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Stetig variierbare Proportionalskala
Die Erfindung bezieht sich auf eine stetig variierbare Proportionalskala, deren dehnbarer Skalenträ- ger mit seinen Enden an zwei Auslegern befestigt ist, die mit einer Führungsschiene in Verbindung ste- hen.
Das Bedürfnis nach Proportionalskalen ist in Wirtschaft, Technik, Forschung und Verwaltung nicht nur mit dem zunehmenden Umfang der Aufgaben, sondern noch mehr mit der mit diesen verbundenen geistigen Vertiefung immer mehr gewachsen. Trotzdem fehlte es bisher an einem wirtschaftlichen, ge- nügend genauen und handlichen Gerät, obwohl das Prinzip, ausziehbare Skalen herzustellen, schon im vorigen Jahrhundert bekannt war.
Die Erfindung dient also einer sehr aktuellen Aufgabe. Sie wird allen oben erwähnten Anforderungen als verstell- und fixierbare Proportionalskala durch neuartige, besonders zweckentsprechende Lösungen gerecht.
Die stetig variierbare Proportionalskala ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Ausleger entlang der Führungsschiene verschiebbar ausgebildet sind und dass die Führungsschiene und die
Schlitten der Ausleger ein spitzwinkeliges Profil haben, welches ein kleines Spiel aufweist, so dass zufolge des durch die Dehnung des Skalenträgers hervorgerufenen Kippens der Ausleger gegenüber der Schiene eine Verkeilung der Führungsteile ineinander und somit eine der Dehnung proportionale Selbsthemmung und Blockierung der Skala herbeigeführt wird.
In einer zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung kann eine zusätzliche feste Skala vorgesehen sein, die auf der Führungsschiene aufgebracht ist, wobei Zeiger, die ebenfalls auf der Führungsschiene verschiebbar angeordnet sind, ein Zusammenspiel der beiden Skalen ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. l den prinzipiellen Aufbau, die Fig. 2-6 die Führungsprofile, wobei Fig. 5 die Anpressung in den Winkeln und Fig. 6 die Anpressung an die Stirnfläche der Führung andeutet. Fig. 7 zeigt, wie mit einer besonderen beweglichen Schiene Skalenwerte über Zeiger auf die variierbare Skala übertragen werden. und Fig. 8 zeigt, wie der variierbaren Skala eine Platte mit festen Skalen unterlegt wird, während gemäss Fig. 9 diese Platte umklappbar ausgebildet ist.
Fig. l ist wie folgt näher zu erläutern :
In der Schiene 1 mit einem spitzwinkeligen Führungsprofil werden zwei Ausleger 2, welche mit dem dazupassenden Gleitprofil 3 fest verbunden sind, geführt. An den Enden der Ausleger 2 ist die ausziehbare Proportionalskala 4 befestigt.
Neu ist zunächst die Verwendung von zwei verschiebbaren Auslegern 2, da bisher bei ProportionalMassstäben immer nur ein Ende des Skalenbandes beweglich war. Bei einseitigem Ausziehen der Skala wandert jedoch auch ihr Nullpunkt und man war daher gezwungen, bei der Anpassung an das Objekt das ganze Gerät selbst mehrmals zu verschieben, um die Deckung des Skalenanfanges mit dem Anfang des Objektes herbeizuführen.
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Die erfindungsgemässe Ausführung vermeidet dies und beschleunigt naturgemäss die Anpassung, in- dem gleichzeitig zwei Bewegungen stattfinden. Anfang und Ende der Skala werden gleichzeitig-von innen nach aussen oder von aussen nach innen-verstellt und ermöglichen auf beiden Seiten die Einjustie- rung.
Die Führung in oder auf einer Schiene mit spitzwinkeligem Profil 5, welches eine innere oder auch eine äussere Bahn (Fig. 2, 3 und 4) für die Ausleger darbieten kann, hat besondere Vorteile. Während bei bekannten Geräten zu der Verstellvorrichtung noch eigene Feststelleinrichtungen zur Fixierung der eingestellten Länge nötig waren, kann bei dieser neuen Art der Führung darauf ganz verzichtet werden.
Damit ergibt sich nicht nur eine besonders einfache Handhabung, sondern auch eine wesentliche Ersparnis an feinmechanischen Bauteilen, wie sie jede andere manuell betätigte wie auch selbsttätige Fixiervorrichtung benötigen würde. So ergeben sich auch keine Mehrkosten, sondern es ist sogar billiger, wenn beideAusleger als sich automatisch fixierende Elemente ausgebildet sind und nicht zwei unterschiedliche Ausführungen dafür gebraucht werden.
Während spitzwinkelige Profile-wie etwa das Schwalbenschwanz-Profil - als Führungselemente in präziser Passung ausgebildet und benutzt zu werden pflegen, haben sie beim Erfindungsgegenstand mit Absicht ein gewisses Spiel 6 (Fig. 5). Das soll einerseits eine widerstandslose Beweglichkeit der Ausleger beim Verschieben gewährleisten und anderseits ein leichtes Kippen der Ausleger zulassen (Fig. 5), wenn sie nach der Einstellung der Skala freigegeben werden.
Hiebei pressen sich die Führungsteile proportional der Zugkraft des gedehnten Skalenbandes so fest ineinander (Pfeile 7 und 8 in den Fig. 5 und 6), dass eine in jeder Richtung wirksame Verkeilung zustandekommt (Fig. 6) ; diese Blockierung kann auch durch Stösse nicht beeinträchtigt werden. Damit wird erreicht, dass der Grad der Sicherheit der Fixierung dem jeweiligen Bedarf gerecht wird.
Führung, Grobeinstellung, Feineinstellung und eine bedarfsgerechte Proportionalhemmung zwecks Fixierung sind nun in einem denkbar einfachen Gebilde vereinigt, das aus Profilmaterial besteht und von der Strangpresse in Kunststoff oder Metall billig geliefert wird.
Die Verstellung der Ausleger erfolgt durch ein mehr oder weniger leichtes Lockern der Fixierung, indem man die Ausleger etwas schwenkt. Für die Grobeinstellung werden sie stark geschwenkt, damit sie in der Führung-leicht laufen ; die Feineinstellung lässt sich durch Wackelbewegungen in kleinen und kleinsten Schritten bewerkstelligen ; die Gefahr eines plötzlichen Zurückschnellens besteht nicht, weil beim Loslassen des Auslegers unmittelbar die automatische Blockierung in Aktion tritt (Fig. 5 und 6).
Es besteht naturgemäss auch die Möglichkeit, die erfindungsgemässe Selbstblockierung auf die Grobeinstellung zu beschränken, während für die Feineinstellung eine besondere Verstellvorrichtung mit eigener Fixiereinrichtung vorgesehen wird.
Die in der Verstelleinrichtung proportional wirkende Verkeilung bringt den Vorteil, dass es nun möglich ist, auch wesentlich stärkere Dehnungen anzuwenden als bei denjenigen Einrichtungen, die mit nicht selbsthemmenden, von aussen zu betätigenden Fixierungen versehen waren. Hier war es nicht zu vermeiden, dass das Skalenband bei stärkerer Dehnung zurückschnellte, bevor die Fixierung wirksam wurde.
Eine vergrösserteDehnungsmöglichkeit bedeutet wirtschaftlich insofern einen Fortschritt, als die Proportionalskala nun einen wesentlich grösseren Verwendungsbereich erhält, als es der Fall war, solange Proportionalskalen nur für einen kleinen Bereich- etwa als Reduzierskalen - bestimmt waren.
Legt man eine Proportionalskala mit 100 Teilstrichen neben eine unveränderliche Skala, z. B. bündig mit deren Teilstrichen 0 und 64, so teilt die Proportionalskala 64 durch 100. Man kann dann z. B. gegenüber 32 ablesen 50%, gegenüber 16 den Wert 25% usw.
Eine Prozentrechnung ist aber nichts anderes als eine Multiplikation wie im Beispiel mit 0,50 und 0, 25. Damit werden also unter Berücksichtigung der Dezimalstellen Multiplikationen ermöglicht (wie etwa 64 x 500 = 32000 oder 64 x 2, 5 = 160). Der Gegenstand der Erfindung legt es im Hinblickauf seine hohe Genauigkeit und auf die Verschiebbarkeit der Proportionalskala mit ihren zwei Auslegern nahe, die erwähnte unveränderliche Skala gemäss Fig. 7 direkt damit zu verbinden, indem die unveränderliche Skala 9 auf die Führung 1 selbst aufgebracht wird, während die Übertragung zuder verän- derlichen Skala durch Zeiger 10 erfolgt, die auf der Führungsschiene mit einer besonderen Leiste 11 bewegt werden können.
Auf diese Weise entsteht ein Rechenstab zum Multiplizieren und umgekehrt auch zum Dividieren, der erstmalig mit linearen Skalen arbeitet und den handgreiflichen Rechenvorgang sinngemäss und anschaulich vollzieht.
Diese züm Rechenstab ergänzte Proportionalskala lässt sich noch in der Weise vervollkommnen, dass eine Übertragung der bestimmten Punkte von der unveränderlichen Skala auf die veränderliche Skala
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und umgekehrt nicht mehr durch Zeiger vorgenommen zu werden braucht. Gemäss Fig. 8 wird die unver- änderliche Skala 12 auf einer verschiebbaren Platte 13 der veränderlichen Skala direkt unterlegt.
Damit sind die beiden Skalen unmittelbar miteinander in Verbindung gebracht. Als Führung bzw.
Befestigung dient die Hauptschiene 1. Ein Zeiger, der ebenfalls auf der Leiste 11 der Hauptschiene 1 geführt werden kann, dient dann nur noch dazu-wie es beim logarithmischen Rechenstab mit Läufer geschieht-, die Rechenpunkte anzupeilen und festzuhalten.
Die unterlegte Platte 13 hat eine zweite unveränderliche Skala 14 in vergrössertem Massstab, da auf der Proportionalskala in geschrumpftem Zustand die unteren Zahlenwerte nicht mehr für dieRechnung verwertbar sind.
Der in dieser Weise kombinierte Proportional-Massstab und Proportional-Rechner kann abwechselnd zum Messen und Rechnen benutzt werden. Deshalb ist die Skalenplatte herausnehmbar ausgebildet.
Damit dies nicht mehr nötig ist, kann dieSkalenplatte mitHilfe eines Scharniers 15 auchschwenkbar (Fig. 9) ausgeführt werden. Sie wird dann nur auf die andere Seite der Führungsschiene geklappt, womit die Proportionalskala wieder freigelegt und für das Anlegen an Unterlagen verfügbar ist.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Stetig variierbare Proportionalskala, deren dehnbarer Skalenträger mit seinen Enden an zwei Auslegern befestigt ist, die mit einer Führungsschiene in Verbindung stehen, dadurch gekennzeich- net, dass die beiden Ausleger entlang der Führungsschiene verschiebbar ausgebildet sind und dass die Führungsschiene und die Schlitten der Ausleger ein spitzwinkeliges Profil haben, welches ein kleines Spiel aufweist, so dass zufolge des durch die Dehnung des Skalenträgers hervorgerufenen Kippens der Ausleger gegenüber der Schiene eine Verkeilung der Führungsteile ineinander und somit eine der Dehnung proportionale Selbsthemmung und Blockierung der Skala herbeigeführt wird.
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Constantly variable proportional scale
The invention relates to a continuously variable proportional scale, the stretchable scale carrier of which is fastened with its ends to two arms that are connected to a guide rail.
The need for proportional scales has grown in business, technology, research and administration not only with the increasing scope of tasks, but even more with the intellectual deepening associated with them. In spite of this, there has so far been no economical, sufficiently precise and handy device, although the principle of producing extendable scales was already known in the previous century.
The invention thus serves a very topical task. It meets all of the above-mentioned requirements as an adjustable and fixable proportional scale through novel, particularly appropriate solutions.
According to the invention, the continuously variable proportional scale is characterized in that the two
Cantilever are designed to be displaceable along the guide rail and that the guide rail and the
Carriages of the boom have an acute-angled profile, which has a little play, so that due to the tilting of the boom caused by the expansion of the scale carrier relative to the rail, the guide parts are wedged into one another and thus self-locking and blocking of the scale is brought about in proportion to the expansion.
In an expedient embodiment of the invention, an additional fixed scale can be provided, which is applied to the guide rail, with pointers, which are also arranged displaceably on the guide rail, enable the two scales to interact.
An embodiment of the invention is shown in the drawings. FIG. 1 shows the basic structure, FIGS. 2-6 show the guide profiles, FIG. 5 indicating the contact pressure in the angles and FIG. 6 the contact pressure on the end face of the guide. 7 shows how scale values are transferred to the variable scale via pointers with a special movable rail. and FIG. 8 shows how a plate with fixed scales is placed underneath the variable scale, while according to FIG. 9 this plate is designed to be foldable.
Fig. 1 is to be explained in more detail as follows:
In the rail 1 with an acute-angled guide profile, two cantilevers 2, which are firmly connected to the sliding profile 3 that fits there, are guided. The pull-out proportional scale 4 is attached to the ends of the boom 2.
First of all, the use of two displaceable arms 2 is new, since until now only one end of the scale band was movable with proportional measuring rods. If the scale is pulled out on one side, however, its zero point also moves and one was therefore forced to move the entire device itself several times when adapting to the object in order to bring about the coincidence of the beginning of the scale with the beginning of the object.
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The embodiment according to the invention avoids this and naturally accelerates the adaptation in that two movements take place at the same time. The beginning and end of the scale are adjusted simultaneously - from the inside to the outside or from the outside to the inside - and allow adjustment on both sides.
The guidance in or on a rail with an acute-angled profile 5, which can present an inner or an outer path (FIGS. 2, 3 and 4) for the boom, has particular advantages. While in known devices for the adjusting device separate locking devices were still required to fix the set length, this new type of guidance can be dispensed with entirely.
This results not only in particularly simple handling, but also in substantial savings in fine mechanical components, as would be required by any other manually operated or automatic fixing device. In this way, there are no additional costs, but it is even cheaper if both arms are designed as automatically fixing elements and two different designs are not needed for this.
While acute-angled profiles - such as the dovetail profile - are usually designed and used as guide elements with a precise fit, they deliberately have a certain amount of play 6 in the subject matter of the invention (FIG. 5). This is intended on the one hand to ensure resistance-free mobility of the boom when moving and on the other hand to allow the boom to tilt slightly (FIG. 5) when they are released after setting the scale.
The guide parts are pressed so tightly into one another (arrows 7 and 8 in FIGS. 5 and 6) proportional to the tensile force of the stretched scale band that wedging is effective in every direction (FIG. 6); this blocking cannot be impaired even by impacts. This ensures that the degree of security of the fixation meets the respective requirements.
Leadership, coarse adjustment, fine adjustment and a needs-based proportional inhibition for the purpose of fixation are now combined in a very simple structure that consists of profile material and is supplied cheaply by the extrusion press in plastic or metal.
The adjustment of the extension arm is done by loosening the fixation more or less easily by pivoting the extension arm a little. For the coarse adjustment they are swiveled strongly so that they run easily in the guide; the fine adjustment can be done by rocking movements in small and very small steps; there is no risk of a sudden snapback, because when the boom is released, the automatic blocking immediately comes into action (FIGS. 5 and 6).
Naturally, there is also the possibility of restricting the self-locking according to the invention to the coarse adjustment, while a special adjustment device with its own fixing device is provided for the fine adjustment.
The wedging, which acts proportionally in the adjustment device, has the advantage that it is now possible to apply significantly greater expansions than with those devices that were provided with non-self-locking fixations that were actuated from the outside. Here it was unavoidable that the scale band would snap back when stretched more strongly before the fixation took effect.
An increased possibility of expansion means an economic advance insofar as the proportional scale is now given a much larger area of application than was the case as long as proportional scales were only intended for a small area - for example as reducing scales.
If you put a proportional scale with 100 graduation marks next to an unchangeable scale, e.g. B. flush with their tick marks 0 and 64, the proportional scale divides 64 by 100. You can then z. B. 50% against 32, 25% against 16, etc.
However, a percentage calculation is nothing more than a multiplication as in the example with 0.50 and 0.25. Thus, taking into account the decimal places, multiplications are possible (such as 64 x 500 = 32,000 or 64 x 2, 5 = 160). The object of the invention suggests, in view of its high accuracy and the displaceability of the proportional scale with its two cantilevers, to connect the aforementioned invariable scale according to FIG. 7 directly to it by applying the invariable scale 9 to the guide 1 itself while the transfer to the variable scale takes place via pointers 10, which can be moved on the guide rail with a special bar 11.
This creates a slide rule for multiplying and, conversely, also for dividing, which works for the first time with linear scales and performs the tangible calculation process in a meaningful and clear manner.
This proportional scale, which has been added to the slide rule, can be perfected in such a way that the specific points are transferred from the unchangeable scale to the changeable scale
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and vice versa no longer needs to be done by pointers. According to FIG. 8, the unchangeable scale 12 is directly underlaid on a movable plate 13 of the changeable scale.
The two scales are thus directly linked to one another. As a guide or
The main rail 1 is used for fastening. A pointer, which can also be guided on the bar 11 of the main rail 1, then only serves - as is the case with the logarithmic slide rule with a runner - to locate and hold the calculation points.
The underlying plate 13 has a second unchangeable scale 14 on an enlarged scale, since the lower numerical values on the proportional scale in the shrunk state can no longer be used for the calculation.
The proportional scale and proportional calculator combined in this way can be used alternately for measuring and calculating. The scale plate is therefore designed to be removable.
So that this is no longer necessary, the scale plate can also be made pivotable with the aid of a hinge 15 (Fig. 9). It is then only folded onto the other side of the guide rail, revealing the proportional scale again and making it available for placing on documents.
PATENT CLAIMS:
1. Constantly variable proportional scale, the elastic scale carrier of which is attached with its ends to two arms that are connected to a guide rail, characterized in that the two arms are designed to be displaceable along the guide rail and that the guide rail and the carriage of the arm have an acute-angled profile, which has a little play, so that due to the tilting of the arm relative to the rail caused by the expansion of the scale support, the guide parts are wedged into one another and thus self-locking and blocking of the scale is brought about in proportion to the expansion.
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