DE93032C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

in BERLIN.

auf beliebige Entfernungen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. Dezember 1896 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Apparat, der den Stand der einzelnen, auf einer meteorologischen Station aufgestellten Apparate selbsttätig auf; beliebig weite Entfernungen wiedergiebt, so dafs die Kosten für die aufsichtführenden Beamten, die sich für entlegene, schwer zugängliche Stationen, wie es beispielsweise der Montblanc ist, sehr hoch stellen, erspart werden.

Die Erfindung besteht in einer Trommel mit nicht-leitender Umfiäche, welche mitsammt den meteorologischen Apparaten in einem eisernen Kiosk auf der meteorologischen Station untergebracht ist. Auf der Umfiäche dieser Trommel, welche durch einen mittelst Localstrom gespeisten Elektromotor in Drehung versetzt werden kann, ist ein Meldeabschnitt vorgesehen, der in der Breite etwas schmaler ist, als der sovielte Theil ausmacht, als meteorologische Apparate vorhanden sind, so dafs, wenn beispielsweise acht Apparate vorhanden sind , dieser Meldeabschnitt, etwas schmaler ist als Y₈ der Umfiäche. Auf dem Meldeabschnitt sind eine Anzahl senkrechter, an Höhe abnehmender, leitender Lamellen, welche mit einem den unteren Rand der Trommel umgebenden, gut leitenden Ringe in Verbindung stehen, und eine Anzahl waagrechter Lamellen, welche ebenfalls mit genanntem Ring in leitender Verbindung stehen, angeordnet, so dafs, wenn infolge eines Stromimpulses der Fernleitung eine Sperrung der vorgenannten Trommel ausgelöst wird, nicht nur gleichzeitig der Localstrom in Thätigkeit tritt, welcher den die Drehung der Trommel bewirkenden Elektromotor speist, sondern auch ein den gleichmäfsigen Gang der Trommel regelnder Windfang freigegeben wird und beim Drehen der Trommel die Zeiger sämmtlicher meteorologischer Apparate mit einigen der Lamellen des Meldeabschnittes in Berührung kommen können, um je nach der gröfseren oder geringeren Anzahl der Contacte den Stand der Zeiger dem in weiter Entfernung befindlichen Empfänger in Gestalt eines gewöhnlichen, in die Fernleitung eingeschalteten Morseapparates übermitteln zu können.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung in:

Fig. ι in der Seitenansicht veranschaulicht, wobei der umgebende Kiosk im Schnitt dargestellt ist, während

Fig. 2 einen Schnitt nach x-x von Fig. 1 verbildlicht.

Die Fig. 3 bis 8 zeigen Einzelheiten, und zwar

Fig. 3 die Seitenansicht der Trommel mit dem Meldeabschnitt in vergröfsertem Mafsstabe,

Fig. 4 einen Schnitt durch dieselbe mit der Ansicht von unten,

Fig. 5 die Seitenansicht einer die Angabe der Windrichtung vermittelnden Trommel in vergröfsertem Mafsstabe,

Fig. 6 deren Oberansicht und

Fig. 7 die aufgewickelte Lauffläche für die Rolle, welche die Angabe der Windrichtung auf den Zeiger überträgt.

Fig. 8 stellt die Ansicht einer excentrisch angeordneten Kurbelschleife dar, welche die Stärke des Winddruckes dem Zeiger übermittelt.

Der auf der Zeichnung dargestellte Apparat ist für acht meteorologische Mefsvorrichtungen in Aussicht genommen, doch kann die Anzahl auch gröfser und geringer sein. Sämmtliche Mefsvorrichtungen, die in bekannter Weise construirt sein können, wie Barometer, Thermometer, Hygrometer u. s. w., sind je mit einem Zeiger α¹ α² α³... α⁸ versehen, 'welche tangential zur Umfläche der Trommel T liegen und so eingerichtet sind, dafs sie leise auf der Trommelfläche aufruhen. Von diesen Mefsvorrichtungen soll die eigenthümliche Construction des Windrichtungs- und Windstärkemessers des besseren Verständnisses wegen später besonders erörtert werden. Die Trommel T besteht aus nicht leitendem Stoff oder ist mit nicht leitendem Stoff überzogen. Nur ein Bruchtheil der Trommelumfläche, der etwas kleiner ist als ι dividirt durch die Anzahl der Mefsinstrumente, also der in dem vorliesenden Falle etwas kleiner ist als ¹L, ist mit leitenden Lamellen b bezw. b¹ belegt. Dieser Bruchtheil der Trommeloberfläche soll der Meldeabschnitt genannt werden. Die Lamellen bestehen aus einer gröfseren Anzahl senkrecht stehender Lamellen b und zwei oder drei waagrecht liegender Lamellen b¹, welche sämmtlich mit einem am unteren Rande der Trommel angebrachten, gut leitenden Ring c in leitender Verbindung stehen, und von denen erstere so an Gröfse abnehmen, dafs ihre Ge- , sammtheit die Gestalt eines rechtwinkligen Dreieckes ergiebt (Fig. ι und 3).

Die Trommel T steht in fester Verbindung mit einer Zahnradscheibe d, so dafs sie, wenn letztere von dem Elektromotor B in Bewegung gesetzt wird, sich mitdreht.

Der Antrieb des Elektromotors B erfolgt durch'die Localbatterie Z).

An dem leitenden Ring c der Trommel T schleift eine metallene Feder f, welche mittelst eines durch Klemmschraube f¹ festgehaltenen Drahtes mit dem die Windungen des Elektromagneten V bildenden Draht in Verbindung steht. Der Anker g dieses Elektromagneten wird durch eine drehbare, nach aufwärts federnde Stange gebildet, die mit ihrem aufgebogenen Ende in eine an der Unterseite der Zahnscheibe d angeordnete Rast d¹ (Fig. 4) eingreift und somit bezüglich dieser und der mit ihr fest verbundenen Trommel T als Sperrklinke wirkt. Von der Stange g zweigt sich ein Arm g^l nach dem Regulator eines Uhrwerkes ab und hemmt diesen, wenn der Anker von dem Elektromagneten absteht, d. h. also, wenn der Gang der Trommel T gesperrt ist. Der Anker g ist ferner an seiner Unterseite mit einer von ihm durch eine Isolirschicht h getrennten Metallplatte g- ausgestattet, welche zwei Contactfedern i gegenübersteht, so dafs beim Anziehen des Ankers beim erfolgten Berühren der Contactstücke i durch die Metallplatte g'² ein nach der Localbatterie und dem Elektromotor führender Strom geschlossen werden kann.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende:

Die Trommel T steht still, so lange der Anker g mit seiner aufgebogenen Spitze in die an der Unterseite der Zahnscheibe befindliche Rast d¹ (Fig. 4) eingreift. Der Liniendraht A zweigt sich in der meteorologischen Station in so viel Arme ab, als Instrumente vorhanden sind, und ist mit diesen Abzweigungen der eine Zeiger a^l eines bestimmten Instrumentes, z. B. vom Barometer, so verbunden, dafs, wenn die Trommel T steht, sein Endpunkt die erste verhältnifsmäfsig breite Lamelle y berührt, während die Endpunkte der übrigen Zeiger beim Stillstand der Trommel einen nicht leitenden Stoff berühren. Da nun sämmtliche Zeiger sich in metallischer Verbindung mit dem Liniendraht befinden und der eine Zeiger stets in Berührung mit einer Lamelle ist, so ist der Strom vorhanden, sobald in den Liniendraht an der Empfangsstation eingeschaltet wird, denn an der empfangenden Station befindet sich eine Linienbatterie, deren eine Elektrode sich in die Erde senkt und deren andere sich in die Fernleitung fortsetzt. Diese Leitung gelangt nun zu dem vorher genannten Zeiger a^l, setzt sich fort durch die erste Lamelle und weiter durch den Ring c, durch die Feder/, bildet die Windungen des Elektromagneten V und senkt sich in die Erde (Fig. 1).

Wird nun an der Empfangsstation eingeschaltet, so kommt sofort der Elektromagnet V zum Ausdruck, die Stange g wird an- und aus der Rast d^l herausgezogen und giebt die Trommel T frei, welche in der Pfeilrichtung (Fig. ι und 2) in Bewegung geräth, da mit dem Anziehen des Ankers g auch der Regulator m ausgelöst wird und gleichzeitig infolge Anziehens der Metallplatte g'² der Localstrom in Thätigkeit tritt. Der Anker g wird durch einen einzigen Stromstofs angezogen, und setzt sich die dadurch bethätigte Bewegung der Trommel auch fort, wenn der Strom offen -ist, weil die. aufgebogene Spitze des Ankers g durch die gezahnte Scheibe d so lange niedergehalten wird, bis sie wieder in die Rast d¹ einschnappt, und ebenso lange der Regulator ausgelöst und der Localstrom eingeschaltet bleibt.

"Da nun, so lange der letztere an der Empfangsstation eingeschaltet bleibt, das Schliefsen und Oeffhen von den Coritacten abhängig ist, die durch die Zeiger a^l a? a^s. . . a^& nach einander erfolgen, so werden so viele Stromstöfse erhalten, als Lamellen von den Zeigern a¹ a² a^s berührt werden. Die Zahl dieser Berührungen ist Dank der Anordnung der ein Dreieck bilden Lamellen von dem Stande der Zeiger a¹ a² a³. . . a^s abhängig und ist daher eine gröfsere oder kleinere, je nachdem jeder Zeiger hoch oder tief steht.

Hat der eine Zeiger seinen Stand dadurch übermittelt, dafs sich an der Empfangsstation eine bestimmte Zahl von Stromstöfsen gebildet hat, so kommt kurz darauf die Reihe durch die sich drehende Trommel T an den Zeiger eines zweiten Instrumentes, welcher ebenfalls eine seinem Stande entsprechende Anzahl von Stromstöfsen übermittelt u. s. w.

Was die zweckmäfsige Construction der einzelnen Instrumente und deren Verbindung mit der Trommel T anbelangt, so ist klar, dafs Thermometer, Barometer, Hygrometer und dergl. keine andere Gestalt als die im Gebrauch befindliche zu haben brauchen und z. B. Metallthermometer, Aneroid u. s. w. direct ihren Stand mittelst Zeigers an der Trommel angeben können. Schwieriger ist es, die Windrichtung und Windstärke der Trommel T zu übermitteln, und sollen daher diese beiden Einrichtungen, wie schon vorher angedeutet, näher beleuchtet werden.

Neben der Trommel T ist eine Wetterfahne ο angeordnet, deren Stange o¹ sich in starrer Verbindung mit der an der Oberseite eigenthümlich ausgebildeten Trommel o'² und weiter mit der Scheibe o³ befindet. Die Oberseite bildet nämlich eine Art Schneckengang ^ mit einem kurzen, steil ansteigenden Zweige, wie aus der aufgewickelten Mantelfläche (Fig. 7) ersichtlich ist. Auf dem Rand dieser eigen-" thümlichen Curve \ (Fig. 5) läuft eine Rolle ρ (Fig. 1), welche mittelst entsprechender Gabelung mit der Stange r in Verbindung steht. Die Stange r gleitet in einem Ring s auf und nieder, der an der Fahnenstange o¹ mittelst Armes gelagert ist; auch trägt die Stange r den als Schleiffeder ausgebildeten Zeiger a¹. Dreht sich nun die Trommel o² mit der Wetterfahne, so wird die Rolle ρ und mit ihr der Zeiger a⁷ auf- und abbewegt, je nachdem die Fahne die eine oder die andere Richtung nimmt. Eine Feder t ist zu dem Zwecke angebracht, um die Stange r stets in Berührung mit der Scheibe o³ (Fig. 5 und 6) zu halten. Die Scheibe o³ ist aber so gestaltet, dafs, während sie fast an der ganzen Umfläche kreisförmig ausgebildet ist, sie an einem bestimmten Theil 0*, welcher dem steilen Zweige der Schneckencurve ^ an der Oberseite der Trommel o² entspricht, abgeflacht ist, so dafs die Stange r mit dem Zeiger a¹ , so lange erstere durch die Feder t gegen den kreisrunden Theil der Scheibe gedrückt wurde, mittelst des letzteren die Berührung mit der Trommel T vermittelt, während diese Berührung aufhört, sobald die Stange r von der Feder t gegen den abgeflachten Theil o⁴ der Scheibe o³ gedrückt wird, weil sie sich ein wenig zur Seite neigt. Nimmt man nun an, die höchste Stelle der Schneckencurve \ bedeute Nord, so würden Berührungen erhalten während des allmäligen Abfallens der Curve \ über Nord - Ost bis Nord -West. Kommt dagegen die Rolle ρ auf den steilen Zweig der Curve ^, so würde die Berührung des Zeigers a¹ mit der Trommel T ausbleiben, weil seine Lagerstange r in die Abflachung der Scheibe o³ eingedrückt wurde. Nur vermöge dieser eigentümlich gestalteten Curve ist es möglich, durch die Zahl der Contacte an der Trommel T die Windrichtung genau anzugeben. Würde z. B. die Curve \ eine regelmäfsige sein und wieder nach Nord verlaufen, und würde die Scheibe o³ eine vollständig kreisförmige sein, so würden zwar bei Nord die kleinste Zahl Contacte an den Lamellen b stattfinden und bei Süd die gröfste Zahl, aber die mittleren Contacte könnten nicht darüber belehren, ob sie zu dem einen Halbkreis Nord - Süd oder zu dem anderen Süd - Nord gehören, d. h. ob die Veränderung der Windrichtung nach Ost oder West stattgefunden hat.

Die Zeiger a⁵ und α^Ά betreffen den Winddruckmesser und einen Regenanzeiger. Zur Uebermittelung des Standes dieser Instrumente dienen die waagrechten Lamellen b¹. Der Winddruckmesser besitzt vier Windflügel mit halbkugelförmigen Hohlscheiben, deren Oeffnungen nach den vier Hauptwindrichtungen liegen. Die Drehung der Windflügel wird mittelst Getriebes η auf eine Scheibe n¹ übertragen , in welcher eine kreisförmige Nuth w² (Fig. 8) excentrisch angeordnet ist. In diese Nuth (Kurbelschleife) greift der in senkrechter Richtung bewegliche Zeiger a^% mit einem seitlichen Stift ein, so dafs beim Vorübergehen des Meldeabschnittes der Trommel T an dem Zeiger a" die Drehung der Windflügel durch eine gröfsere oder weniger stürmische Anzahl von Contacten sich je nach der Stärke des Windes an den waagrechten Lamellen b^l markirt, indem der Zeiger a⁵ auf- und niedergeht.

Was den Regenanzeiger betrifft, so ist die mit dem Zeiger a³ in Verbindung stehende Einrichtung folgende, welche nur als Beispiel gegeben ist. An der Decke des Kiosk befindet sich eine trichterförmige Schale, welche das Regenwasser nur tropfenweise durchläfst. Diese Tropfen fallen auf einen Löffel q, welcher am

Endpunkt des den Zeiger bildenden' Winkelhebels a^s angeordnet ist, so dafs dem Herabfallen jeden Tropfens auf den Löffel q ein Umkippen des Zeigers a³ entspricht und sich ein Stofs gegen die Trommel ergiebt. Kommt nun der Meldeabschnitt bezw. eine waagrechte Lamelle b¹ an diesem Zeiger a^s vorbei, so geben sich diese Stöfse an der Empfangsstation als Stromstöfse wieder.

Es bedarf wohl kaum der Erwähnung, dafs aufser den angedeuteten Mefsapparaten auch Windmengenmesser (Anemometer) und Regenmesser (Pluviometer) in den allgemein bekannten Ausführungen angeordnet werden können, ebenso Hagelanzeiger und Galvanometer zur Angabe nicht nur des Vorhandenseins von elektrischen Strömungen, sondern auch zur Angabe deren Richtung.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Apparat zum selbsttätigen Uebermitteln des Standes der auf einer meteorologischen Station aufgestellten Registrirapparate auf beliebig weite Entfernungen, gekennzeichnet durch eine drehbare, durch den Anker g eines Elektromagneten V gesperrte Trommel T mit nicht leitender Ummantelung, auf welcher in gewisser, von der Anzahl der mit Zeigern α¹ α² α³ ... λ⁸ ausgerüsteten Registrirapparate abhängiger . Breite eine Anzahl senkrechter Lamellen b in abnehmender Höhe neben einander und mehrere waagrechte Lamellen b¹ angeordnet sind, welche sämmtlich mit einem den unteren Rand der Trommel bildenden Ring c aus gut leitendem Material in leitender Verbindung stehen, dergestalt, dafs bei Einsendung eines Stromstofses in die mit allen Registrirapparaten in Verbindung stehende Fernleitung, durch Anziehen des Ankers g durch den Elektromagneten V die Sperrung der Trommel T aufgehoben, der Regulator m für die Bewegung der Trommel T ausgelöst und letztere infolge Stromschlusses in der Localbatterie D von einem Elektromotor B in Drehung versetzt wird, so dafs durch Vorbeistreifen der Lamellen b bezw. b^l an den Zeigern α¹ α² λ³ u. s. w. durch die Anzahl der Contacte der Stand dieser Zeiger in die Fernleitung übermittelt und von einem Telegraphenapparat beliebiger Construction registrirt werden kann.
2. 2. In Verbindung mit der unter i. gekennzeichneten Trommel T ein in die Fernleitung eingeschalteter Zeiger α¹ , welcher unter Vermittelung einer auf einer schrägen, durch den Wind gedrehten Fläche \ ruhenden Rolle ρ an genannter Trommel T in Höhe der senkrecht stehenden Lamellen b auf- und niedergleiten kann uud beim Vorbeistreifen dieser Lamellen durch die Anzahl der Contacte die Richtung des Windes angiebt.
3. 3. In Verbindung mit der unter 1. gekennzeichneten Trommel T ein in die Fernleitung eingeschalteter Zeiger a⁵, welcher unter Vermittelung einer excentrischeti Kurbelschleife ri² und eines Paares Kegelräder η durch den Wind an genannter Trommel in Höhe der waagrechten Lamellen b¹ auf- und niederbewegt wird und beim Vorbeistreifen derselben durch die Anzahl der Contacte die Stärke des Windes angiebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.