DE1878195U - Vorrichtung zur ermittlung der richtung und groesse der resultierenden beliebig vieler kraefte. - Google Patents

Description

DIPL.-INQ. H. SCHIFFER Patentanmeldung (7239/40) Herr Hans Richter» Karlsruhe, Belfortstraße H

Vorrichtung zur Ermittlung der Richtung und Größe der

Resultierenden beliebig vieler Kräfte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Richtung und Größe der Resultierenden beliebig vieler Kräfte, deren Wirkungslinien sich in einem Punfcte schneiden oder als sich in einem Punkte schneidend angenommen werden können, insbesondere für die von !freileitungen auf Ständer und Masten ausgeübten Kräfte.

Bisher werden zur Ermittlung der Richtung und Größe der Resultierenden beliebig vieler Kräfte verschiedene Verfahren angewendet. Das erste und auch das genaueste Verfahren ist das rechnerische. Es hat aber den Nachteil, daß es langwierig und nicht einfach ist. Ein weiteres und genügend genaues Verfahren ist das graphische.

Von einem in der Praxis stehenden Monteur, der beispielsweise den Auftrag hat, bei der Montage eines Leitungsnetzes die bei Ständern und Masten evtl. erforderlichen Anker vorzusehen, kann aber nicht verlangt werden, die Anker-

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richtung und die Größe der vom Anker aufzunehmenden Zugkraft nach dem rechnerischen oder nach dem graphischen Verfahren zu bestimmen.

Der nun naheliegende Gedanke, die Größe und Richtung des Ankers vom Büro anhand des Netzplanes vom Planer ausrechnen bzw. graphisch ermitteln zu lassen, läßt sich nicht realisieren, da die örtlichen Verhältnisse nicht genügend genau bekannt sind bzw. da sich beim Bau eines Netzes immer noch Änderungen ergeben können.

In der Praxis helfen sich die Monteure deshalb in der Weise, daß sie bei zwei von einem Stützpunkt abgehenden Leitungen mit gleichem Querschnitt die Richtung der Resultierenden und damit die des Ankers dadurch ermitteln, daß sie vom Winkelpunkt aus nach beiden Richtungen hin eine gleich lange Strecke, beispielsweise ein Meter, abstecken, die beiden Endpunkte miteinander verbinden und die Verbindungsgrade halbieren. Eine durch diesen Halbierungspunkt und durch den Scheitelpunkt des Winkels gelegte Gerade ergibt dann die Wirkungslinie der Resultierenden.

Gehen von einem Stützpunkt mehr als zwei Leitungen ab, wird die Ankerrichtung in der Praxis allgemein nach dem Gefühl festgelegt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, auf der Montage-

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stelle schnell, einfach und praktisch genau die Richtung und Größe der Resultierenden beliebig vieler Kräfte zu ermitteln.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung eine mindestens die Anzahl der Kräfte um eins übersteigende Anzahl von übereinander angeordneten schwenkbaren Hebeln aufweist, die in einander parallelen Ebenen liegen, daß durch den Schnittpunkt der Kraftwirkungslinien und senkrecht zu diesen die Drehachse der beiden untersten Hebel verläuft, daß die folgenden Hebel dem jeweils unter ihnen liegenden Hebel zugeordnet und an diesem längsverschiebbar gehalten sind und daß der Drehpunkt jedes dieser folgenden Hebel in eine zum Drehpunkt des ihn tragenden Hebels koaxiale lage bringbar ist.

Zweckmäßig ist die Drehachse der beiden untersten Hebel an einem Verbindungsstück befestigt, durch das die Vorrichtung am Ständer bzw. Mast festlegbar ist.

Der unterste Hebel ist in Richtung der Resultierenden, und die anderen Hebel sind je in Richtung einer angreifenden Kraft schwenkbar. Jedem Hebel ist zur Einstellung in die Kraftrichtung eine Visiereinrichtung zugeordnet.

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Die Vorrichtung ist äußerst einfach zu handhaben. Den jeweils gegebenen Verhältnissen angepaßt, wird sie mittels ihres entsprechend ausgebildeten Verbindungsstückes auf die Ständer- oder Mastspitze aufgesteckt bzw» aufgeschraubt· Alsdann werden die Drehpunkte der Hebel in eine koaxiale Lage zueinander gebracht. Dann werden die Hebel unter Zuhilfenahme ihrer Visiereinrichtungen je in Richtung einer angreifenden Kraft geschwenkt. Anhand de-s Kräftemaßstabes wird dann die Größe der Kraft auf jedem Hebel abgetragen, und der einem unter ihm liegenden Hebel zugeordnete Hebel auf diesem bis zum Endpunkt der auf ihm abgetragenen Kraft verschoben, so daß durch die Hebel der Kräftezug der gegebenen Kräfte gebildet wird. Der unterste, im Anfangspunkt des Kräftezuges drehbar gelagerte Hebel wird auf den Endpunkt des Kräftezuges eingestellt und ljqgt damit in Richtung der Eesultierenden bzw. in Ankerrichtung. Die Länge der die beiden Punkte verbindenden Geraden gibt anhand des gewählten Kräftemaßstabes die Größe der Resultierenden an.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß auf den Hebeln der Nullpunkt des Kräftemaßstabes zur Berücksichtigung von evtl. auftretenden Momenten und von die Größe der Kraft beeinflußenden Paktoren verstellbar ist.

Zweckmäßig besitzen die in Richtung der angreifenden Kräfte schwenkbaren Hebel zur Verstellung des Nullpunktes eine ausziehbare Zunge, welche den bzw. die Kräftemaßstäbe trägt.

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o8 er—und Untere e esa —- eeretctt-- e-—eaaufgetragen werden können.

Zweckmäßig ist zur Markierung der Größe der angreifenden Kraft auf jedem Hebel ein Schieber vorgesehen, wobei der Schieber eines den folgenden Hebel tragenden Hebels einen Kragarm aufweist, an dem der folgende Hebel schwenkbar gelagert ist.

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Vorzugsweise i3t der in Richtung der Resultierenden einstellbare Hebel mehrteilig ausgebildet und teleskopartig ausziehbar.

Zweckmäßig ist der in Richtung der Resultierenden einstellbare Hebel als zweiarmiger Hebel ausgebildet und sein Hebelarm um eine rechtwinklig zur Drehachse des Hebels verlaufende Achse schwenkbar.

Dabei ist dem Hebelarm des Hebels zum Anvisieren eines beispielsweise am Dach oder auf dem Erdboden vorgesehenen Ankerpunktes eine besondere Visiereinrichtung zugeordnet.

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Im folgenden sind anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben« Es zeigern

Pig. 1 die einfachste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ermittlung der Richtung und Größe der Resultierenden von vier Kräften in Seitenansicht im auf eine Ständerspitze aufgeschraubten Zustand,

Pig. 2 die Draufsicht auf Pig. 1,

Pig. 3 eine Draufsicht entsprechend Pig. 2, jedoch mit in die einzelnen Kraftrichtungen ausgeschwenkten Hebeln,

Pig. 4 eine Draufsicht entsprechend Pig. 3, wobei jedoch die den einzelnen Hebeln zugeordneten Schieber jeweils um ein der angreifenden Kraft entsprechendes Maß verschoben sind,

Pig. 5 das durch die Hebel der Vorrichtung nachgebildete Krafteck und

Pig. 6 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung dient zur Ermittlung der Richtung und Größe der Resultierenden

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von vier Kräften, deren Wirkungslinien sich in einem Punkte schneiden oder als sich in einem Punkte schneidend angenommen werden können· Die Vorrichtung weist fünf übereinander in parallelen Ebenen angeordnete Hebel 1 bis 5 auf.

Durch den Schnittpunkt der Kraftwirkungslinien und senkrecht zu diesen verläuft die Drehachse 6 der beiden untersten Hebel 1 und 2. Diese Drehachse ist an einem mit Innengewinde versehenen Verbindungsstück 7 befestigt, das mit seinem Gewinde auf das an der Spitze eines Ständers 8 vorgesehene Außengewinde aufgeschraubt ist. Die Hebel 3, und 5 sind dem jeweils unter ihnen liegenden Hebel zugeordnet und an diesem längs verschiebbar gehalten.Der Drehpunkt jedes dieser Hebel 3» 4 und 5 ist in eine zum Drehpunkt des ihn tragenden Hebels koaxiale Lage bringbar.

Diese Ausgangsstellung, bei der die Drehpunkte aller Hebel koaxial zueinander liegen, ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Jeder Hebel 1 bis 5 besitzt einen Maßstab 9 zum Einstellen der Größe der angreifenden Kraft. Zur Markierung dieser Größe ist auf jedem Hebel ein Schieber 10 bzw. 11 oder 12 vorgesehen. Die Schieber 11 weisen je einen Kragarm 13 auf, an dem der folgende Hebel schwenkbar gelagert ist. Der oberste, in Richtung einer Kraft einstellbare Hebel 5 sowie der in Richtung der Resultierenden einstellbare Hebel 1 besitzen je einen Schieber 10 bzw. 12, die auf ihren einander zugewendeten Seiten einen um 180

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schwenkbaren Hebel 14 tragen, An ihren freien Enden weisen diese Hebel 14 je eine einander gegenüberliegende Nase auf. Der Abstand vom Drehpunkt der Hebel 14 bis zu ihrer Nase entspricht dem Abstand dieses Drehpunktes von der Drehachse der Hebel 1 und 5 bei in Ausgangsstellung angeordneten Schiebern 10, 12. Bei nach außen verschobenem Schieber 10 bzw. 12 läßt sich sein Hebel 14 zurückschwenken.

Zur Einstellung in die Kraftrichtung ist den Hebeln 2 bis eine Visiereinrichtung zugeordnet, die durch ein am freien Hebelende vorgesehenes Korn 15 angedeutet ist.

Die Ermittlung der Richtung und Größe der Resultierenden von vier Kräften mittels der beschriebenen Vorrichtung geschieht folgendermaßaen. Nachdem das Verbindungsstück 7 auf der Spitze des Ständers 8 befestigt worden ist, werden die Drehpunkte aller Hebel in eine koaxiale Lage zueinander gebracht (Fig. 1 und 2). Dann werden die Hebel 2 bis 5 unter Zuhilfenahme ihrer Visiereinrichtungen jein Richtung einer angreifenden Kraft geschwenkt (Fig. 3). Anhand des Kräftemaßstabes 9 wird dann die Größe der Kraft auf jedem Hebel abgetragen, und der einem unter ihm liegenden Hebel zugeordnete Hebel auf diesen mittels seines Schiebers 11 bzw. 12 bis zum Endpunkt der abgetragenen Kraft verschoben, so daß durch die Hebel der Kräftezug der gegebenen Kräfte gebildet wird (Fig. 4). Der Hebel 14 des entsprechend der angreifenden Kraft verschobenen Schiebers 12 wird zurück-

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geschwenkt. Der unterste, im Anfangspunkt des Kräftezuges drehbar gelagerte Hebel 1 wird auf den Endpunkt des Kräftezuges eingestellt und liegt damit in Richtung der Resultierenden bzw. in Ankerrichtung. Der Schieber 10 dieses Hebels 1 wird nach außen verschoben, und sein Hebel 14 zurückgeschwenkt. Ist der Schieber 10 soweit verschoben, daß die Nase seines Hebels 14 lotrecht unter der Nase des Hebels 14 am Schieber 12 liegt, ist die Größe der Resultierenden angezeigt und läßt sich am Maßstab 9 des Hebels 1 ablesen (Pig. 4).

Um dem Monteur eine Umrechnung zu ersparen, besitzt vorteilhafterweise der Hebel 1 zum Ablesen der Größe einer Ankerkraft einen den Ankerwinkel berücksichtigenden Maßstab. Weiter ist es zweckmäßig, auf den Maßstäben keine Zahlenwerte anzugeben, sondern lediglich Festpunkte, die leitungsart, Querschnittsgröße sowie Spannsystem berücksichtigen.

Pur die Fälle, in denen die Kraftgrößen äußerst genau ermittelt werden müssen, ist es vorteilhaft, wenn auf den Hebeln der Nullpunkt des Kräftemaßstabes zur Berücksichtigung von evtl. auftretenden Momenten und von die Größe der Kraft beeinflussenden Paktoren verstellbar ist. Diese Verstellung läßt sich z.B. auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die Hebel eine ausziehbare Zunge besitzen, welchen den bzw. die Kräftemaßstäbe trägt. Vorzugsweise können dann die Zungen auf ihrer Ober- und Unterseite je

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zwei Kräftemaßstäbe besitzen, so daß einerseits die Leitungszüge von Aluminiumleitungen im Normal- und Weitspannsystem und andererseits die Leitungszüge von Kupferleitungen im Normal- und Weitspannsystem aufgetragen werden können·

Pig. 6 zeigt eine zweite, im wesentlichen der Pig. 1 entsprechende Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Unterschied besteht darin, daß der in Eiehtung der Eesultierenden einstellbare Hebel 16 als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist und daß sein Hebelarm 17 um eine rechtwinklig zur Drehachse 6 des Hebels 16 verlaufende Achse 18 schwenkbar ist. Zum Anvisieren eines beispielsweise am Dach oder am Erdboden vorgesehenen Ankerpunktes ist dem Hebelarm 17 des Hebels 16 eine Visiervorrichtung 19 zugeordnet.

Auf der Drehachse 6 der beiden untersten Hebel 16 und 2 ist noch zusätzlich eine lose Scheibe 20 vorgesehen, die auf wenigstens einer Seite eine Winkelgradeinteilung besitzt, so daß es möglich ist, den Winkel zwischen zwei schwenkbaren Hebeln und damit den Leitungswinkel zu messen·

Claims (7)

R 21 324/42m Hans Richter Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Ermittlung der Richtung und Größe

der Resultierenden beliebig vieler Kräfte, deren Wirkungslinien sich in einem Punkte schneiden oder als sich in einem Punkte schneidend angenommen werden können, insbesondere für die von Freileitungen auf Ständer und Masten ausgeübten Kräfte,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie eine mindestens die Anzahl der Kräfte um eine übersteigende Anzahl von übereinander angeordneten schwenkbaren Hebeln (1 bis 5 und 16) aufweist, die in einander parallelen Ebenen liegen, daß durch den Schnittpunkt der Kraftwirkungslinien und senkrecht zu diesen die Drehachse (6) der beiden untersten Hebel (1, 2 bzw. 16, 2) verläuft, daß die folgenden Hebel zugeordnet und an diesem längsverschiebbar gehalten sind und daß der !Drehpunkt jedes dieser folgenden Hebel in eine zum Drehpunkt des ihn tragenden Hebels koaxiale Lage bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (6) der beiden untersten Hebel (1, 2, 16) an einem Verbindungsstück (7) befestigt ist, durch das die Vorrichtung am Ständer (8) bzw. Mast festlegbar ist.

42m, 56. 1 878195. Hans Riditer, Karl* ;.nihe. | Vorridjtung zur Ermittlung der η η Richtung und Größe der Resultierenden "· beliebig vieler Kräfte. 4.11. 60. R 21 324. •Λ^τ· ¹^; Z._: 2) . -

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Hebel (1, 16) in Richtung der Resultierenden und die anderen Hebel (2 bis 5) je in Richtung einer angreifenden Kraft schwenkbar sind und daß jedem Hebel (1 bis 5 und 16) zur Einstellung in die Kraftrichtung eine Visiereinrichtung zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da!; zur Markierung der Größe der angreifenden Kraft auf jedem Hebel (1 bis 5 und 16) ein Schieber (10, 11,12) vorgesehen ist und d-->.;3 der Schieber (11) eines den folgenden Hebel tragenden Hebels einen Kragarm (13) auf v/eist, an dem der folgende Hebel schwenkbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in Richtung der Resultierenden einstellbare Hebel (1, 16) mehrteilig ausgebildet und teleskopartig ausziehbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurii gekennzeichnet, daß der in Richtung der Resultierenden einstellbare Hebel (16) als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist und daß sein Hebelarm (17) um eine rechtwinklig zur Drehachse (6) des Hebels (16) verlaufende Achse (18) schwenkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hebelarm (17) des Hebels (16) zum Anvisieren eines

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beispielsweise am Dach oder auf dem Erdboden vorgesehenen Ankerpunktes eine besondere Visiereinrichtung 19 zugeordnet ist.