXPL DES BREVETS
Priority date: 1929-09-21
Filing date: 1930-08-27
Publication date: 1937-07-23

Description

Heliostat mit selbsttätiger Regulierung Die Erfindung betrifft einen Heliostatenmit selbsttätiger Regelung, der ununterbrochen in Gang bleibt, ohne Anwendung eines Uhrwerkes, der besonders zur zentralen Beleuchtung von industriellen Räumlichkeiten durch Verwendung und Verteilung der direkten Sonnenstrahlen in ihrer Gesamtheit oder geteilt dienen soll. Die Sonnenstrahlen können, wenn die Sonne aussetzt, durch Strahlen elektrischer Lichtquellen großer Intensität ersetzt werden, die selbsttätig ausgeschaltet werden, sobald die Sonne wieder scheint.
In der französischen Patentschrift 664 429 ist bereits eine Vorrichtung zur Verteilung -der Sonnenstrahlen in dunkle Räumlichkeiten bekanntgeworden, bei welcher ein zur Sonne eingestellter Heliostat auf das Dach eines Gebäudes aufgesetzt ist und ein Strahlenbündel senkrecht in einen Schacht oder dunklen Hof sendet, in welchem in verschiedener Höhe optische Systeme angeordnet sind, deren jedes einen Teil des Strahlenbündels auffängt und das Licht durch- passende Öffnungen in die einzelnen zu beleuchtenden Räumlichkeiten wirft, unter Benutzung von Apparaten, welche das Licht in der Räumlichkeit verteilen. Vorliegende Erfindung ist eine Vervollkommnung dieser bekanntgewordenen Einrichtung, insbesondere des dazu benutzten Heliostaten.
Man kennt ferner Anordnungen, welche aus einem beweglichen Spiegel bestehen, der die Sonnenstrahlen in veränderlicher Richtung zurückwirft, wobei sie durch einen Punkt oder durch eine festliegende Gerade hindurchgehen, und bei denen der bewegliche Spiegel der Einwirkung der Sonne durch die Zwischenschaltung von Motoren unterworfen ist, welche durch- Relais gesteuert werden, die von den Bewegungen dieses Spiegels abhängen und durch die einfallenden Sonnenstrahlen betätigt werden.
Wenn eine solche Anordnung bei den Heliostaten benutzt worden wäre, welche dazu bestimmt sind, das Licht in einer unveränderlichen Richtung zurückzuwerfen, so würde eine solche Anordnung zahlreiche Nachteile mit sich bringen, von denen die wesentlichsten folgende sind: Einerseits verhindert die Tatsache, daß die gegen das Licht empfindlichen Relais von der Drehung des Spiegels abhängig sind, die Benutzung von Ouecksilberrelais,welche die einfachsten, widerstandsfähigsten und billigsten sind.
Andererseits, da die Änderung des Reflexionswinkels gleich dem doppelten Winkel ist, um welchen der die Sonnenstrahlen aufnehmende Spiegel dreht, führt die Benutzung von beweglichen, durch die einfallenden Sonnenstrahlen betätigten Relais, um die Richtung der zurückgeworfenen Strahlen unveränderlich zu halten, zur Einschaltung einer mechanisch verzögernd steuernden Cbertragting zwischen gewissen dieser Relais und dem Spiegel des Apparates, was diesen ungemein kompliziert macht. -Der Apparat, welcher den Gegenstand vors-" liegender Erfindung bildet, hat den Zwec)t diese Nachteile zu beseitigen, und er ist da#-durch gekennzeichnet, daß die gegen die Wärme der Sonnenstrahlen empfindlichen Relais festliegen und durch die vorn Spiegel zurückgeworfenen Sonnenstrahlen betätigt werden, den sie steuern.
Der Heliostat nach der Erfindung dagegen ist für praktische industrielle Zwecke bestimmt; sein Antrieb erfolgt nicht durch ein Uhrwerk, sondern durch einen bzw. mehrere Motore. Das wesentliche Merkmal besteht darin, daß die Sonne selbst die Bewegung des Spiegels des Heliostaten bei beliebiger Ausgangsstellung desselben regelt. Mit anderen Worten, während die bekannten Heliostaten eine Regelung der Deklination von Hand und ein Anlassen ebenfalls von I-Iand, sowie Uhrwerke chronometrischer Präzision, welche ständig kontrolliert werden müssen, erfordern, stellt der Heliostat nach der Erfindung sich selbsttätig zur Sonne ein, tun die Sonnenstrahlen in bestimmter gewünschter Richtung zurückzuwerfen.
Der Heliostat folgt selbsttätig den Bewegungen der Sonne (Stundenbewegung, Deklination, scheinbare Verstellung durch atmosphärische Reflexion).
Er berichtigt selbsttätig Regelungs- und mechanische Fehler (in der Einstellung der Achsen bei auftretenden Lockerungen, Biertingen usw.).
Dies ist, wie erwähnt, auf die Verwendung eines bzw. mehrerer Motore mit elektrischen, thermometrischen Diiierentialkontakten zurückzuführen, die durch Gas oder Ouecksilber unter Erhitzung durch das Sonnenlicht geschaltet werden.
Die Erfindung ist auch für andere Apparate, bei welchen eine ähnliche Abhängigkeit bezweckt wird, so z. B. für astronomische Äquatorialfernrohre verwendbar.
Es wird zunächst ein Heliostat einfachster Ausführung beschrieben, der entsprechend einem astronomischen Äquatorialfernrohr montiert ist, und deshalb als Äquatoriallieliostat bezeichnet wird.
Der selbsttätige Antrieb des Heliostaten ist dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Spiegel zurückgeworfenen Strahlen bei feststehendem Spiegel auf ein oder mehrere gegen diese Strahlen empfindliche Relais auftreffen Quecksilberkontakt oder Unterbrecher mit Gasbirne, deren Erhitzung durch die Strahlen das Quecksilber ausdehnt und elektrische leotitakte schlielit oder unterbricht). Die Relais lösen einen oder mehrere Motore aus, welche den Spiegel entsprechend dem wan-1jernden Strahlenbündel verstellen.
'#,Da die Sonne ein Gestirn ist, welches nicht r is sichtbar ist, entsteht z. B. nachts oder "gedecktem Himmel eine Verschiebung WSschen der Stellung des Spiegels und der der -Sonne. Um diesem L'1>elstande zu begegnen, ist behufs Einstellung des Spiegels zur Sonne eine besondere Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich der Verschiebung vorgesehen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Heliostaten nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i schematisch in Seitenansicht die Vorrichtung zur Abhängigmachung von den Stundenbewegungen, Abb. z einen Einzelteil derselben in Draufsicht, Abb.3 die Vorrichtung zur Abhängigmachung von der Deklination und Abb. q. in vergrößertem Maßstake einen Teil von Abb. 3 in Draufsicht.
Abb.5 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Einrichtung zur gleichzeitigen Abhängigmachung von den Stunden- und Deklinationsbewegungen und Abb. 6 eine Seitenansicht eines Einzelteiles in Draufsicht der Abb. 5, Abb.7 schematisch in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Neueinstellung des Spiegels zur Sonne am Torgen oder nach Aufhören ihrer Verdeckung durch Wolken, Abb.8 eine Draufsicht eines Einzelteiles dieser Vorrichtung.
Die Abb. 9, io und i i zeigen in Seitenansicht, von vorn und in Draufsicht Hilfsspiegel zur Herstellung der obengenannten Abhängigkeiten.
Abb. 12 ist ein axialer Gesamtschnitt durch die mechanischen Teile des lieliostaten zur Verkörperung der in den voraufgehenden Abbildungen angegebenen Prinzipien.
Die Abb. 13 und 14 zeigen einen Quecksilberkontakt und Unterbrecher mit durch die Strahlen erhitzter Gashirne.
Entsprechend Abb. i wirft die Sonne 26 auf den Spiegel i des Heliostaten ein Strahlenbündel z, welches in Richtung der Weltachse, in die die Achse 5 des Spiegels i eingestellt ist, zurückgeworfen' wird. Dieses reflektierte Strahlenbündel fällt auf den Spiegel 12 und wird senkrecht zurückgeworfen. Die Regelung der Abhängigkeit von der Stundenbewegung der Sonne erfolgt in folgender Weise: Wenn man in das senkrechte Strahlenbündel 27 eine Linse 28 einsetzt, so gibt sie (Abb. 2, welche einen Teil dieser Vorrichtung in Draufsicht zeigt) das Bild 29 der Sonne -wieder, das sich in Richtung des Pfeiles 30 verstellt. Senkrecht zur Verstellungsrichtung 29, 3o befindet sich ein elliptischer Spiegel 31 und über diesem eine Gasbirne 32 eines Quecksilberkontaktes, durch deren Erhitzen der Kontakt geschlossen wird. Hierdurch wird der Motor 33 in Gang gesetzt, der die Stundenachse 5 in 24 Stunden um etwas mehr als eine Umdrehung dreht. Diese Geschwindigkeit ist um etwa %o größer als die der scheinbaren Tagesbewegung der Sonne. Diese Einrichtung bewirkt die Stundenabhängigkeit des Spiegels i von der Sonne 26; denn wenn der Spiegel i in einem gegebenen Augenblicke zur- Sonne 26 richtig eingestellt ist (das Bild der Sonne befindet sich in-diesem Augenblicke bei z9_. der Abb. 2, d. h. etwas hinter dem Streifen des elliptischen Spiegels 31), so stellt bei zunächst suchend gedachtem Motor und Spiegel i die Sonne bei ihrer Wanderung das Bild 29 in den elliptischen Spiegel 31 ein. Das zurückgeworfene Bild erhitzt die Birne 32, der Elektromotor 33 setzt sich .in Gang, verstellt den Spiegel i des Heliostaten, das Bild der Sonne 29 geht langsam etwas nach vorn und tritt aus dem Segment des Spiegels 31 in die in Abb. 2 gezeigte Stellung. Die Birne des Kontaktes 32 erhält dann .die durch das Spiegelsegment 31 zurückgeworfenen Strahlen nicht mehr, der elektrische Stromkreis öffnet sich, so daß Motor und Spiegel des Heliostaten stehen bleiben. Das Bild der Sonne beginnt dann wieder sich dem Spiegelsegment 31 zu nähern, .und dieselbe Bewegung wiederholt sich, wodurch die Stundenabhängigkeit zustande kommt. Da der Spiegelstreifen 31 stets senkrecht zum Verlauf 30 des Sonnenbildes 29 stehen muß, d. b. parallel zur Ebene der Abbildung und des Einfallwinkels des Spiegels i, muß der Spiegel 31, entsprechend der Bewegung der Stundenachse 5, sich um sich selbst drehen, wie dies durch die gestrichelte Linie 34-35 schematisch angegeben ist.
Das Schema der Vorrichtung, um den Spiegel i von der Deklinationsbewegung der Sönne 26 in Abhängigkeit zu bringen, ist in Abb.3 dargestellt. Die Zeichenebene stellt die des Meridians dar, in der die Sonne in dem gegebenen Augenblicke steht.
Die Deklinationsbewegung ist durch die Pfeile 36 und 37 angedeutet. Die Bewegung in Richtung dieser Pfeile entspricht dann,der Bewegung .des Sonnenbildes (Abb. 4) in Richtung der Pfeile 38, 39. In dem senkrechten Strahlenbündel 27- liegen noch zwei getrennte parabolische Spiegel 4o, 4i. In der Ebene der Vereinigungspunkte der Lichtbündel, die durch die Linie 28 hindurchgehen und von den Spiegeln 4o und 41 zurückgeworfen werden, befinden sich zwei Kontaktvorrichtungen 4-2, 43 der vorher angegebenen Art. Beide sind so angeordnet, daß sie, die eine in dem einen Sinne, die andere in dem anderen Sinne, einen Motor 44 treiben, welcher den Winkel e des Spiegels i gleichzeitig mit der Stundenachse 5, auf der er aufsitzt, verändert.
Wenn mit Hilfe des in Abb. i dargestellten Mechanismus der Spiegel der Stundenbewegung der Sonne gefolgt ist, so bewirkt der Mechanismus der Abb.3 und 4 seinerseits die Abhängigkeit von der Deklination der Sonne. Wenn nämlich das Bild 29 der Sonne bei seiner Verstellung in Richtung des Pfeiles 3o auch auf den einen oder den anderen der beiden parabolischen Spiegel4o, 41 fällt, werden die Strahlen auf den einen oder den anderen Kontakt 42, 43 geworfen, der Motor 44 setzt sich in gewünschtem Sinne in Gang, wodurch der Winkel e des Spiegels derart verändert wird, daß das Bild sich in dem Spiegel, welcher dasselbe noch nicht aufgenommen hat, einstellt. Das Bild der Sonne bleibt bei 45, d. h. in der Schnittlinie beider Spiegel 40, 41, und damit entsteht die Abhängigkeit von der Deklination.
Der in Abb. 5 dargestellte Mechanismus veranschaulicht, in welcher Weise die Einrichtung der Abb. i und 3 kombiniert werden können, um zur Stunden- und zur Deklinationsabhängigkeit außer der Linse 28 nur eine Gruppe von zwei parabolischen Spiegeln 4o. 41 mit Kontakten 42, 43 und nur einen Motor 46 zu benötigen. Zu diesem Zwecke dreht der Motor 46 unmittelbar (im Sinne des Pfeiles 47) die Stundenwelle 5 und verändert den Winkele (Pfeil 48) mit Hilfe einer Kupplung 49. Die beiden Kontakte 42 und 43 sind parallel in den Stromkreis des Motors 46 eingeschaltet, so daß, wenn das Bild der Sonne in den einen oder den anderen Spiegel 40, 41 fällt (die in diesem Falle einem einheitlichen Spiegel 31 der Abb. i und 2 entsprechen), der eine der beiden Kontakte 42, 43 geschlossen wird, so daß@ der Motor stets in demselben Sinne sich in Gang setzt und. die Stundenwelle so dreht, daß die Stundenabhängigkeit zustande kommt.
Andererseits sind die beiden Kontakte so angeordnet, daß sie eine Gruppe von drei Spulen 50,5 1, 52 mit Strom speisen. Der Kontakt42 speist z. B. die Spule 5o und die Spule 52; der Kontakt 43 die Spule 51 und gleichzeitig die Spule 52; jedoch diese in entgegengesetztem Sinne der Speisung durch den Kontakt 42, so daß, wenn der Kontakt 42 geschlossen ist, die Spulen 50 und 52, wenn der Kontakt 43 geschlossen ist, die Spulen 51 und 52 und, wenn die Kontakte 42 und 43 geschlossen sind, die Spulen 5o und 51 gleichzeitig erregt werden.
Unterhalb der Spulen 5o, 51, 52 (Abb. 6) befindet sich eine gemeingchaftliche ,Anker Scheibe 53 mit Kugellager 5.l. Die Scheibe kann drei Stellungen einnehmen, je nachdem die eine oder die andere der drei Gruppen von je zwei der Spulen 50, 51 und 52 erregt ist. Die Scheibe 53 sitzt auf einer senkrechten Stange 55 fest auf, deren Ende (Abb. 5) durch eine Gelenkstange 56 an dein Hebel 57 angreift, der bei 58 sich dreht, und dessen Ende eine Kupplungsmuffe 49 trägt. Der Motor .16 treibt ein konisches Zahnrad 59 an, welches ständig mit zwei anderen konischen Zahnrädern 6o, 61 kämmt, die lose auf der Zelle 62 aufsitzen. Die Kupplungsmuffe 49 ist auf der Welle 62 verschiebbar, dreht sich aber zwangsläufig mit ihr. Je nach den drei verschiedenen Stellungen, welche die Scheibe 53 zu den Spulen So, 51, 52 einnimmt, kommt die Muffe 49 in Eingriff entweder mit dem Zahnrad 6o, wodurch die Welle 62 in bestimmtem Sinne gedreht wird, oder mit dem Zahnradbi, wodurch die Welle 62 in umgekehrtem Sinne sich dreht, oder sie steht mit keinem der beiden Zahnräder 6o, 61 in Eingriff und die `'Felle 6-2 steht still. Die Bewegung der Welle 62 wird, wie schematisch durch den Pfeil-18 angegeben ist, dazu benutzt, um den Deklinationswinkel e des Spiegels i zu verändern.
Mittels der Vorrichtung der Abb. 5 erhält man die Abhängigkeit von der Stundenbewegung durch die zwei Spiegel -io und 41 und zwei Kontakte .12, .43, welche den Motor 46, der die Stundenwelle 5 mitnimmt, ständig in ein und demselben Sinne dreht. Während des Ganges des Motors q.6 berichtigen gegebenenfalls die beiden Spiegel .io, .ii und ihre Kontakte q-2, .l3 mittels der drei Spulen So. 5 1 und 52 und der Kupplung .l9 die Abhängigkeit des Spiegels von der Deklination.
Wie schon erwähnt wurde, genügt es zur selbsttätigen Einstellung des Heliostaten durch die Sonne nicht, die Abhängigkeit bei scheinender Sonne aufrechtzuerhalten; es muß vielmehr noch ein Mittel vorgesehen werden, um beim Aussetzen der unmittelbaren Sonnenstrahlung den Spiegel rasch wieder in die richtige Stellung zurückzubringen, d. h. um die gegenseitige Verschiebung auszugleichen.
Dieses Mittel ist in Abt). 7 dargestellt. Bei einem Äquatorialheliostaten der oben angegebenen Art sind die Deklinationsbewegungen des Spiegels i verhältnismällig schwach, so daß, wenn die Stellung der Stundenachse 5 zur Sonne wieder ausgeglichen ist, die Länge der parabolischen Spiegelstreifen .fo, .ii (Abt). 3 und 5) genügend groß ist, urn trotz der in der Zwischenzeit eingetretenen Deklinationsverschiebung das Bild der Sonne auf die Streifen wieder auftreffen zu lassen, wodurch sich die normale Arbeitsweise weiter fortsetzen kann. Um die Stundenverschiebung bei verhinderter Sonnenstrahlung auszugleichen, wird die Stundenachse durch einen verbältnismäßig rasch umlaufenden Motor 63 in Drehung versetzt. In dein elektrischen Stromkreis des Apparates liegt eine Kontaktvorrichtung 64 an einem Orte, der ständig von den direkten Strahlen der Sonne 26 getroffen wird, sobald die Sonne scheint; ferner befindet sich im Stromkreis in Reihe mit dem Kontakt 64 ein Unterbrecher 65. Dieser Unterbrecher 65 ist mit der bereits erwähnten Linse 28 und einem elliptischen Spiegel 66 kombiniert, der auf den Unterbrecher 65 das Bild der Sonne projiziert. Der Unterbrecher wird erhitzt und schneidet dann den Strom zum Motor 63 ab. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Sobald die Sonne 26 von neuem scheint, erhitzt sich der Kontakt 64. und wird leitend. Der Unterbrecher 65, der normal den Strom passieren läßt, bewirkt das Anlassen des Motors 63. Die Stundenachse 5 wird mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit mitgenommen und es kommt der Augenblick, wo das Bild der Sonne sich dem Spiegel 66 nähert. Wenn es auf dem Spiegel hei 29' (Abb.8) angelangt ist, trifft es schon den Unterbrecher 65 und schneidet sofort den Strom zum Motor 63 ab. Die Stundenachse ,5 bleibt dann in einer Stellung stehen, bei welcher die normale Arbeitsweise in voraufbeschriebener Abbängigkeit wieder aufgenommen werden kann.
Die Öffnung der Kalotte des elliptischen Spiegels 66 muß so groß sein, daß den Spiegel stets zti gegebener Zeit während der Drehung der Stundenachse 5 durch den Motor 63 das Bild der Sonne trotz der Deklinations-%-erschiebung während der Zeit, wo die Sonne nicht schien, treffen kann.
Die Alb. 9, io und i i zeigen in Seitenansicht in einer bestimmten Ebene, in Draufsicht und in Seitenansicht in einer zur ersten Ebene senkrechten Ebene, in welcher Weise die Linse 28, der Spiegel 66, die beiden mit dem Spiegel 66 verbundenen Spiegelstreifen .1o, .I1 der Ausführungsform nach Abb. 5 sowie der Unterbrecher (>> des Spiegels 66 und die beiden Kontakte .12 und q3 der beiden Spiegel .Io und q i angeordnet sind. Wie voraufgehend angegeben wurde, müssen sich die Spiegelstreifen 40, 41 an der Steuerung der Stundenbewegung beteiligen. Zu diesem Zwecke wird bei der Aontierung der Abb.9, io und i i der Spiegel 66 durch die Stundenachse 5 mitgenommen, wie dies schematisch in Alb. ; durch die Pfeile 6; und 68 angegeben ist.
1n Abt). 12 sind sämtliche Teile zum Antrieb des Heliostaten dargestellt. In einen zylindrischen Gehäuse 69, welches nach der Weltachse orientiert ist und auf einem passenden Grundgestell aufsitzt, liegt ein Hohlzylinder 7o, der die vorher mit 5 bezeichnete Stundenachse darstellt. Der Zylinder 70 trägt an seinem oberen Ende den Spiegel i und ist auf eine Welle 71-aufgeschoben, deren Ende 72 in einem Kugellager 73 des Gestelles läuft. Eine Scheibe 74 ist auf dem Rohr 70 befestigt und trägt den Elektromotor 46 zur Regelung der Stundenbewegung. Diese erhält man in folgender Weise: Die Welle 76 des Motors greift mit einer endlosen Schraube in ein Zahnrad 77, welches aixf einer Welle 78 sitzt, die ihrerseits mittels einer endlosen Schraube 79 das Zahnrad 8o treibt. Eine zweite Welle 81 endet in einer endlosen Schraube 82, die mit einem Zahnrad' 83 kämmt, welches in Lagern der Scheibe 74 läuft und mit einer endlosen Schraube 84 fest verbunden ist, die mit einem großen Zahnrad 85 der Mittelwelle 71 kämmt. Das Zahnrad 85 ist fest verbunden mit einem Zahnrad 86, welches unter Vermittlung eines passenden Zahngetriebes durch den rasch umlaufenden Elektromotor 63 in Umdrehung versetzt wird, zum Zwecke, die Verschiebung des Spiegels wieder auszugleichen.
Wenn der Ausgleichsmotor 63 in Gang isst, dreht er die beiden Zahnräder 85, 86, welche durch den nicht umkehrbaren Antrieb, bestehend aus Zahnrad 85 und endloser Schraube 84, die Scheibe 74 in Umdrehung versetzen. Wenn die Erregung des Motors 63 aufhört, bleiben die Zahnräder 85- und 86 in Ruhe, und wenn in diesem Augenblicke der Motor 46 zur Stundenabhängigkeit in Gang tritt, dreht sich die Schräube 84, läuft um das Zahnrad 85 und nimmt hierbei die Scheibe 74 und den. Zylinder 70 mit.
Wie gelegentlich der Erläuterung zur Abb. 5 gesagt wurde, -dient ,der Stundenmotor in diesem Falle gleichzeitig zur @Abhängigmachung des Spiegels -vor der Deklination. Dies geschieht nach Abb.12 auf folgende Weise: Durch ein passendes Zahngetriebe dreht der Motor 46 eine endlose Schraube 88, welche in ein Zahnrad 89 eingreift, das auf einer Stange 9o aufsitzt. Die Stange 9o liegt in der Achse des Stundenzylinders 70 und trägt ein Gewinde an ihrem oberen Ende, das mit einer Mutter 9i zusammenwirkt, an welcher eine Gelenkstange 92 angreift, deren an-' deres Ende mit dem Spiegel i gelenkig verbunden ist. Entsprechend dem Antrieb der Abb. 5 sind in der Abb. 12 zur Übertragung der Bewegung des Motors 46 auf die endlose Schraube 88 sämtliche .Mittel zur Kupplung 49 vorhanden, die durch die drei Spulen 5o, 51 und 52 geschaltet wird. Der Motor nimmt nämlich kontinuierlich die Zahnräder 59, 6o und 61 mit, von denen sich die Zahnräder 6o und 61 lose auf der Antriebswelle der Schraube 88 drehen. Durch die Kupplung 49 läßt es sich erreichen, daß letztere in dem einen oder in entgegengesetztem Sinne mitgenommen oder stillgesetzt wird.
Die Abb. 13 und 14 zeigen die Kontakt-und Unterbrechungsvorrichtungen. Entsprechend Abb. 13 sind die Gasbirnen 93 und 94 durch Rohre 95 und 96 miteinander verbunden. Sie sind bis zur Höhe 98 bzw: 99 mit Quecksilber 97 gefüllt. An der Röhre 96 ist seitlich eine Elektrode ioo angebracht, die ständig mit denn Quecksilber in Berührung steht, und eine Elektrode ioi, deren Verbindung mit dem Quecksilber stattfindet, sobald das Gas in der Birne 93 sich erhitzt, wobei die Birne 94 aber nicht erhitzt zu werden braucht.
Innerhalb der Birne 93 befindet sich ein Metallblättchen aus weichem geschwärztem Stahl io2.
Der in der Abb. 14 gezeigte Unterbrecher ist in ähnlicher Weise gebaut. Die gegen Wärme empfindliche Birne 1o4 ist mit der Kompensationsbirne ios durch ein Rohr io6 verbunden, welches mit Quecksilber bis zur Höhe 107 bzw. io8 gefüllt ist. Seitlich am Rohre io6 sind Elektroden iog und iio angebracht, deren erstere ständig mi't dem Quecksilber in Berührung steht, während die zweite von dem Quecksilber getrennt ist, sobald die Birne 104 sich erhitzt, wobei aber die Birne 105 unerhitzt bleiben kann. Wie in der Abb. 13 ist ein geschwärztes Metallblättchen i i i in die Birne 104 eingesetzt. -- Das geschwärzte Metallblättchen der Birne 104 nimmt das Sonnenlicht auf und erhitzt das Gas. Man gelangt zu demselben Ergebnis, wenn man einfach das Glas der Birne schwärzt; jedoch tritt hierbei der Übelstand auf, daß-das geschwärzte Glas der Birne io4 ein gewisses Trägheitsmoment besitzt. Die Sonnenstrahlen müssen, um das Gas zu erhitzen, zunächst die Glaswandung der Birne erwärmen. Die Wandung ist zwar dünn, besitzt aber ein geringes Wärmeleitvermögen im Vergleich zum Gase, welches sich ausdehnen soll. Die Abkühlung geschieht ebenfalls nur langsam, da das Glas an sich ein schlechter Wärmeleiter ist und nur langsam seine Wärme abgibt.
Dieses Trägheitsmoment wird durch die Verwendung des Metallblättchens wesentlich vermindert, weshalb die Birne 104 aus dündem, durchsichtigem Glas hergestellt wird.
Das Metallblättchen kann durch einen Halbzylinder aus dünnem Metall ersetzt werden. Das Mhetald darf aber durch das Quecksilber nicht angegriffen werden; es muß ein großes Wärmeleitvermögen besitzen und darf nicht schmelzbar sein. Gebräunter Stahl z. B. eignet, sich sehr gut in einer Dicke von nicht über 0,03 inm.

Claims

PATEN TAXSPRticHE: i. Heliostat mit selbsttätiger Regulierung, bei welchem die Einstellung des die Sonnenstrahlen in einer Richtung zurückwerfenden Spiegels entsprechend dem Sonnenstand unter Berücksichtigung der Änderung der Deklination und der Stundenbewegung durch einen oder mehrere Motoren erfolgt, deren Steuerung entsprechend dein natürlichen Lauf der Sonne durch wä rmeeinpfindliche Relais vorgenommen wird, dadurch gekenn-reichnet, daß diese Relais feststehend sind und durch die vom Spiegel reflektierten Sonnenstrahlen in Tätigkeit gesetzt «erden.
2. Heliostat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wahrung der Abhängigkeit des Spiegels (i) von der Stundenbewegung der Sonne senkrecht zur Bahn des durch den Spiegel des Heliostaten reflektierten und vorzugsweise durch eine Sannnellinse zusammengefaßten Strahlenbündels ein kleiner elliptischer Hilfsspiegel (3i) in Gestalt eines schmalen Streifens angeordnet ist, der, sobald er durch das Strahlenbündel getroffen wird, dasselbe auf ein in seinem Strahlenkreuzungspunkt liegendes Relais (32) wirft, welches einen Motor (33) in langsame Umdrehung versetzt, der den Spiegel (i) im Sinne einer Voreilung dreht. bis die durch die Sonnenstrahlen hervorgerufene Erwärmung des Relais (32) aufgehört hat.
3. Heliostat nach den Ansprüchen i und .:, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Abhängigkeit des Spiegels (i) von der Deklination der Sonne zwei -,veitere Hilfsspiegel -(4o und -1i) in Form elliptischer hintereinanderliegender Streifen vorgesehen sind, die das zur Spiegelstetierting verwendete Sonnenstrahlenbündel wechselweise entsprechend der Abweichung der Stellung des Heliostat-Spiegels (i) von der Deklination zwei weiteren Relais (42 und 43) zuleiten, wodurch in einem oder dem anderen Sinne ein weiterer Motor (d4, Abb. 3) in Tätigkeit gesetzt wird. welcher den Winkel. den der Spiegel (i) init der Erdachse bildet, so verändert, daß sich das Bild der Sonne -zwischen den beiden Spiegeln (4o und 41) befindet. .
4. Heliostat nach den Ansprüchen i bis 3. dadurch gekennzeichnet, dal1 die beiden streifenförmigen Spiegel (4o und -i) und die zugehörigen Relais (.12 und 43), welche die Abhängigkeit des Heliostatspiegels (i) von der Stundenbewegung und der Deklination sichern, einen gemeinsamen Motor (-.6, Abb.5) in Bewegung setzen, der die Spiegelwelle (5). um sich selbst dreht, wobei die beiden Relais (.42 und 43) mit dein Motor (46) parallel geschaltet sinn, um ihn in Tätigkeit zu setzen, wenn eines der Relais oder beide von den Sonnenstrahlen getroffen werden, und der den Deklinationswinkel (e) durch eine ausrückbare Kupplung (49) ändert, die durch die Relais (42 und 43) derart betätigt wird, claß sie ausgerückt ist, wenn beide Relais (42 und 43) in Tätigkeit treten, und claß sie in der einen oder anderen Richtung eingeruckt wird, je nachdem ein einzelnes der Relais (42 oder 43) bestrahlt wird, so daß der Motor stets in demselben Sinn umläuft. 5. 1-1.eliostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei über die Relais (42 und 43) wechselweise mit Strom gespeiste und erregte elektrische Spulen (50, 51, 52, Abb.
5 und 6) sowie eine, den drei Spulen gemeinschaftliche, mit Kugelgelenk (54) versehene und an einer Stange (55) sitzende Ankerscheibe (53) vorgesehen sind, welch letztere drei verschiedene Stellungen einnehmen kann, je nachdem die eine oder andere der drei Gruppen von je zwei Spulen durch ,die beiden Kontaktvorrichtungen erregt wird und dabei Hebel (56, 5;) verstellt, welche die dreifache Verstellung der Kupphingsinuffe 9) bewirken.
6. Heliostat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, claß die Stundenachse (5) des Spiegels des. Heliostaten noch mit einem verhältnismäßig rasch umlaufenden Motor (63, Abb. ;) kuppelbar ist, der unter dein Einfluß einer Kontaktvorrichtung (64), die sich an einer stets den Sonnenstrahlen ausgesetzten Stelle befindet, und einer im Brennpunkt eines besonderen elliptischen Spiegels (66) angeordneten Unterbrechungsvorrichtung (65) steht, die vorzugsweise durch eine Linse (28) vom Heliostatspiegel (i) bestrahlt wird.
7. Heliostat nach den Ansprüchen i bis d, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem feststehenden Gehäuse befindliche. den Heliostatspiegel (i) tragende Stundenwelle aus einem Rohr (7o, AU). 12) besteht, das einen scheibenförmigen Flansch (;4) zur Aufnahme des Motors (46) für die Sicherung der Abhängigkeit des Spiegels von der Stundenbewegung der Sonne trägt, der eine endlose Schraube (84) antreibt. die mit einem Zahnrad (85) kämmt und die ,Scheibe (74) sowie die hohle Stundenwelle (70) mitnimmt, während das erwähnte Zahnrad (85) selbst durch den rasch laufenden Motor (63) gedreht wird, und der andere Motor (46) mittels einer in der Achse der hohlen Stundenwelle liegenden Spindel (9o) eine Mutter (gi) verstellt, die .durch eine Gelenkstange den Spiegel (i) schwenkt, wobei der Antrieb der Spindel (9o) durch die Kupplungsonuffe (49) ein- und ausgeschaltet wird.
8. Heliostat nach den Ansprüchen i bis 6 mit einer in einer Glasbirne befindlichen, durch Wärme betätigten Quecksilberkontakt- und Unterbrechungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Glashirne ein geschwärztes Metallplättchen (io 2 bzw. i i i) angebracht ist.