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Rechen- und Meßgerät nach Art einer Schublehre. Die Erfindung betrifft
ein Rechen- und Meßgerät nach Art einer Schublehre mit angelenktem Winkelschenkel
und verschiebbarem Lineal zur rechnerischen Bestimmung von Dreiecks- und Ouadratgrößen,
das namentlich zur Lösung aller an den Dreher in der Werkstätte herantretenden Aufgaben
geeignet ist. Dieses Gerät unterscheidet sich von bekannten Geräten ähnlicher Art
dadurch, daß an dem auf dem Lineal der Lehre in üblicher Weise beweglichen Schieberstück
mit zwei fest damit verbundenen, entgegengesetzt gerichteten Querschenkeln - von
denen der eine auf der einen Seite nach Winkeltangenten zum Radius von 57,3 mm,
auf der anderen in Millimetern eingeteilt, der andere mit Nonius und Merkzeichen
versehen ist -ein auf der einen Seite in Millimetern, auf der anderenSeite nachWinkeltangenten
zum Radius von ioo mm eingeteiltes Gleitlineal verschiebbar geführt ist, das mit
seinem abgeschrägten Ende für eine im Winkel drehbare Millimeterschiene als stellungsbestimmender
Anschlag und für Ablesezwecke als Index dient.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Fig. i ist eine Seitenansicht eines derselben; Fig. 2 ist ein Querschnitt
nach Linie i-i von Fig. i ; Fig. 3 ist eine Oberansicht zu Fig. i ; Fig. 4 ist eine
Rückansicht des Gerätes; Fig. 5 ist eine Stirn- oder Endansicht zu Fig. q.; Fig.
6 ist eine Seitenansicht einer zugleich als Schublehre ausgebildeten Ausführungsform;
Fig. 7 ist ein Querschnitt nach Linie 2-2 von Fig. 6 ; Fig. 8 zeigt eine ähnliche
Ausführungsform; Fig. g und io stellen eine Einzelheit derselben in zwei Ansichten
dar.
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Der in Fig. i bis 5 dargestellten Ausführungsform ist die Berechnung
mit Hilfe der Winkeltangenten nach dem Tangentenradius 57,3 und ioo mm zugrunde
gelegt.- Diese Ausfühiungsform besitzt ein nach Millimetern eingeteiltes Lineal
A, auf welchem ein Schieberstück B mit zwei zum Lineal senkrecht gerichteten
Schenkeln C, D gleitet. Letztere können als Anschlagleisten dienen. Das Schieberstück
B hat im Unterteil einen Nonius, im Oberteil gegenüber diesem einen Merkstrich 0.
Es läßt sich mittels einer Druckschraube E in seiner jeweiligen Stellung am Lineal
A feststellen, _ Der Schenkel C ist auf. der einen Seite nach Graden in Winkeltangenten
nach dem Tangentenradius 57,3 mm und auf der anderen Seite in Millimeter eingeteilt.
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Der Schenkel D besitzt auf der einen Seite einen Nonius und auf der
anderen einen Merkstrich Z. Der Nonius dient zum Ablesen der Zehntelmillimeter einer
Millimeterskala auf einem Querlineal F.
Dieses Querlinea1F ist in
der Mitte des Schenkels D an diesem mittels eines Bügels G, eines Anlagestückes
G1 und einer Bügel und Anlagestück durchsetzenden Spannschraube H (Fig. 2) derart
befestigt, daß es sich an den Schenkeln C, D entlangschieben und in seiner
jeweiligen Stellung feststellen läßt. Es ist auf der einen Seite mit einer gewöhnlichen
Millimeterskala und auf der anderen mit einer nach Winkeltangenten im Radius von
ioo mm eingeteilten Skala versehen. Ein Teil des Querlineals F ist von dieser Einteilung
frei gelassen.
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Der Merkstrich Z auf dem Schenkel D erstreckt sich auf der anderen
Seite bis zum Nullt teilstrich des Nonius dieses Schenkels und zeigt in der Nullstellung
des Querlineals F gegenüber dem Nullteilstrich dieses Nonius auf den Nullteilstrich
der Millimeterskala und auf den Nullteilstrich der ioo-mm-Winkeltangentenskala des
Querlineals F. Am oberen Ende ist das Querlineal F im Winkel von 45' abgeschrägt.
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An einem Ende des Längslineals A ist mittels einer Schraube
J ein Bronzekopf I befestigt. Dieser dient auf der einen Seite des
Lineals A als Lehrenanschlagbacke zur Abnahme gewisser Maße; auf der anderen Linealseite
ist er durchbohrt zur Aufnahme einer Schraube M, auf welcher die beiden Parallelschienen
K, L im Winkel drehbar und mittels einer FlügelmutterN in der gewünschten Stellung
feststellbar sind. Am freien Ende sind diese zwei Schienen K, L durch eine Sehraube
mit Spannmutter P untereinander verbunden. Die Schiene K ist mit einer Millimeterskala
versehen. Die Schienen K, L können getrennt oder vereinigt benutzt werden.
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Das beschriebene Rechengerät kann z. B. zur Lösung folgender Rechenaufgaben
benutzt werden Es soll in einem rechtwinkeligen Dreieck, von dem man einen der spitzen
Winkel in Graden und die Länge der Hypotenuse kennt, der Sinus und Cosinus dieses
Winkels, oder es soll umgekehrt in einem solchen Dreieck bei Bekanntsenn des Sinus
und Cosinus die Größe des Winkels in Graden und die Hypotenuse ihrer Länge nach
berechnet werden.
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Angenommen, es handle sich üm ein rechtwinkeliges Dreieck mit einem
spitzen Winkel von 35' und mit einer Hypotenusenlänge von i20 mm.
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Man stellt zunächst das Querlineal F auf die 35' Teilung ein,
indem man den Teilstrich 35 der auf der Linealrückseite angebrachten Skala dem Merkstrich
Z gegenüber einstellt, und legt dann das Querlineal F in der neuen Stellung durch
Anziehen der Schraube H fest. Man bringt alsdann das Schieberstück B auf den Teilstrich
ioo mm auf dem Längslineal A, indem man seinen Merkstrich 0 auf diesen Teilstrich
einstellt, und zieht die Schraube E an. Hernach lockert man die Flügelmutter N,
um die Schiene K auf die Spitze des Querlineals F herabsinken zu lassen, und zieht
die Flügelmutter N von neuem an. Hierauf löst man die Schraube H des Querlineals
F und die Schraube E des SchieberstückesB und verschiebt das letztere sowie das
Querlineal F, bis das Querlineal F mit seiner Spitze dem Teilstrich =2o auf der
Schiene K, welcher der bekannten Hypotenusenlänge entspricht, gegenübersteht. Man
kann dann auf dem Hauptlineal A gegenüber dem Merkstrich 0 des Schieberstückes B
die Zahl 98,3 mm als gesuchte Länge für den Cosinus und auf dem Querlineal
F gegenüber 0 und dem Merkstrich Z die Zahl 68,9 mm als gesuchte Länge für
den Sinus ablesen.
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Nimmt man jetzt die umgekehrte Aufgabe an, nämlich es sei die Cosinuslänge
mit 98,3 mm und die Sinuslänge mit 68,gmm für einen spitzen Winkel in einem
rechtwinkeligen Dreieck bekannt und die Größe des Winkels in Graden und die Hypotenuse
der Länge nach zu ermitteln.
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Man stellt das Schieberstück B auf dem Lineal A auf den Teilstrich
98,3 mm ein, welcher der bekannten Cosinuslänge entspricht, und zieht die
Schraube E an. Man stellt dann das Querlineal F auf 68,9 mm ein, fixiert
dasselbe mittels der Schraube H, lockert alsdann die Flügelmutter N und läßt die
Schiene K auf der Spitze des Querlineals F aufruhen; der unbekannte Winkel ist so
gebildet, und man zieht die Flügelmutter N wieder an. Man lockert die Schraube E
und verschiebt das Schieberstück B mit seinem Merkzeichen 0 bis auf den Teilstrich
ioo des Längslineals A, zieht die Schraube E wieder an, wendet das Instrument um,
lockert die Schraube H und verschiebt das Querlineal F bis zum Anschlag an der Schiene
K und zieht die Schraube H wieder an. Man kann alsdann die Zahl 35 als Winkelgröße
auf der Tangentenskala des Querlineals ablesen.
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Man lockert die Schrauben E, H, stellt das Schieberstück B
auf 98,3 mm ein, verschiebt das Querlineal F bis zum Anschlag an der Schiene
K und erhält so an der Stelle, wo die Spitze des Querlineals F hinweist, die Größe
=2o mm als gesuchte Hypotenusenlänge.
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Eine weitere mit diesem Instrument zu lösende Aufgabe ist etwa folgende:
Von einem Kreisbogen von 35' mit einer Hypotenusenlänge von 8o mm soll die
Pfeilhöhe des Bogens ermittelt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe stellt man das Schieberstück B auf die Teilung
ioo mm des Längslineals A und das Querlineal F auf die 35 Winkelgrade auf der Rückseite
desselben ein. Man läßt alsdann die Schiene K auf das Querlineal niedersinken, um
den Winkel von 35' zu bilden, und spannt hierauf die Mutter N
fest;
man lockert die Schrauben H und E und verschiebt das Schieberstück B, bis die Spitze
des Querlineals F auf den Teilstrich 8o mm der Schiene K zu stehen kommt. Man lockert
die Schraube H und führt die Schienen K, L bis zum vollen Parallelismus mit dem
Längslineal A nieder. Es genügt alsdann, das Querlineal F gegen die Schiene K anzulegen,
um 65,5 mm abzulesen, die, von 8o mm abgezogen, mit 14,5 mm die. Pfeilhöhe des betreffenden
Bogens ergeben.
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Wie ersichtlich, kann man so eine große Anzahl vonRechenaufgaben leicht
und rasch lösen. Das Querlineal F und sein Befestigungsbügel G können in Wegfall
kommen, und man kann dennoch dieselben Rechenaufgaben mit dem Tangentenradius 57,3
mm ausführen, aber man erhält dann nicht die Zehntelmillimeter des Sinus, während
sich die Zehntelmillimeter des Cosinus stets am Nonius des Schieberstückes B ablesen
lassen.
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Erwähnt sei noch, daß der Schenkel C verdünnt ist, um zwischen die
Schienen K, L treten zu könngn und ihnen eine Führung und Stütze zu verleihen, wenn
man sie vollständig niederfährt, so daß ihre parallele Lage zum Lineal A gesichert
ist, wie in Fig. 1 und 4 mit punktierten Linien angedeutet ist.
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Die Fig. 6, 7, 8, g und 1o veranschaulichen die Ausbildung des Rechengerätes
als Schublehre, deren Schieberstück gewendet ist.
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In Fig. 6 ist die feste Backe Q der Schublehre dicker als das graduierte
Lineal R und das Querlineal F', das die Stelle des vorerwähnten F' versieht, gleitet
längs dieser Backe, an der es durch den Bügel G' mit Spannschraube H' (Fig. 7) gehalten
wird.
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In Fig. 8 ist die feste Backe Q' der Schublehre gleich dick wie das
Lineal R', auf das sich das Querlineal S mittels eines mit Spannschraube T versehenen
Maules von der Seite her aufschiebt. Bei diesen beiden Ausführungsformen sind die
Schienen K', L' an einem Ohr des Schieberstückes U angelenkt, dessen Backe nach
oben gewendet, also zur festen Backe entgegengesetzt gerichtet ist.
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Das Querlineal S versieht den gleichen Dienst wie das Querlineal P'.
Es besitzt an einem Rand entlang eine Millimetereinteilung und längs des anderen
Randes die Skala nach Winkeltangenten im Radius Zoo mm. Es trägt ein Läuferstück
V, das auf Seite der Winkeltangentenskala in einem Winkel von' 45' abgeschrägt ist,
um mit der Schiene K' zusammenzuarbeiten, während es auf der anderen Seite mit einem
Nonius versehen ist. Das Läuferstück V läßt sich mittels der Schraube X am Querlineal
S feststellen. Beim Beispiel gemäß Fig. 6 lassen sich die Zehntelmillimeter an der
festen Backe Q ablesen.
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Für den Fall, daß das Schieberstück Ü das Ohr zum. Anlenken der Schienen
K', L' nicht besäße, ließe sich am Schieberstück irgendein geeignetes Lagerstück
hierfür anbringen.