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.
Circular slide rule
The invention relates to a circular slide rule for adding n summands, each of which has a set of values of successive positive numbers including zero, to a sum.
Various circular slide rules with two circular disks are already known, but these generally have a logarithmic scale so that no additions can be carried out with such slide rules.
It is therefore the object of the invention to create a slide rule of the type mentioned at the beginning, which has a simple structure and can be used without special intellectual work.
This object is achieved in that a circular upper disk with a slightly smaller diameter than that of the lower disk is rotatably mounted on a circular lower disk in its center, that the upper disk has n projections, that between the projections on the circumference of the upper disk one, one of the The summand scale assigned to summands is plotted, that a reference scale is plotted on the circumference of the lower pane, that a window is cut out in the upper pane, that on the lower pane at least on a part of the circle whose radius is equal to the radius on which the window is located, a sum scale is plotted whose number of lines is at least equal to the sum of the numbers of lines of all summand scales,
that a line spacing angle formed by extensions of any two of the scale lines to the disk center is constant for all scales, and that the radial boundaries of the window in their extension to the disk center form an angle equal to the line spacing angle.
The invention is further developed in that the upper pane has a plurality of windows on different radii, and that each window is assigned a sum scale on the lower pane.
If you assign a different value to the first line of each sum scale, you can view this value as a basic sum with a fixed value, to which the n summands with variable values can be added within their range of values.
It is also expedient that a mark is provided on the lower pane, when the mark overlaps a predetermined edge of a certain one of the projections, the start line of the sum scale is visible in the associated window.
The slide rule according to the invention is particularly suitable for evaluating similar measuring processes by adding up the individual measured variables.
One such application is the determination of the physical performance of patients. In this case, the individual summands represent values that are e.g. B. relate to the circulation, the weight, the trunk mobility and the trunk strength, while the sum means the performance. With the help of the different total scales, the age of the patient can also be taken into account by assigning a different numerical value to the first scale mark of each total scale depending on the age.
The disks of the slide rule according to the invention are expediently made of plastic or smooth cellophane cardboard and are held together by an eyelet. This ensures easy rotation and grip. The use of plastic ensures a long service life, while the cardboard version is particularly inexpensive
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in the single figure of which an exemplary embodiment of the slide rule according to the invention is shown.
The illustrated circular slide rule has a circular lower disk 1, in the center of which a circular upper disk 2 is mounted. It can be seen that the upper disk 2 has a slightly smaller diameter than the lower disk 1. The upper disk 2 has four projections 3-6.
A summand scale 7, 8, 9 or 10 is located on the circumference of the upper disk 2 between two of the projections 3-6. Each summand scale has a certain number of lines. If the line spacing angle a is defined as the angle that two adjacent lines form when extending to the disc center la, it can be seen from the drawing that the line spacing angle a is the same for any pairs of adjacent lines of all summand scales 3-6. The lines are provided with whole numbers starting with 0, of which only the numbers 0 - 3 are shown.
The number of lines on each summand scale and thus the range of values for the individual summands is determined by the space left between two of the projections 3-6. Depending on the intended use of the slide rule, the number of projections of the upper disk 2 (in the present exemplary embodiment equal to 4) and the spacing between the individual projections can be selected as desired, depending on which range of values is possible for the individual summands and how many summands in the Formation of the sum must be taken into account.
A reference scale 11 is plotted on the circumference of the lower disk 1, the lines of which have the same line spacing angle as the summand scales 7-10. The function of the reference scale 11 will be explained in more detail below.
A window 12 is cut out in the upper pane 2. The radial boundaries of the window 12 in their extension to the window center point la form an angle which is equal to the line spacing angle a of the summand scales 7 to 10.
A sum scale 13 is plotted on the lower disk 1 on at least part of a circle whose radius is equal to the radius on which the window 12 lies. The line spacing angle of the sum scale 13 is equal to the line spacing angle of the other scales, so that the line spacing angle is the same for all scales of the slide rule.
The number of lines of the sum scale 13 is at least equal to the sum of the lines of all summand scales 7-10.
Any whole number including 0 can be assigned to the first line in the clockwise direction of the total scale 13. The number therefore represents a basic total with a fixed value.
If it is desired to provide several different basic summands with different fixed values, further windows such as a window 12a can be cut out in the upper pane 2, to which further summation scales such as 13a are assigned on a corresponding radius.
On the lower disk 1 there is also a mark 14 which, before the addition begins, must be brought into congruence with the right radial edge of the projection 3 so that the initial value of the summation scales 13 and 13a appears in the window 12 or 1 2a.
The illustrated embodiment works as follows:
After - as already mentioned - one edge (here the right edge) of the projection 3 has been brought into congruence with the mark 14, it is assumed that the number 3 should first be added as a summand to which the summand scale 7 is assigned. For this purpose, for example, the line on the reference scale 11 which is opposite the line on the summand scale 7 provided with the number 3 is marked with the fingernail of the right thumb of the slide rule user. Thereafter, the rotatable upper disk 2 is rotated clockwise until the front edge of the projection 3 in the clockwise direction strikes the thumbnail. The respective subtotals can then be seen in windows 12 and 1 2a.
If, for example, a 2 is to be added as the next summand, then the rotatable upper disk 2 is held in place relative to the lower disk 1 and at the same time the line on the reference scale 11 opposite the number 2 of the summand scale 8 is marked with the thumbnail, after which the upper disk 2 is rotated clockwise for so long until it hits the thumbnail.
If the slide rule according to the invention is used accordingly for the summand values of the summand scales 9 and 10, the result of the summation is obtained at the end by reading the line on the summand scales 13 and 13a that can be seen in the window 12 or 12a, i.e. H. the sum of the four summands plus a fixed basic sum, if the first line of the sum scales 13 or 1 3a has a value other than 0.
It can thus be seen that additions can be made with the slide rule according to the invention without any special intellectual work.