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Winkelmessvorrichtung.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Messvorrichtung für Bautechniker, für Hoch-, Tief-und Bahnbau, Geometer u. dgl., welche ohne Anwendung von Taschenbüchern, umfangreichen Zahlentabellen, Logarithmentafeln usw. ermöglicht, Winkelmessungen,
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Sinus-, Kosinus-, Tangens- und Kotangensgrössen rasch ermitteln, ferner Steigungen oder Gefälle von Strassen usw., Böschungswinkel von Dämmen, Stützmauern, alle Arten von Neigungen, die Krümmungsradien von Schienenstrecken usw. schnell berechnen zu können.
Die Messvorrichtung ist in der Zeichnung im verkleinerten Massstabe dargestellt, und zwar zeigt : Fig. i eine Ansicht der vorderen, Fig. 2 eine Ansicht der rückwärtigen
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und Fig. 4 und 5 Querschnitte nach den Linien I-II der Fig. i bzw. 2.
Wie ersichtlich, besteht die Messvorrichtung aus einer techteckförmigfn Platte, deren eine Ecke durch einen Sechstelkreis B abgerundet und von einem Viertelkreis A durchbrochen ist, deren Mittelpunkte in einem Abstande von 80 MM in Naturgrösse stehen. Der eine Teilkreis A dieser beiden Winkelmesser besitzt einen Teilkreisbogen von 900, der andere B aber einen solchen von 60 Bogengraden. Diese Anordnung zweier Teilkreise A und B elmöglicht die Ermittlung trigonometrischer Grössen, Funktionen, Dreiecksauflösungen und Messungen von entgegengesetzten Winkeln.
Jeder der Bogen A bzw. B besitzt einen drehbaren Messschenkel C bzw. D mit einem auf der Kreisbogenteilung einspielenden Nonius, die in einem Abstande von 80 mm d. i. 10 m im Massstabe von i : 125 stehen. Diese Grössenverhältnisse entsprechen, d. h. sie sind Vielfache der bei Kartenwerken vorkommenden Massstäbe, z. B. von geographischen Karten für reservaten, militärischen Gebrauch (i : 12500) oder von Katastralmappen 1 : 1250 und (i : 625). Die beiden in den Punkten o und o'drehbaren Messschenkel ermöglichen die Einstellung von beliebigen
Dreiecken, wobei die in Fig. 3 dargestellte Messschiene mit in Anwendung kommt.
An der
Grundplatte ist ferner ein in einem Ausschnitte e spielendes Senkblei E, ein logarithmischer
Rechenschieber F, die Messschiene G und die Bussole Huntergebracht.
Wie aus Fig. i ersichtlich, sind an der Grundlinie bzw. dem Halbmesser des 900 Kreisbogens in den beiden Enden der Halbmesserlinie die Endpunkte 0 (der Mittelpunkt des Viertelkreises A) und o' (der Mittelpunkt des Sechstelkreises B) fixiert. Der Bogen A hat einen Halbmesser i, der Kreis B einen solchen von 1'5, damit die beiden Bogen nitht zum Schnitte kommen und ein einfacher Grössenfaktor in Anwendung kommt.
Jeder der Teilkreise ist mit zwei Skalen a a und b b versehen, von welchen an der
Vorderseite der Messvorrichtung die eine in metrisches Mass (im Massstahe 1 : 125) und die zweite, mit dem Nonius des Messschenkels zusammenarbeitende in Winkelgrade eingeteilt ist. Der Messschenkel C spielt beispielsweise an der Vorderseite, der Messschenkel D an der Rückseite der Grundplatte und übergreift mit seinem Nonius den Bogen des Sechstelkreises, um jede beliebige gegenseitige Einstellung der Messschenke) C, D zu ermöglichen (vgl. die Querschnitte in Fig. 4 und 5).
Die letzteren C, D sind ferner durch Stell- schrauben d d, die an den Nonien ce angeordnet sind, auf ihren zugehörigen Kreisbogen A, B feststellbar und die Drehpunkte o o'der Schenkel selbst ähnlich den Scharnieren von Zirkeln ausgebildet, um ein sicheres Einstellen auf jeden beliebigen Punkt der Teilungen zu erreichen.
Das Senkblei E samt Schnur ist im M. ttelpunkte o des Zeigers C in einem Ringe dlehbar befestigt und spielt in einem Ausschnitte e ein, der zwei Teilungen, eine Grad teilung und eine Teilung in Steigungsprozenten aufweist, so dass durch direkte Ablesung die zu messende Steigung direkt in Graden oder Prozenten abgelesen weiden kann. Zur
Messung von Steigungen wird die rechte, mit einem Massstab i : 100 versehene Seite zum
Anschlag auf die Messlatte aufgesetzt. Ein Versteck g mit Klappdeckel dient zur Aufbewahrung des Lotes für den Fall, als dieses nicht verwendet wird.
Am unteren Rande der Mess- vorrichtung ist ein ogarithmischer Rechenschieber F mit 121/2 em langer Teilung und
Läufer angeordnet, mit dem man alle gewöhnlichen Rechenoperationen, als Multiplikationrn,
Divisionen, Potenzierungen und Radizierungen ausführen kann.
Ausser den hiec beschriebenen Einrichtungen enthält die Messvorrichtung unmittelbar neben den Teilungen noch die Werte der Kreisumfänge und Kreisflächen für die Radien von i bis 10.
Die Rückseite der Vorrichtung (Fig. 2) hat an den Kreisbogen A und B einfache
Teilungen in Bogengraden mit nebenstehenden Angaben über Kreisabschnitte, Kreisausschnitte,
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Tangenten und Kotangenten für Winkel von 5 zu 50 steigend. Die einzelnen Schnittlinien der Winkel sind bis zu einer w. lgrechten, den Wert der Kotangenten angebenden Linie verlängert und ergeben die Werte der Kotangenten, die Schnittpunkt der Winkelschnittlinien mit einer im Punkte o errichteten Senkrechten die Werte der Tangenten, die mittels der Messschiene direkt abgelesen werden können.
Die Werte für Sekante und Kosekante der Winkel von o bis 450 sind den Schnittlinien dieser Winkel beigesetzt.
Auf der Rückseite der Vorrichtung sind ferner neben den metrischen Teilungen die Werte der Gewichte für Rund-und Quadrateisen beigesetzt, welche bei Berechnungen von Eisenbetonkonstruktionen sehr häufig gebraucht werden.
Die freibleibenden Flächen der Grundplatte der Vorrichtung sind durch eine Tafel der spezifischen Gewichte verschiedener Baustoffe, durch eine Tafel geometrischer Formeln für die Berechnung von Kreisbogenlängen für eine Bogenminute bzw. eine Bogensekunde, durch Formeln für Bogen-und Sehnenlänge, Bogenhöhe, die Kreisabschnitts-und Kreis- ausschnittsfläche, den Umfang und die Fläche von Kreisen sowie eine Tafel für häufig vorkommende Zahlenwerte und Potenzen, Wurzeln, Logarithmen usw. der Ludolf'schen Zahl ausgefüllt.
Die Messvorrichtung kann nun zur Auflösung verschiedener Aufgaben angewendet werden, die sonst nur durch längere zeitraubende Berechnungen ermittelt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Messvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer auf einer Platte angebrachten Kombination zweier Kreisbogen (A B) mit Winkelgrad- und metrischer, einen Bogen von go0 (A) bzw. 600 (B) umpannender Teilung besteht, wobei der Zentrumsabstand (0-0') der beiden Kreisbogen (A B) der Längeneinheit oder einem dekadischen Vielfachen derselben entspricht und mittels beweglicher Zeiger (CD) jeder beliebige Winkel von o bis 3600 bestimmt sowie dessen Funktionen (Sinus bzw : Kosinus) durch eine zum Anschlag an die Platte kommende Messschiene (G) ermittelt werden können, zum Zwecke, trigonometrische Auflösungen von Dreiecken durch Einstellung der Zeiger (C D) bzw.
Anschlag der Messschiene G an die Platte der Messvorrichtung bewirken und durch Umrechnung mit eincm vorteilhaft an der Messvorrichtung selbst angebrachten logarithmischen Rechenschieber die wirklichen Werte der zu suchenden Stücke (Seitenlängen usw.) bestimmen zu können.