DE2429018C3

DE2429018C3 - Rechengerät

Info

Publication number: DE2429018C3
Application number: DE19742429018
Authority: DE
Inventors: Georg Dr.-Ing. 8000 Muenchen Rockinger
Original assignee: JOHANN ROCKINGER SPEZIALFABRIK fur ANHAENGERKUPPLUNGEN 8000 MUENCHEN
Current assignee: Rockinger Spezialfabrik fuer Anhangerkupplungen GmbH and Co
Priority date: 1974-06-18
Filing date: 1974-06-18
Publication date: 1978-03-09
Also published as: DE2429018A1; DE2429018B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rechengerät mit einem Skalenträger, auf dem mit einer Skaleneinteilung versehene Ableselinien angeordnet sind und einem Träger einer Schnittgeraden, der an dem Skalenträger um eine im wesentlichen senkrecht zu dessen Oberfläche verlaufende Achse drehbar angeordnet ist, daß die Schnittgerade mit den Ableselinien zum Schnitt zu bringen ist. so

Ein derartiges Rechengerät ist beispielsweise aus der DE-OS 21 63 124 bekannt. Das bekannte Rechengerät umfaßt zwei kreisförmige Skalenträger, die in ihren Kreismittelpunkten drehbar miteinander verbunden sind. Konzentrisch zum Kreismittelpunkt sind auf einem _ss der Skalenträger 2 und auf dem anderen der Skalenträger eine kreisförmige Ableselinie oder Skala aufgebracht. Ein mit den beiden Skalenträgern um die gemeinsame Drehachse verbundener Läufer dient als Träger der Schnittgeraden, welche radial zu den ₍,„ Ableselinien verläuft.

Das Gerät gemäß der DE-OS 2163 124 soll zum Vergleich der Formbewertungen von Rennpferden dienen. Auf dem einen Skalenträger sind daher eine Zeitskala und eine Bewertungsskala und auf dem ₍,_s anderen Skalenträger eine Entfernungsskala aufgebracht. Ganz allgemein könnte ein derartiges Gerät aber auch bei entsprechender Wahl der Skalen wie ein herkömmlicher Rechenschieber verwendet werden. Aufgrund der Konstruktion des Gerätes kann jedocn jeweils nur eine Skala auf jedem Skalenträger für eine Rechenoperation verwendet werden. Denn die Teilungsmarken einer dritten auf einer der beiden Skalenträger angeordneten Skala stehen zu den Teilungsmarken einer auf dem gleichen Skalenträger angeordneten Skala in einem festen Verhältnis, so daß es nicht möglich ist, drei Skalen in einer Rechenoperation zu verwenden, indem man auf zwei der Skalen unabhängig voneinander Werte einstellt und auf der dritten Skala ein nach einer bestimmten Rechenregel erzieltes Ergebnis abliest.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Rechengerät der im Oberbegriff des anspruths 1, genannten Art anzugeben, mit Hilfe dessen auf mechanischem Wege drei auf je einer Ableselinie einstellbare Größen gemäß einer bestimmten mathematischen Regel miteinander verknüpft werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zwei der Ableselinien von zwei sich schneidenden Ablesegeraden gebildet sind und daß längs der Winkelhalbierenden des von den Ablesegeraden eingeschlossenen Winkels eine weitere mit einer Skaleneinteilung versehene Ablesegerade und eine Führung für den Träger der Schnittgeraden angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Rechengerät benötigt im Gegensatz zu dem Rechengerät gemäß der DE-OS 21 63 124 lediglich zwei gegeneinander bewegliche Teile: Durch die kombinierte Dreh- und Schiebebewegung des Trägers der Schnittgeraden relativ zum Skalenträger ist es möglich, die Schnittgerade mit den beiden Ablesegeraden an voneinander unabhängigen Punkten zum Schnitt zu bringen und damit voneinander unabhängige Werte auf diesen Ablesegeraden einzustellen. Ohne eine Schiebeführung des Trägers der Schnittgeraden wäre dies nicht möglich, da bei einer alleinigen Drehbewegung des Trägers stets eine gegenläufige Verschiebung der Schnittpunkte der Schnittgeraden auf den Ablesegeraden erfolgen würde.

In einer einfachen Ausführung des erfindungsgemäßen Rechengerätes kann die Führung von einem Schlitz in dem Skalcnträger gebildet sein, wobei in diesem Schlitz ein Drehlager für den Träger der Schnittgeraden verschiebbar angeordnet ist. Das erlaubt eine Drehung des Trägers der Schnittgeraden um die Lagerachse und gleichzeitig eine Verschiebung des Trägers parallel zum Skalenträger längs der dritten Ablesegeraden. In einem handlichen Ausführungsbeispiel ist der Skalenträger als rechteckige Platte ausgebildet, wobei die beiden ersten Ablesegeraden im wesentlichen parallel zu den Rechteckseiten verlaufen. Der Träger der Schnittgeraden ist von einer transparenten Kreisscheibe gebildet, wobei die Schnittgerade durch den die Drehachse enthaltenen Kreismittelpunkt verläuft. Durch die transparente Kreisscheibe hindurch lassen sich die Ablesegeraden auf ihrer ganzen Länge überblicken, was die Einstellung der gewünschten Werte erleichtert. Als Material zur Herstellung des Skalenträgers und des Trägers der Schnittgeraden kann man Kunststoffe verwenden, insbesondere ein zur Anfertigung von Rechen- und Zeichengeräten bekanntes Vinylester-Vinylchloridmischpolymerisat.

Das erfindungsgemäße Rechengerät dient vor/ugsweise der Ermittlung einer der für eine Kombination eines Zugfahrzeuges, einer Kupplung und eines Anhängers kennzeichnenden Größe D(Kupplungsgröße), Ga (Gesamtgewicht des Anhängers) und 6\

(Gesamtgewicht des Zugfahrzeuges) aus jeweils zwei anderen gegebenen Größen nach der Formel

D = — -

Bei dieser Beziehung zwischen den Größen D, C,\ und Ck handelt es sich um eine empirische und erprobte Formel, wobei die Größen G* und Ck mit der Maßeinheit Tonne einzusetzen sind und Kupplungskennwerte D etwa im Bereich von 0 bis 13 vorkommen. Mit Hilfe dieser Formel kann beispielsweise der Fahrzeughersteller für ein gegebenes Fahrzeug und einen gegebenen Anhänger jeweils die geeignete KupplungsgröBe ermitteln.

Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, mit diesem Gerät andere Rechnungen durchzuführen, etwa d^;e Größe G,\ als Funktion der Größe D und Ga. zu bestimmen. In der Regel wird man von dieser Möglichkeit aber kaum Gebrauch machen, da man dem Kfz-Benutzer bereits bei der Ausstellung der Papiere vorschreibt, welcher Anhänger für ein gegebenes Zugfahrzeug zulässig ist.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Rechengerät.

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1.

In der Fig. 1 erkennt man ein Rechengerät 10 mit einem Skalenträger 12 in Form einer im wesentlichen quadratischen Kunststoffplatte und einem als Kreisscheibe ausgebildeten Träger 14 für eine Schnittgerade 16. Parallel zu zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Seitenkanten des Skalenträgers 12 und mit einem im wesentlichen gleichen Abstand von diesen Seitenkanten sind auf dem Skalenträger 12 zwei Ablesegeraden 18 und 20 aufgetragen, beispielsweise aufgemalt oder eingraviert und jeweils mit einer Skaleneinteilung versehen.

In der Winkelhalbierenden des von den Ablesegeraden 18 und 20 eingeschlossenen rechten Winkels ist ein Schlitz 22 in dem Skalenträger 12 angebracht. Die Ränder des Schlitzes 22 sind ebenfalls mit einer Skaleneinteilung versehen und bilden somit eine dritte Ablesegerade 24.

Der Schlitz 22 dient als Führung für ein Drehlager 26 (Fig. 2), dessen Achse durch den Mittelpunkt der Kreisscheibe und im wesentlichen senkrecht zu dieser sowie zu dem Skalenträger 12 verläuft. Das Drehlager 26 verbindet den Skalenträger 12 und den Träger 14 miteinander und ermöglicht eine Drehung des Trägers 14 um die Drehlagerachse sowie eine Verschiebung des Mittelpunktes der Kreisscheibe längs der Wirkelhalbierenden des von den Ablesegeraden 18 und 20 eingeschlossenen Winkels.

Das Drehlager 26 besteht im wesentlichen aus einer Schlitzschraube 28, die den Träger 14 in einer Bohrung 30 sowie den Schlitz 22 durchdringt und mit einer Schlitzmutter 32 verschraubt ist. Dabei liegen der Kopf der Schraube 28 und die Schlitzmutter 32 jeweils über eine Federscheibe 34 an dem Träger 14 bzw. dem .Skalenträger 12 an. Die Federscheiben H erlauben es, die Schraube 28 so anzuziehen, daß der Träger 14 gegenüber dem Skalenträger 12 leicht zu verdrehen bzw. zu verschieben ist, daß eine solche Relativbewegung aber wegen der Spannung der Federscheiben J4 nicht selbsttätig stattfinden kann.

Um zu vermeiden, da3 der Träger 14 direkt auf dem Skalenträger 12 schleift, ist im Bereich des Drehlagers 26 eine Distanzscheibe 36 zwischen dem Skalenträger 12 und dem Träger 14 eingelegt Ohne diese ^ Distanzscheibe wurden zwischen die aufeinanderliegender Flächen des Skalenträgers 12 und des Trägers 14 eingedrungene Staubteilchen sehr schnell dazu führen, daß der Träger 14 beim Drehen oder Verschieben klemmt bzw. durch die Staubteilchen verkratzt wird.

ίο In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Skalenträger 12 von einer 1,5 mm starken Platte mit 110 mm Kantenlänge aus einem weiß eingefärbten Vinylester-Vinylchlorid-Mischpolymerisat gefertigt. Die 0,75 mm starke Kreisscheibe des Trägers 14 weist einen

is Durchmesser von 120 mm auf und besteht aus dem gleichen Material wie der Skalenträger 12 mit dem Unterschied, daß die Kreisscheibe transparent gehalten ist.

Die Anordnung der drei Ablesegeraden 18, 20 und 24

jo sowie der Schnittgeraden 16 beruht auf einer trigonometrischen Formel zur Berechnung der Länge der Winkelhalbierenden in einem Dreieck aus der Größe des halbierten Winkels sowie der Länge der beiden den Winkel einschließenden Dreiecksseiten. Es sei mit /die

:s Länge der Winkelhalbierenden, mit a, b, die Länge der beiden Dreieckseiten sowie mit A der von den beiden Dreiecksseiten eingeschlossene Winkel bezeichnet. Dann lautet die Beziehung

/ = 2 ■ cos

A ab

2 α + b

Vergleicht man diese Beziehung mit der eingangs

genannten Formel zwischen D, C\ und G^, so lassen sich die Größen G₁ und Gk- Jurch die Dreiecksseiten a

is und b sowie die Größe D durch die Länge der Winkelhalbierenden /darstellen. Der Formel-Ausdruck

_io stellt bei einem gegebenen Winkel A einen reinen Skalenfaktor dar, d. h. einen Faktor, um den sich eine Skaleneinheit auf der Ablesegeraden 24 von einer Skaleneinheit auf den Ableseger;>den 18, 20 unterscheidet. Die Schnittgerade 16 auf dem Träger 14 bildet die fehlende Dreiecksseite und definiert durch ihre Schnittpunkte mit den drei Ablesegeraden 18, 20 und 24 die geometrischen Strecken, welche die trigonometrische Formel erfüllen.

Damit wird die Arbeitsweise de* in F i g. 1 dargestell-

SO ten Rechengerätes 10 klar: auf den Ablesegeraden 18 und 20 ist das Gesamtgewicht des Anhängers C.\ bzw. das Gesamtgewicht des Zugfahrzeuges C^ im gleichen Maßstab aufgetragen, wobei jeweils ein Teilstrich zwei Tonnen bedeutet. Die Kupplungsgröße ist auf der

ss Ablesegeraden 24 aufgetragen, wobei sich aufgrund des rechten Winkels zwischen den Ablesegeraden 28 und 20 ein Skalenfaktor ψί ergibt, so daß eine Einheit auf der Ablesegeraden 24 dem /2fachen einer Einheit auf den Ablesegeraden 18 und 20 entspricht. Es genügt nun, den

do Träger 14 so lange zu verschieben und zu drehen, bis der jeweilige Schnittpunkt der Schnittgeraden 16 mit den Ablesegeraden 18 und 20 mit den gegebenen Werten von G.\ und G*. zusammenfällt. Der bei einer solchen Einstellung des Trägers 14 resultierende Schnittpunkt

(.s der .Schnittgeraden 16 mit der Ablesegeraden 24 entspricht nach der Skaleneinteilung auf der Ablesegeraden 24 dem gesuchten Wert für die Kupplungsgröße IX

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Sind die Größen G^ und D gegeben und soll das gegebenen Größen Ga und Derfolgt entspr

zulässige Gesamtgewicht des Anhängers berechnet sich diese Berechnung als notwendig erweis

werden, so legt man die Schnittgerade 16 durch die den Das vorstehend beschriebene Rechenge

gegebenen Werten entsprechenden Punkte auf den handliches, höchst einfach zu bedienende

Ablesegeraden 20 bzw. 24 und kann dann am 5 dar, mit dem auch der Ungeübte sofort unc

Schnittpunkt der Schnittgeraden 16 mit der Ablesegera- ein zuverlässiges Ergebnis für die jewe

den 18 den gewünschten Wert von Ga ablesen. Die Größe ermitteln kann.
Berechnung der Größe Gk in Abhängigkeit der

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rechengerät mit einem Skalenträger, auf dem mit einer Skaleneinteilung versehene Ableselinien angeordnet sind, und einem Träger einer Schnittgeraden, der an dem Skalenträger um eine im wesentlichen senkrecht zu dessen Oberfläche verlaufende Achse derart drehbar angeordnet ist, daß die Schnittgerade mit den Ableselinien zjm Schnitt zu bringen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Ableselinäen von zwei sich schneidenden Ablesegeraden (18, 20) gebildet sind und daß längs der Winkelhalbierenden des von den Ablesegeraden (18, 20) eingeschlossenen Win- is kels eine weitere mit einer Skaleneinteilung versehene Ablesegerade (24) und eine Fühmng für den Träger (14) der Schnittgeruden (16) angeordnet ist.

2. Rechengerät nach Anspruch 1, dadurch >o gekennzeichnet, daß die Führung von einem Schlitz (22) in dem Skalenträger (12) gebildet ist und daß in diesem Schlitz (22) ein Drehlager (26) für den Träger (14) der Schnittgeraden (16) verschiebbar angeordnet ist.

3. Rechengerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Skalenträger (12) als rechteckige Platte ausgebildet ist, wobei die beiden ersten Ablesegeraden (18, 20) im wesentlichen parallel zu den Rechteckseiten verlaufen und daß der Träger (14) der Schnittgeraden (16) als transparente Kreisscheibe ausgebildet ist, wobei die Schnittgerade (16) durch den die Drehachse enthaltenden Kreismittelpunkt verläuft.