Adolf Friedrich Fabricius: Untersuchung einer räumlichen Windfahne.
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12 Stunden (siehe Seite 18 und 21) — besten einen Durchmesser von 187 mm und eine Höhe
von 250 mm. Auf eine solche Trommel wird ein berußter Bogen ohne Diagrammeinteilung
gelegt, der nach erreichter Umlaufszeit wieder abgenommen und mit einer Schellacklösung
fixiert wird. Zur Auswertung des beschriebenen Rußbogens dient ein Diagrammnetz auf
Ölpapier, das auf den Rußbogen aufgelegt wird. Beide Bogen zusammen werden von hinten
beleuchtet, wobei deutlich die von den Stahlspitzen weißgekratzten Kurvenzüge sichtbar werden.
Eine feststehende, sog. Basisfeder hinterläßt auf dem Bogen einen geraden Strich, nach dem
die anderen Federn eingestellt werden und auf den das Diagrammnetz bezogen wird. Hier
durch wird die Kontrolle einer eventuellen Verstellung der Federn ermöglicht. Für die
Registrierung der horizontalen Windrichtung dienen die beiden oberen Schreibfedern 3 und 4,
von denen jede einen von Norden bis Süden reichenden Halbkreis bestreicht. Bei östlichen
Winden schreibt die obere, bei westlichen die untere Feder. Dies wird durch eine auto
matische Nockensteuerung 5 und 6 erreicht. Beim Überspringen des Windes über die Nord
richtung hinaus wechseln sich die Schreibfedern präzise ab.
Die mittlere Feder 7 registriert den vertikalen Einfallswinkel des Windes für einen
Meßbereich von ± 60° Neigung gegen die Horizontale. Es bedeuten die Anzeigen von ± 0°
einen völlig horizontalen, eine positive bis + 60° einen absteigenden, eine negative bis — 60°
einen aufsteigenden Luftstrom.
Die Wirkungsweise ist folgende: Die Achse 8 des Schreibers ist durch ein Verbindungs
gestänge gekuppelt mit der Achse 15 des Gebers. Diese führt eine Drehung aus, die der
Vertikalfahne 6 entsprechend durch die Kegelräder 13 und 14 eingestellt wird. Außerdem
nimmt diese Achse auch an den Drehungen des Standrohres teil, welche durch die Horizontal
fahne 1 bedingt sind. Um diese letzterwähnte Drehung zu eliminieren, ist ein Differential
getriebe angeordnet, das aus den Sonnenrädern 9 und 10 und dem Planetenrad 11 besteht.
Während das Planetenrad mit der Achse 8 umläuft, wird das untere Sonnenrad über die
Zahnräder 12 und 13 von der Achse 14 gedreht, die durch starres Gestänge von der Geber
achse 18 (siehe Abbildung 8, Tafel 2) angetrieben wird. Die Wirkung dieses Getriebes
ist so, daß die Drehung des oberen Sonnenrades 10 den Bewegungen der Vertikalfahne
direkt verhältnisgleich sind. Die Übertragung auf die Schreibfeder erfolgt durch zwei weitere
Kegelräder 15 und 16 sowie ein Trieb 17, das die Zahnstange 18 mit dem Schreibarm 7
in der Höhe verstellt.
Die Böenaufzeichnung erfolgt durch einen Tauchschwimmer 1, der in dem Topf 2
unter der Grundplatte in einem dünnflüssigen, frostsicheren Spezialöl mit dem spezifischen
Gewicht 0,86 schwimmt. Der Schwimmer wird von unten durch den Gesamtdruck, von oben
durch den statischen Drude zu Auf- und Abwärtsbewegungen oberhalb seiner Ruhelage
gezwungen. Auf dem oberen Teil des Schwimmers ist eine Stange angebracht, an der ein
Schreibarm sitzt, so daß die Vertikalbewegungen des Schwimmers direkt auf der Trommel
verzeichnet werden. Der Austauch des Schwimmers enspricht der Differenz der beiden
Drucke, also dem reinen Staudruck (2, Seite 369 ff.).
Wenn p^ der Gesamtdrude an der Spitze des Staurohrs ist, p__ der statische Druck am
Ringschlitz, so ist der reine Staudruck
h = P g - Ps
