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Vorrichtung zur mechanischen Ausgleichung gebrochener Linien mittels Federzug nach Biegekurven elastischer Bänder
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der im Patent Nr. 266471 beschriebenen Vorrichtung zum Ausgleichen gebrochener Linienzüge mit Hilfe eines biegsamen Lineals. Die Vorrichtung gemäss dem Stammpatent besteht aus einer Grundplatte mit mehreren parallel nebeneinander angeordneten Ordinatenstäben, auf denen mittels mit dem biegsamen Lineal verbundenen Schiebern die Ordinatenwerte des Linienzuges einstellbar sind, wobei jeder Ordinatenstab in einer in der Grundplatte vorgesehenen Nut in seiner Längsrichtung verschiebbar geführt ist.
Weiters weist gemäss dem Stammpatent der in der Führungsnut der Grundplatte liegende stegförmige Unterteil jedes Ordinatenstabes eine oder zwei Nasen auf, an denen unmittelbar oder über einen entsprechend umgelenkten Zugfaden eine dem betreffenden Ordinatenstab zugeordnete Feder und/oder ein Elektromagnet und/oder ein nach unten geführtes Gewicht angreifen, welche das Bestreben haben, den betreffenden Ordinatenstabin seine Nullstellung zu ziehen.
Die Vorrichtung nach dem Stammpatent wird erfindungsgemäss dadurch verbessert, dass jeder Ordinatenstab mit einem nach unten ragenden Stift in die Wendel einer zwischen zwei Hakenbolzen gespannten Zugfeder eingreift und dadurch mit einem Minimum an Reibungsverlusten die rückziehende Kraft der Schraubenfeder übertragen erhält, wobei die Hakenbolzen leicht drehbar gelagert eingerichtet sind, wodurch eine Längsdrehung der Wendel hervorgerufen werden kann, welche ihrerseits auf den Stift wie ein Schraubengang wirkt und ihn zwecks Justierung des Ordinatenstabes in der Längsrichtung zu verschieben vermag.
Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. l der Zeichnungen ist eine Seitenansicht des quer durchgeschnittenen Gerätes mit der zugehörigen Zeicheneinrichtung. Fig. 2 ist die Vorderansicht der linken Gerätehälfte mit teilweise sichtbarer Zeichenvorrichtung. Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die beiden Enden des zweiteiligen Ordinatenstabes. Fig. 4 ist die Queransicht auf das vordere Ende des Ordinatenstabes.
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einen rechteckigen Rahmen. Darauf ist der aus den einzelnen Stäben --3-- zusammengesetzte Rillenrost befestigt. Durch die senkrechten Teile der vorderen und rückwärtigen Ziffernleiste sind im Abstand von je 10 mm Löcher gebohrt und durch diese die Drehknopfbolzen-4-gesteckt, welche nahe ihren Enden hakenförmige Schlitze eingefräst haben.
In diese wird unterhalb jedes Rillenrostschlitzes eine Zugfeder --5-- in Halbspannung eingehängt. Der T-förmige Unterteil - jedes Ordinatenstabes trägt in seiner Mitte den nach unten ragenden und mit einem kugelförmigen Köpfchen versehenen Stift-7--. Befindet sich unterhalb des Federsystems eine Unterlage-24-, so kann das Köpfchen des Stiftes--7-bei leichtem Druck auf den Ordinatenstab von oben zwischen die Federspirale eindringen und sichert dadurch den Stift gegen unerwünschtes Ausspringen aus der Spirale. Der Stift--7--soll möglichst in die Längsmitte der
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Federspirale--5--eingesetzt werden was dann zutrifft, wenn die untere Nullmarke der Skala auf dem Ordinatenstab am Ablesefaden--14--liegt.
Durch gleichsinniges Drehen der Feder--S-- mittels der Knöpfe und Bolzen--4--kann Stift--7--verschoben und dadurch jeder Ordinatenstab genauer justiert werden. Der schon genannte Unterteil--6--des Ordinatenstabes trägt an der Oberseite ein trogförmiges Profil in dem der trapezförmige Oberteil --8-- ruht und mittels zweier Nasen--9--an den Enden in zurückspringende Kanten des Unterteiles einrastet, wie in Fig. 3 dargestellt. Durch die ganze Länge des Stabes --8-- läuft der nach oben offene Längsschlitz - -10--, in welchem an beliebiger Stelle das quergeschlitzte Plättchen-11-mittels der beiden Schiebeklammern--12--haltbar befestigt werden kann.
Der Stab--8--trägt an der Oberseite links des Längsschlitzes eine Millimeterskala, während die Ziffern zu den vollen Zentimeterwerten auf der rechten Seite angebracht sind. Das Plättchen--11--hat unterhalb seines Querschlitzes auf der der Millimeterskala zugekehrten Seite eine Einstellmarke mit einfacher Noniuseinrichtung.
Damit zum Einstellen der Ausgangswerte mittels der Plättchen-11-nicht jedesmal der ganze Ordinatenstab aus der Federverbindung gelöst und aus der Rille genommen werden muss, ist der Oberteil --8-- durch Druck von unten auf die vordere Nase-9-mühelos vom Unterteil-6zu trennen und nach Einstellung des Wertes wieder aufzusetzen und in die ursprüngliche solide Verbindung einzurasten.
Durch die Plättchenschlitze sämtlicher Ordinatenstäbe wird das hochelastische Stahlfederband
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mehr oder weniger aus ihrer ursprünglichen Lage rückt, dabei durch die rückwirkenden Kräfte aber selbst verformt wird und schliesslich die eingestellten Ausgangswerte in ein System ausgeglichener und einer stetigen Biegelinie folgender Werte verbessert. Die jedem Einzelwert zukommenden "Verbesserungen" können an dem Ablesefaden-14-entnommen werden, welcher zweckmässig durch einen dünnen Gummifaden gebildet wird.
An der Oberseite der Ziffernleisten--2--sind einstellige Orientierungsziffern zur Bezeichnung der einzelnen Rillen (Abszissenwerte) angebracht. Stehen für einzelne Abszissenwerte keine Ordinatengrössen zur Verfügung, so ist an diesen Stellen der ganze Ordinatenstab aus der Rille zu nehmen und im übrigen genau wie bei voller Besetzung zu verfahren. Mit Hilfe eines Ablese-oder Interpolationsstabes können die fehlenden Zwischenwerte mühelos an der schliesslich gefundenen Ausgleichslinie abgelesen werden. Der Ablesestab gleicht völlig den übrigen Ordinatenstäben, besitzt
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Schlitz entfernt wurde).
Der sonst meist nur mittels komplizierter Regressionsrechnungen und durch Unterstellung oftmals nicht voll berechtigter mathematischer Funktionen zu findende Ausgleich ist hier einer Federmechanik doppelter Wirkung überantwortet : Den Zugfedern--5--, welche jeden Ausgangswert (gegebenenfalls mit verschiedener Stärke) "verteidigen" und mit jedem Ausgangswert zur Formgebung der Ausgleichslinie unmittelbar beitragen und dem elastisch biegsamen Band-13--, welches die aus der Unstetigkeit der Ausgangswerte resultierenden Kräfte zu einem Gleichgewichtszustand der eigenen Verformung (die einer stetig verlaufenden Linie folgt) koordiniert. Die beschriebene Mechanik kann natürlich nur in den durch die unvermeidlichen Reibungswiderstände gesteckten Grenzen richtig wirksam sein.
Durch rechnerische Aufteilung der Differenz aus der Summe aller Plus-und Minusverbesserungen kann das Ergebnis korrigiert werden. Im Sinne der Methode der kleinsten Quadrate von GAUSS kann ferner versucht werden, besonders grosse Verbesserungswerte im Rahmen der durch Reibung verursachten Mehrdeutigkeit so zu verschieben, dass ihr Extremcharakter gemildert wird ("lieber mehrere kleinere Verbesserungswerte etwas vergrössern, als einzelne zu grosse Extremwerte dulden !"). Die Einfachheit der mit dem Gerät möglichen mechanischen Ausmittelung gestattet es überdies den Einspielvorgang mehrmals zu wiederholen und daraus das am günstigsten scheinende Resultat auszuwählen oder durch Mittelbildung einfach zu errechnen.
Neben der wertsmässigen Ablesung der Ausgleichslinie ist auch für ihre graphische Gewinnung Vorsorge getroffen. Sobald das Stahlfederband--13--eingezogen und das System in den vermeintlich bestmöglichen Gleichgewichtszustand gebracht ist, wird das Lineal--15--mit der vorderen Kante genau über den Ablesefaden--14--gelegt, wobei es seine Auflage, ähnlich einer
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sie in der erreichten Lage einigermassen fest. Mittels zweier Klammern --18-- wird das Lineal - hinreichend fest mit den Seitenteilen-l-verbunden. Knapp oberhalb der Plättchen --11-- bzw. des Federbandes--13--wird das"Gegenlineal"--19--in gleicher Weise mittels der Klammern--20--beidseitig befestigt.
Die Oberseite der beiden Lineale--15 und 19--besitzt nun genau dieselbe Höhe wie die Oberkante des Stahlfederbandes-13--, welche um zirka 0, 5 mm über die Querschlitze der Plättchen --11-- hinausragt. Mittels zweier Klammern --21-- oder Klebestreifen kann nun durchsichtiges Millimeterpapier--22--auf--15--befestigt und durch
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-23-- ermöglichtJustierung des Millimeterpapiers dient einerseits die über dem Ablesefaden-14-liegende vordere Linealkante und für die Ordinatenwerte in deren Richtung laufende Striche auf-15-im Abstand von 5 cm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Ausgleichen gebrochener Linienzüge nach Patent Nr. 266471,
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Stift (7) in die Wendel einer zwischen zwei Hakenbolzen (4) gespannten Zugfeder (5) eingreift und dadurch mit einem Minimum an Reibungsverlusten die rückziehende Kraft der Schraubenfeder übertragen erhält, wobei die Hakenbolzen (4) leicht drehbar gelagert eingerichtet sind, wodurch eine Längsdrehung der Wendel (5) hervorgerufen werden kann, welche ihrerseits auf den Stift (7) wie ein Schraubengang wirkt und ihn zwecks Justierung des Ordinatenstabes in der Längsrichtung zu verschieben vermag.
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