DE901634C

DE901634C - Die Kombination einer Windrichtungs-Fernanzeigevorrichtung mit einer Windgeschwindigkeits- bzw. Windstaerke-Fernmessvorrichtung

Info

Publication number: DE901634C
Application number: DEZ2349A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Zoellmer
Original assignee: RUDOLF ZOELLMER
Current assignee: RUDOLF ZOELLMER
Priority date: 1951-12-02
Filing date: 1951-12-02
Publication date: 1954-01-14

Description

Die Kombination einer Windrichtungs-Fernanzeigevorrichtung mit einer Windgeschwindigkeits- bzw. Windstärke-Fernmeßvorrichtung Windrichtungs-Fernanzeigegeräte und Windgeschwindigkeits- bzw. Windstärke-Fernmeßgeräte für meteorologische Zwecke sind an sich bekannt.
Diese Windrichtungs-Fernanzeigegeräte bestehen aus einer Windfahne mit wasserdicht eingebauter Kollektorsteuerung, Feruleitung und Anzeigevorrichtung. Diese hat entweder die Form eines Tableaus, auf dem die jeweilige Windrichtung durch Aufleuchten der entsprechenden Buchstaben angezeigt wird, oder es sind die Anfangsbuchstaben der Windrichtungen kreisförmig angeordnet, und ein transparenter, rückwärtig beleuchteter heller Strich deutet auf die der gerade herrschenden Windrichtung entsprechende Bezeichnung hin. Die Fernanzeigegeräte für die Messung der Wind geschwindigkeit bzw. der Windstärke bestehen aus einem Sdhalenkreuzanemometer mit darunter befindlithem, wasserdicht eingebautem Meßdynamo, der Fernleitung und dem Anzeigegerät, einem Drebspulenvoltmeter mit 60 bis 90° Zeigerausschlag, geeicht für die WindggeschwinRdigkeiten in Meter je Sekunde oder in Windstärken von I bis XII.
Diese Geräte dienen der Meteorologie, also einem engen Kreis von Wissensehaftlern, und sind dementsprechend für möglichst genaue Messungen bestimmt. Die beiden Geräte, das Anzeigegerät für die Windrichtung und das Meßgerät für die Windgeschwindigkeit, sind nebeneinander angebracht, und jedes ist für sich ein- und aussdhaltbar und ablesbar.
Einen wesentlich anderen Zweck verfolgt das Gerät nach der Erfindung. Dieses ist für den weiten Kreis der Laien bestimmt, die aber in irgendeiner Weise beruflich, sportlich oder rein liebhabermäßig am Wind und Wetter und dessen ständigen Veränderungen interessiert sind, wie Schiffer, besonders Segler, Fischer, Jäger, Bergsteiger, Touristen, Sommerfrischler, sowie die Stätten zu deren Beherbergung, wie Hotels, Pensionen u. dgl. Diesem Personenkreis kommt es nicht so sehr auf äußerste wissenschaftliche Genauigkeit der Messungen an als vielmehr auf eine möglichst einfache, bequeme, aber rasche und wohl auch originelle und unterhaltsame Art der Windbeobachtung und -messung.
Dementsprechend ist das neue Gerät so eingerichtet, daß mit ihm sowohl die Windrichtung als auch die Windstärke und Windgeschwindigkeit nach einem einzigen Druck auf einen Knopf mit einem einzigen Blick auf ein einziges Skalenblatt abgelesen werden kann und daß überdies dabei ein origineller Leudhteffekt für die Anzeige der Windrichtung dient und die Beobachtungen von trockener Wissenschaftlichkeit ferngehalten werden.
Dies alles wird dadurch erreicht, daß die Anzeigevorrichtung für die Windrichtung und das Meßinstrument für die Windgeschwindigkeit und Windstärke in einem einzigen dosenförmigen Gerät vereinigt sind, in dessen zentralem Teil sich die Windrichtungs-Anzeigevorrichtung befindet, während konzentrisch dazu die beiden Skalen für die Messung der Windgeschwindigkeit und der Windstärke angeordnet sind und das Meßwerk dafür sich unterhalb der Windrichtungs-Anzeigevorrichtung befindet. Diese besteht aus einem weiß leuchtenden Stern in der Mitte des iGerätes und einer ringförmigen Skala mit den üblichen Bezeichnungen der Windrose, ferner aus einer Vorrichtung, durch die beim Einschalten des Gerätes der weiße Mitteistern und ein farbiger Sektor von der Stelle des Windrosenringes, die der augenblicklichen Windrichtung entspricht, zum weißen Zentralstern zu aufleuchtet. Gleichzeitig ist auf den beiden ebenfalls konzentrisch weiter .außen befindlichen Skalen ringen die Windgeschwindigkeit in Meter je Sekunde und die Windstärke I bis XII ablesbar. Der leuchtendeSektor hat überdies je nach der Windrichtung, die er anzeigt, eine bestimmte Farbe, die dem Charakter der Himmelsrichtung entspricht. So leuchtet z. B. bei Ostwind der Sektor rot, bei Südwied gelb, bei Westwind hellblau, bei Nordwind violett und bei den Zwischenwindrichtungen. in der Farbe, die zwischen den Farben der benachbarten Hauptwindrichtungen im Spektrum liegt. Die Kombination könnte auf der gleichen Grundlage auch umgekehrt erfolgen, indem das die Windgeschwindigkeit anzeigende Instrument mit seinen beiden Skalen sich in der Mitte des Gerätes befindet, während konzentrisch dazu die einzelnen farbig aufleuchtenden Windrosenfelder angeordnet sind.
Da hierbei aber sowohl die Wirkung eines leuchtenden Zentralsternes als auch die Wirkung der von der Windrose bzw. deren FeLdern aus auf den Zentralstem zu farbig leuchtenden Sektoreupfeile verlorengehen würde, ist nur die erstgenannte Ausführung gezeichnet und beschrieben. übrigens können die meisten Teile feder Beschreibung der erstgenannten Kombination auch auf die zweitgenannte Kombination sinngemäße Anwendung finden.
Das Gerät ist in den Abb. I bis 8 dargestellt.
Abb. I zeigt das Gerät in Draufsicht, wie es sich beim Ablesevorgang bzw. bei der Messung dem Auge darbietet; Abb. 2 veranschaulicht das Gerät von oben gesehen nach Wegnahme der Farbglassektoren und der runden Mattfolie; Abb. 3 zeigt einen Längsmittelschnitt durch das Gerät nach der Schnittlinie A-B (Abb. 2) und Abb. 4 einen Längsmittelschnitt nach der.Schnittlinie C-D (Abb. 3); in Abb. 5 a bis 5 c ist eine der acht sektorenförmigen Lampenzellen dargestellt, und zwar in Abb. 5 a von oben und Abb. 5b von der Seite gesehen, während Abb. 5c die Abwicklung des für den Boden und die Seitenwände dienenden Bleches zeigt; in Abb. 6 ist ein Schnitt durch den Deckel des Gerätes in vergrößertem Maßstab dargestellt, die linke Hälfte weggelassen, da sie zur rechten symmetrisch ist; in Abb. 7 ist ein Schaltungsschema für den elektrischen Teil der Anlage für Batteriebetrieb und in Abb. 8 für den Anschluß an Wechselstromnetze mittels eines Transformators gezeigt.
Das Gerät besteht aus vier Hauptteilen, dem Deckel 1, der Lampentrommel 2, dem durch den Zylindermantel geschaffenen Voltmeterraum und dem Sockel 4 (Abb. 1 bis 4). Die Lampentrommel 2 besteht aus der kreisrunden Isolierplatte 5, die mittels des gabelförmigen Doppelarmes 6 an dem Tragwinkel 7 befestigt ist, der auf der oberen Fläche des Sockels 4 aufgeschraubt ist. Auf der runden Isolierplatte 5 sind im Kreise acht sektorenförmige Zellen 8 befestigt, deren Grundfläche so gestaltet ist, daß sie beim Zusammenfügen der Zellen von selbst in der Mitte der Lampentrommel 2 über der Platte 5 einen sternförmigenachtzackigen Raum 9 ergeben (Abb.2).
In Abb. 5a bis 5c ist eine solche Lampenzelle dargestellt, und zwar in a von oben und in b von der Seite gesehen, während in c die Abwicklung des gestanzten Zellenbleches gezeigt ist. Die tGrundfläche jeder Lampenzelle 8 ist ein Kreissektor mit abgesetzter Spitze von etwas größerem Winkel als der Sektorenwinkel. In der Mitte des steruförmigen Raumes 9 ist ein'Glühlämpchen 10 mittelsFassungsgewindes 11 an der Isolierplatte 5 befestigt und ebenso auch in jeder der acht Sektorenzellen ein Glühlämpchen 12 mittels Fassungsgewindes 13 (Abb. 2 bis 4). Die Lampentrommel selbst ist ringsherum durch das Zylindermantelblech 2 abgeschlossen, das am Umfang der Isolierplatte 5 befestigt ist. Schließlich ist in geringem Abstand von der Isolierplatte 5 an ihr eine ebenso große dünnere Isolierscheibe 14 (Abb. 3 und 4) mittels dreier nicht gezeichneter Stehbolzen befestigt, durch welche, 14, die zwischen den beiden Isolierscheinen 5 und 14 befindlichen Lampenzuleitungen vom Voltmeterraum abgeschlossen sind. Die Zuleitungen zu den acht Sektorenlampen erfolgen durch ein in den Sockel 4 des Gerätes eingeführtes und an dem Trägerwinkel 7 befestigtes gemeinsames neunadriges Kabel 15 (Abb.2 bis 4). Schließlich ist noch jede der sternförmig angeordneten Glühlampenzellen 8 oben mit einem dem Charakter der betreffenden Himmeisrichtung entsprechenden farbigen Glas 16 (Abb. 6) abgedeckt, das in den Abb. 3 und 4 nur durch je eine enge Punktreihe angedeutet ist. Um diesen Sektorenkranz sind die entsprechenden acht Himmelsrichtungen 8a angegeben.
In dem Voltmeterraum 3 ist auf der oberen Fläche des Sockels 4 das Meßwerk I7 (Abb. 3 und 4) eines Drehspulvoltmeters mit Trockengleichrichter befestigt, das zur Messung der Windgeschwindigkeit und Windstärke in Verbindung mit dem in dem wasserdichten Gehäuse r8 (Abb. 7) eingebauten Meßdynamo des Schalenkreuzanemometers dient. Das Voltmeter hat im Gegensatz zu den sonst üblichen einen maximalen Meßwinkel von 2700 und einen zweimal gekröpften Zeiger 19 (Abb. I bis 3 und 6), der sich um die Lampentrommel 2 herumbewegt. Auf der Instrumentenplatte 20 ist ferner ein Dämpfungskondensator 2I angebracht (Abb. 3 und 4). Die Spitze des Voltmeterzeigers spielt dicht unterhalb des Skalen blattes 22 (Abb. I bis 4 und 6) unter einem kreisförmigen, etwas über 2700 betragenden Schlitz 23 desselben (Abb. I, 2 und 6). Dlas Skalenblatt 22, das auch die Windrose 8n enthält, ist an der im Deckel I befestigten Klarglasplatte 24 (Abb. 6) angeklebt. Zwischen den Farbglassektoren I6 der Lampenzellen 8 und der Klarglasplatte 24 ist eine kreisförmige Mattfolie 25 (Abb. 3, 4 und 6) am Skalenblatt 22 angeklebt von einem Durchmesser, der dem der Lampentrommel 2 entspricht. Diese Mattfolie ist in den Abbildungen strichpunktiert gezeichnet. Der Inhalt der Trommel 2, also die neun Lampenzellen, sind somit bei ausgeschaltetem Gerät nicht sichtbar, obwohl das Skalenblatt 2.2 eine kreisförmige Aussparung 8t vom Durchmesser der Lampentrommel hat (Abb. 6). An die äußere Begrenzung des kreisförmigen, etwas über 2700 betragenden Schlitzes 23 schließen sich die beiden Skalen für die Windgeschwindigkeiten in Meter je Sekunde und für die Windstärken in den Zahlen I bis XII an.
Im Innern des hohlen Sockels 4 ist die in den Abb. 2 und 3 nur gestrichelt gezeichnete Trockenbatterie 26 für die Speisung der Glühlämpchen 10 und 12 und auf der anderen,Seite des Sockelraumes ist alternativ ein ebenfalls nur gestrichelt gezeichneter Transformator, beispielsweise ein Klingeltransformator, für den Anschluß des Gerätes an ein Wechselstromnetz unterzubringen (27, Abb. 2 bis 4).
Bei Batteriebetrieb des Gerätes kann an dem für den Transformator vorgesehenen Platz eine zweite Trockenbatterie entweder als Reserve oder in Paralleischaltung zur erstgenannten zur Verlängerung der Lebensdauer beider Batterien untergebracht werden. Zum vorübergehenden Ein- und Ausschalten des Gerätes zwecks Beobachtung der Windverhältnisse ist im Sockel 4 ein Druckknopfschalter 28 (Äbb. I, 2 und 4) angebracht für zwei voneinander getrennte Stromkreise, nämlich den für die Lampenschaltung IderWindrichtungsanzeilgevorrichtung und gleichzeitig den für die Anschaltung des Voltmeters an den Meßldynamo des Schalenanemometers, der in dem wasserdichten Gehäuse iS (Abb. 7) untergebracht ist. In Abib. 7 ist das Schaltungsschema für Batteriebetrieb gezeichnet. Daraus ist ersichtlich, daß der Lampenstromkreis wiederum in zwei Stromkreise unterteilt ist, nämlich in den unmittelbar für die Beleuchtung der Zentralsternzelbe g mittels der Lampe 10 und den jeweils durch die Stellung der von der Windfahne 29 (Abb. 7) in bekannter Weise beeinflußten Bürste des Kollektors, der sich ebenfalls in dem wasserdichten Gehäuse I8 befindet. In Abb. 8 ist die entsprechende Schaltung für Wechselstrom mittels des Transformators 27 .dargestellt. In diesem Fall sind für die E.in- und Ausschaltung des Netzwechselstroms doppelpolige Schaltkontakte vorgesehen, während die Schaltung für den schwachen Meßstrom der Windgeschwindigkeitsmessung einpolig ist. Der Betrieb des Gerätes erfolgt also nur durch Drücken auf den einzigen Knopf 28, wodurch die beiden Stromkreise für die Windrichtungsanzeigevorrichtung eingeschaltet und gleichzeitig das Voltmeter an den Meßldynamo des Anemometers 30 (Abb. 7) der Windgeschwindigkeits- und Windstärkemeßvorrichtung angeschlossen wird. Nach Abb. I würde beispielsweise während des Druckes auf den Schaltknopf für die Ablesung der Windrichtung der mit W bezeichnete Westsektor hellblau aufleuchten und seine Spitze auf den weiß leuchtenden Zentralstern gerichtet sein, der Wind also vom Westen kommen, und mit dem gleichen Blick würde die Windgeschwindigkeit mit 6 m/s oder Windstärke III bis IV ablesbar sein.
Es sei noch auf die vorteilhafte Gliederung des Gerätes und die zweckmäßige Anordnung der Geräteteile für das jeweilige Auswechseln ausgebrannter Glühlampen und ausgebrauchter Trockenbatterien sowie für den Anschluß des Gerätes an die Fernübertragungsleitungen hingewiesen. Zu dem erstgenannten Zweck braucht nur der Deckel I des Gerätes abgenommen zu werden, um nach Abnahme des Sektorenfarbglases des betreffenden ausgebrannten Lämpchens dieses auswechseln zu können, ohne tdaß hierbei das Voltmeter zugänglich wird. Auch beim Auswechseln ausgebrauchter Trockenbatterien sowie beim Anschluß des Gerätes an die von der Windfahne und dem Anemometer kommenden Leitungen und beim Anschluß des Gerätes an ein Wechsel stromnetz braucht nur der untere Blechiboden 3I (Abb. 3 und 4) vom Sockel 4 abgenommen bzw. aufgeklappt zu werden, ohne daß auch hierbei das empfindliche Meßinstrument zugänglich wird und beschädigt werden könnte.

Claims

PATENTANSPROCHE: I. Die Kombination einer Windrichtungs-Fernanzeigevorrichtung mit einer Windgeschwindigkeits- bzw. Windstärke-Fernmeßvorrichtung mit zentraler Anordnung der ersteren und um diese konzentrisch angebrachter Meßskala für die Windgeschwindigkeitsmeßvorrichtung, beide mit einem einzigen Schaltorgan schaltbar.
2. Die Kombination einer Windrichtungs-Fernanzeigevorrichtung mit einerWindgeschwindigkei ts- bzw. Windstärke-Fernmeßvorrichtung mit zentraler Anordnung der letzteren und um diese herum konzentrisch angebrachten Anzeigefeldern für die Windrichtung, beide mit einem einzigen Schaltorgan schaltbar.
3. Vorrichtung der Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windrichtungsanzeigevorrichtung aus einer in der Mitte des Gerätes angeordneten sternförmigen Zelle (9, Abb. I und 2) mit einem Glühlämpchen (10, Abb.2) und einem Kranz diese umgebender Sektorenzellen (8. Abb. 2) besteht, deren Glühlämpchen (12, Abb. 2) an eine an sich bekannte stromsteuernde Kollektorvorrichtung einer Windfahne angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach den. Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale tSternzelle (9, Abb.2 bis 4) durch die besondere Form der Grundfläche (Abb. 5 a) der einzelnen sie umgebenden Sektorenzellen (8, Abb. 2) von selbst gebil.det ist, indem diese Grundfläche die Form eines Kreissektors mit abgesetzter Spitze von etwas größerem Winkel besitzt, als der des Kreissektors ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sektorenzelle (8, Abb. 2) oben mit einem dem Charakter der betreffenden Himmelsrichtung entsprechenden farbigen Glas (I6, Abb.6) abgedeckt ist und daß über der zentralen Sternzelle (9, Abb. 2 bis 4) und über den Sektorenzellen eine Mattfolie oder Mattglasscheibe (25, Abb. 6), zweckmäßig am Gerätedeckel befestigt, angebracht ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Windgeschwindigkeit bzw. Windstärke anzeigende Meßwerk (17, Abb. 3 und 4) mit seinem Dämpfungskondensator (21, Abb. 3 und 4) unterhalb der Lampentrommel £, Abb. 3 und 4) angeordnet ist und daß konzentrisch zu dieser auf dem im Gerätedeckel (I, Abb. 6) befestigten Skalenblatt (22, Abb. I und 6) die Werte für die Windgeschwindigkeit und Windstärlse aufgezeichnet und mittels eines in einem kreisrunden Schlitz von etwas über 2700 (23, Abb. I, 2 und 6) sichtbaren glekröpften Zeigers (19, I9a, Abb. I bis 3 und 6) ablesbar angeordnet sind.
7. Vorrichtung nachladen Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über den die beiden Windmeßvorrichtungen schaltenden Druckknopf (28, Abb. I, 2, 4 und 7) bei Batteriebetrieb sowohl der von dem Meßdynamo des Anemometers kommende Strom an das Meßinstrument (I7, Abb. 7) angeschlossen ist als auch der von der Batterie (26, Abb. 2, 3 und 7) kommende Strom einerseits .direkt mit der Lampe (IO, Abb. 2 bis 4 und 7) des weiß leuchtenden Sternes in der Gerätemitte und andererseits mit der von dem Kollektor der Windfahne der jeweiligen Windrichtung entsprechend eingeschalteten Lampe der betreffenden farbig leuchtenden tSektorenzelle (Abb. 7).
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an ein Wechselstromnetz anzuschließendes Gerät einen Druckknopfschalter besitzt, der für den Stromkreis des Windgeschwindigkeitsmeßinstrumentes einpolig, aber für den Anschluß an das Wechselstromnetz zweipolig eingerichtet ist (28, Abb. 8).
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät in vier übereinanderliegende und voneinander getrennte Teile bzw. Räume gegliedert ist, nämlich in den Sockel 4 mit Batterie- bzw. Transfonnatorraum, in den durch den Zylindermantel 3 gebildeten Voltmeterraum, in die Lampentrommel 2 und den Skalendeckel I bei leichter Zugänglichkeit der Räume 4 und 2 für aAuswechselungs- und -Anschlußarbeiten, jedoch ohne gleichzeitige Freilegung des Raumes 3 mit seinem empfindlichen Meßwerk.