Kreisförmiger Rechenschieber
Die Erfindung betrifft einen kreisförmigen Rechenschieber zur Addition von n Summanden, die jeweils einen Wertevorrat von aufeinanderfolgenden positiven Zahlen einschliesslich Null haben, zu einer Summe.
Es sind bereits verschiedene kreisförmige Rechenschieber mit zwei kreisförmigen Scheiben bekannt, die jedoch im allgemeinen eine logarithmische Skala tragen, so dass mit derartigen Rechenschiebern keine Additionen durchführbar sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Rechenschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau hat und ohne besondere Verstandesarbeit benutzt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf einer kreisförmigen Unterscheibe in deren Mittelpunkt eine kreisförmige Oberscheibe mit etwas kleinerem Durchmesser als der der Unterscheibe drehbar gelagert ist, dass die Oberscheibe n Vorsprünge aufweist, dass zwischen den Vorsprüngen auf dem Umfang der Oberscheibe je eine, einem der Summanden zugeordnete Summandenskala aufgetragen ist, dass auf dem Umfang der Unterscheibe eine Bezugsskala aufgetragen ist, dass in der Oberscheibe ein Fenster ausgespart ist, dass auf der Unterscheibe mindestens auf einem Teil des Kreises, dessen Radius gleich dem Radius ist, auf dem das Fenster liegt, eine Summenskala aufgetragen ist, deren Strichanzahl zumindestens gleich der Summe der Strichanzahlen aller Summandenskalen ist,
dass ein von Verlängerungen beliebiger zwei der Skalenstriche zum Scheibenmittelpunkt gebildeter Strichabstandswinkel für alle Skalen konstant ist, und dass die radialen Begrenzungen des Fensters in ihrer Verlängerung zum Scheibenmittelpunkt einen Winkel gleich dem Strichabstandswinkel bilden.
Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Oberscheibe mehrere Fenster auf verschiedenem Radius, und dass jedem Fenster eine Summenskala auf der Unterscheibe zugeordnet ist.
Wenn man dem ersten Strich jeder Summenskala einen anderen Wert zuordnet, kann man diesen Wert als Grundsummand mit festem Wert ansehen, zu dem die n Summanden mit variablem Wert innerhalb deren Wertevorrats addierbar sind.
Es ist ferner zweckmässig, dass auf der Unterscheibe eine Marke vorgesehen ist, bei deren Deckung mit einer vorgegebenen Kante eines bestimmten der Vorsprünge der Anfangsstrich der Summenskalen im zugehörigen Fenster sichtbar ist.
Der erfindungsgemässe Rechenschieber eignet sich insbesondere zur Auswertung ähnlicher Messvorgänge durch Summation der einzelnen Messgrössen.
Ein derartiges Anwendungsbeispiel ist die Bestimmung der körperlichen Leistungsfähigkeit von Patienten. In diesem Fall stellen die einzelnen Summanden Werte dar, die sich z. B. auf den Kreislauf, das Gewicht, die Rumpfbeweglichkeit und die Rumpfkraft beziehen, während die Summe die Leistungsfähigkeit bedeutet. Mit Hilfe der verschiedenen Summenskalen kann auch das Alter des Patienten berücksichtigt werden, indem in Abhängigkeit vom Alter dem ersten Skalenstrich jeder Summenskala ein anderer Zahlenwert zugeordnet wird.
Die Scheiben des erfindungsgemässen Rechenschiebers bestehen zweckmässigerweise aus Kunststoff oder glattcellophaniertem Karton und sind durch eine Öse zusammengehalten. Das gewährleistet eine leichte Drehbarkeit und Grifffestigkeit. Die Verwendung von Kunststoff sorgt für eine lange Gebrauchsdauer, während die Ausführung in Karton besonders preisgünstig ist
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Fig. ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Rechenschiebers gezeigt ist.
Der abgebildete kreisförmige Rechenschieber hat eine kreisförmige Unterscheibe 1, in deren Mittelpunkt la eine kreisförmige Oberscheibe 2 gelagert ist. Es ist ersichtlich, dass die Oberscheibe 2 einen etwas kleineren Durchmesser als die Unterscheibe 1 hat. Die Oberscheibe 2 hat vier Vorsprünge 3-6.
Auf dem Umfang der Oberscheibe 2 befindet sich jeweils zwischen zweien der Vorsprünge 3-6 eine Summandenskala 7, 8, 9 bzw. 10. Jede Summandenskala weist eine bestimmte Anzahl von Strichen auf. Wenn man als Strichabstandswinkel a denjenigen Winkel definiert, den zwei benachbarte Striche bei Verlängerung zum Scheibenmittelpunkt la bilden, ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass der Strichabstandswinkel a für beliebige Paare benachbarter Striche aller Summandenskalen 3-6 gleich ist. Die Striche sind mit ganzen Zahlen, beginnend bei 0 , versehen, von denen jedoch nur die Zahlen 0 - 3 abgebildet sind.
Die Anzahl der Striche jeder Summandenskala und damit der Wertevorrat der einzelnen Summanden ist durch den Platz bestimmt, der zwischen jeweils zweien der Vorsprünge 3-6 freigelassen sind. In Abhängigkeit vom vorgesehenen Gebrauchszweck des Rechenschiebers können die Anzahl der Vorsprünge der Oberscheibe 2 (im vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich 4) und der Abstand zwischen den einzelnen Vorsprüngen beliebig gewählt werden, je nachdem, welcher Wertevorrat für die einzelnen Summanden in Frage kommt und wieviel Summanden bei der Bildung der Summe zu berücksichtigen sind.
Auf dem Umfang der Unterscheibe list eine Bezugsskala 11 aufgetragen, deren Striche denselben Strichabstandswinkel wie die Summandenskalen 7-10 haben. Die Funktion der Bezugsskala 11 wird weiter unten genauer erläutert werden.
In der Oberscheibe 2 ist ein Fenster 12 ausgespart. Die radialen Begrenzungen des Fensters 12 bilden in ihrer Verlängerung zum Scheibenmittelpunkt la einen Winkel, der gleich dem Strichabstandswinkel a der Summandenskalen 7 bis 10 ist.
Auf der Unterscheibe list zumindest auf einem Teil eines Kreises, dessen Radius gleich dem Radius ist, auf dem das Fenster 12 liegt, eine Summenskala 13 aufgetragen. Der Strichabstandswinkel der Summenskala 13 ist gleich dem Strichabstandswinkel der übrigen Skalen, so dass der Strich abstandswinkel für alle Skalen des Rechenschiebers gleich ist.
Die Anzahl der Striche der Summenskala 13 ist mindestens gleich der Summe der Striche aller Summandenskalen 7-10.
Dem im Uhrzeigersinn ersten Strich der Summenskala 13 kann eine beliebige ganze Zahl einschliesslich 0 zugeordnet sein. Die Zahl stellt also einen Grundsummanden mit festem Wert dar.
Wenn es gewünscht ist, mehrere verschiedene Grundsummanden mit unterschiedlichem Festwert vorzusehen, können weitere Fenster wie ein Fenster 12a in der Oberscheibe 2 ausgespart sein, denen auf entsprechendem Radius weitere Summenskalen wie 1 3a zugeordnet sind.
Auf der Unterscheibe 1 ist ferner eine Marke 14 vorhanden, die vor Beginn der Addition in Deckung mit der rechten radialen Kante des Vorsprungs 3 zu bringen ist, so dass im Fenster 12 bzw. 1 2a der Anfangswert der Summenskalen 13 bzw. 13a erscheint.
Das abgebildete Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt:
Nachdem - wie bereits erwähnt - die eine Kante (hier die rechte Kante) des Vorsprungs 3 in Deckung mit der Marke 14 gebracht worden ist, sei angenommen, dass zunächst die Zahl 3 als Summand, dem die Summandenskala 7 zugeordnet ist, addiert werden soll. Zu diesem Zweck wird beispielsweise mit dem Fingernagel des rechten Daumens des Rechenschieberbenutzers derjenige Strich der Bezugsskala 11 markiert, der dem mit der Zahl 3 versehene Strich der Summandenskala 7 gegenüberliegt. Danach wird die drehbare Oberscheibe 2 im Uhrzeigersinn so weit verdreht, bis die im Uhrzeigersinn vordere Kante des Vorsprungs 3 am Daumennagel anschlägt. In den Fenstern 12 bzw. 1 2a sind dann die jeweiligen Zwischensummen zu sehen.
Soll jetzt beispielsweise eine 2 als nächster Summand addiert werden, so wird die drehbare Oberscheibe 2 relativ zur Unterscheibe 1 festgehalten und gleichzeitig der der Zahl 2 der Summandenskala 8 gegenüberliegende Strich der Bezugsskala 11 mit dem Daumennagel markiert, wonach die Oberscheibe 2 so lange im Uhrzeigersinn verdreht wird, bis sie am Daumennagel anschlägt.
Wenn der erfindungsgemässe Rechenschieber entsprechend für die Summandenwerte der Summandenskalen 9 und 10 gehandhabt wird, ergibt sich zum Schluss durch Ablesen des gerade im Fenster 12 bzw. 12a zu sehenden Strichs der Summenskalen 13 bzw. 13a das Ergebnis der Summation, d. h. die Summe der vier Summanden plus einem festen Grundsummanden, falls der erste Strich der Summenskalen 13 bzw. 1 3a einen Wert ungleich 0 hat.
Es ist also ersichtlich, dass mit dem erfindungsgemässen Rechenschieber ohne besondere Verstandesarbeit Additionen vorgenommen werden können.