DE13646C - Rektifizirender Planimeter. Ellipsograph und Pantograph - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. Juli 1880 ab.

Die Bezeichnung »Rectificirender Planimeter und Eilipsograph« drückt kurz die Eigenthümlichkeit des im folgenden beschriebenen Instrumentes aus, durch welche sich dieser Planimeter vom Hansen'schen sowohl als vom Amsler'schen unterscheidet. Er mifst mit dem Flächengehalt gleichzeitig die Länge der Begrenzung, dient aufserdem zum Ellipsenzeichnen und auch als Pantograph.

In dem bei D rechtwinkligen Dreieck AB CD, Fig. i, ist BD ein Perpendikel zur Hypothenuse, und B D unveränderlich gleich der Einheit. Wenn nun A auf der geraden Linie A-E, D auf der geraden Linie B-F und C auf F-G gleiten kann, so ist es offenbar möglich, bei Drehbarkeit der ganzen Figur um den Punkt B den Punkt D zugleich auf einer Curve herumzuführen. B sei zugleich der Nullpunkt der Polarcoordinaten des Radius vector r und der von beliebiger Anfangsrichtung gezählten Winkelcoordinate φ, so ist

B D = r B A=r\

Also während D das Längen-Element der begrenzenden Curve

beschreibt, wird A ein anderes Längenelement

beschreiben, dessen zu A B senkrechte Componente sich durch

r^dfy

oder das doppelte Flächen-Element ausdrückt. Letztere Componente wird in A ein Rädchen auf dem Papier abrollen, dessen Scheibe immer senkrecht zu A B bleiben mufs und welches in Beziehung auf ein Element dr nur eine rutschende, keine rollende Bewegung ausführt.

Fig. 2 und 3 geben ein Bild der Construction unter Weglassung des Unwesentlichen (wozu auch das Zählwerk und alles gehört, was nur den Zweck hat, die Reibung auf das geringste Mafs zu beschränken).

Fig. 2 giebt eine Ansicht von . oben, Fig. 3 von der Seite. ■

In einem durch Ausgiefsen mit Blei möglichst schwer gemachten Fufs befindet sich die verticale Drehungsaxe bei B für die Hypothenuse A C und den Perpendikelarm BD. Der Arm B E hat einen langen schmalen Schlitz, in welchem ein Schlitten sehr leicht verschiebbar ist. Am Schlitten ist mittelst nicht um seine eigene Axe drehbaren Stieles ein das Papier berührendes Rädchen befestigt, dessen Ebene senkrecht zum Arm A E steht. Die Fortsetzung des Stieles nach oben, cylindrisch, pafst bei jeder Lage bequem genau in einen langen schmalen Schlitz des Armes D A. Die Schenkel des rechten Winkels sind bei D fest mit einander verbunden. Auch in diesem Punkt befindet sich ein Stiel mit einem das. Papier berührenden Rädchen; aber dieser Stift ist leicht um seine Axe drehbar, und es kann also die Ebene des Rädchens fortwährend in der Richtung des Curvenelementes gehalten werden. Aufserdem gleitet dieser Stift bei D bequem in einem Schlitz des Perpendikels BD. Wo es vorzugsweise auf eine genaue Bestimmung des Flächengehaltes ankommt, kann man den Stift bei D durch einen anderen ohne

Rädchen ersetzen, mit dessen Spitze man dem Umrifs der zu messenden Figur zu folgen hat. (Umgekehrt könnten auch H ans en'sehe und Amsler'sehe Planimeter zum Rectinciren eingerichtet werden; aber doch nicht nach so einfachem und elementarem Princip, wie oben.)

Der Arm B C, in die Hypothenuse fallend und die Mafseinheit vorstellend, hat bei C einen cylindrischen Stift, welcher bequem genau in einen Schlitz des Schenkels D G pafst.

Bremst man die Drehung bei B und das Gleiten des Schlitzes bei A, werden aufserdem durch Drehen und Oeffnen mit den Scharnieren c c die Begrenzungen des Schlitzes im Arm B E weit von einander getrennt, so kann der Punkt D nur noch einer Ellipsenhälfte folgen, deren grofse Axe gleich A c, deren

A B
Axenverhältnifs gleich ist. Nach einem

B~C

zu A C symmetrischen Umlegen der Schenkel des rechten Winkels beschreibt D die andere Hälfte der Ellipse.

Klemmt man im Punkt D das Winkelstück an einem Schlitten fest, der in dem Schlitz PF zu gleiten hat, und wird auch B C veränderlich gemacht, dadurch, dafs dieser Arm mit einem Schlitz für C versehen wird, so ist das Instrument auch als Pantograph zu gebrauchen. Denn nach Wiederherstellung der Drehung bei B beschreiben dann D und C Curven, welche einander ähnlich sind. Die Verjüngung wird durch den stellbaren Winkel BDG bestimmt.

Claims (2)

Patent-Anspruch: Die Einrichtung, dafs:

1. der Planimeter sofort jederzeit in einen Eilipsographen . verwandelt werden kann, welcher eine Ellipse von gegebener grofser und kleiner Axe zeichnet; '

2. der Planimeter sofort jederzeit in einen Pantographen oder Storchschnabel verwandelt werden kann, welcher eine Zeichnung in einer um 90° gedachten Lage in gegebenem Mafsstabe copirt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.