DE890873C - Besonnungs- und Tageslicht-Pruefgeraet - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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. '

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät, welches erlaubt, das Spiegelbild der von einer beliebigen Stelle aus sichtbaren Himmelsfläche mit einem oder mehreren Diagrammen optisch. zur Deckung zu bringen, dadurch. gekennzeichnet, daß im Inneren,des Gerätes eine magnetische, die Himmelsrichtung anzeigende Vorrichtung angebracht ist. z. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der benutzten Diagramme vermittels eines mit diesem verbundenen Magneten nach der Himmelsrichtung orientiert werden kann. 3, Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelbild: auf der Oberfläche eines Körpers entworfen wird, an welchem zugleich eines oder mehrere Diagramme fest angebracht sind. 4. Besonnungs- und. Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das Spiegelbild entwerfende Teil eine gewölbte Oberfläche besitzt, dabei aber halb durchsichtig ist, so daß ein darunter an,-gebrachtes Diagramm außer dem Spiegelbild sichtbar bleibt. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgen den., dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelbild auf der gewölbten Oberfläche einer dünnen Schale entworfen wird. 6. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine daran angebrachte Vorrichtung es erlaubt, eine beliebige Anzahl von Diagrammträgern um die optische Achse des Gerätes drehbar zu befestigen, wobei jeder Diagrammträger für sich, getrennt von den. anderen, beweglich bleibt. 7. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aus mindestens zwei gegeneinander um eine senkrechte Achse beweglichen Teilen besteht. $. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem mit dem Magneten orientierbaren Diagramm noch mindestens ein von diesem g_°-trennt bewegbares, gleichzeitig sichtbares Diagramm fest oder auswechiselbar angebracht ist. g. Beso nnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens drei gleichzeitig sichtbare, aber unabhängig voneinander um die vertikale Achse dreihb,are Diagramme fest oder auswechselbar angeordnet enthält. io. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch, 2 oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Magneten: orientierbare Teil die wahlweise Anbringung auswechselbarer Diagramme gestattet. ii. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch, i oder einem der diesem folgen, den, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen des mit dem. Magneten orientierbaren Teilas., wie bei Kompassen üblich, mechanisch gedämpft werden können:. 12. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichgewicht des mit dem Magneten orientierbaren Teils durch ein: verschiebbares Gewicht geregelt werden kann. 13. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach. Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mißweisun:g des mit dem Magneten orien@tierbaren Teils. durch Verschiebung oder Drehung des Magneten: bzw. eines Hilfsmagneten verändert werden kann. 1q.. Besonnungs- und- Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet aus einem oder mehreren Blechstreifen, z. B. Rasierklingen, besteht. 15. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach. Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehungen zwischen in wahrer Ortszeit auf benutzten. Diagrammen enthaltenen Zeitangaben, mit der amtlichen Zeit durch eine gegeneinander verschiebbare Anordnung von mindestens zwei Skalen abgelesen werd-cm können, welche an dem Gerät angebracht sind. 16. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß, die Blickrichtung des Betrachters und der Augabstand von der spiegelnden Fläche mit Hilfe zweier übereinander angeordneter Markderungen kontrolliert werden können. 17. Besonnungs- und: Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem: der diesem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer am Gerät befindlichen Libelle die vertikale Lage der Gerätachse kontrolliert werden kann. 18. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfgerät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden, dadurch. gekennzeichnet, daß das untere der benutzten Diagramme mit dunklem Untergrund verseben ist. ig. Besonnungs- und Tageslicht-Prüfge:rät nach Anspruch i oder einem der diesem folgenden., dadurch gekennzeichnet, d@aß durch entsprechende Gestaltung der konvexen Spiegelfläche eine Abbildung erzielt wird., welche der stereographischen Projektion entspricht.