DE302446C - - Google Patents
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Description
Wenn man von zwei benachbarten Punkten A und B (Fig. i) aus, weiche die Endpunkte einer Basis von bekannter Länge A-B = c bilden, mit geeigneten Winkelmeßinstrumenteri die Winkel L-A-C = β und L-B-C = α mißt, welche die Richtung A-B-L mit den Visierlinieri A-C und B-C nach einem - Ziel C bildet, so kann man aus den gemessenen Größen c, α, β die Entfernungen A-C If from two adjacent points A and B (Fig. I), which form the end points of a base of known length AB = c , the angles LAC = β and LBC = α , which the direction ABL with the sighting lines, are measured with suitable angle measuring instruments AC and BC form after a target C , then one can derive the distances AC from the measured quantities c, α, β
ίο und B-C des Zieles von den beiden Punkten A und B ermitteln (langbasige Entfernungs-Determine ίο and BC of the target from the two points A and B (long-base distance
_ messung). Die fölgeifder} speziellen Ausführungen knöpfen- an- die"i3estiinmung der Entfernung ^4-C = e des Zieles C von dem einen Punkte A an._ Measurement). The following special explanations relate to the determination of the distance ^ 4-C = e of the target C from the one point A.
Es sind nun Apparate bekannt, welche diese Aufgabe der Entfernuhgsermittelung mechanisch lösen. Dieselben bestehen meist aus verstellbaren Dreiecken, welche das räumliche Dreieck A-B-C in verkleinertem Maßstabe ähnlich darstellen.Apparatuses are now known which mechanically solve this task of determining the distance. They usually consist of adjustable triangles, which represent the spatial triangle ABC in a similar way on a reduced scale.
Diese Dreiecke werden nach Maßgabe der an den Beobachtungspunkten festgestellten Winkel eingestellt und gestatten dann in Hand einer Skala, die jeweilige Entfernung unmittelbar abzulesen. Derartige Apparate sind besonders geeignet für bewegliche Ziele, bei denen die Entfernung sich dauernd ändert, weil die einstellbaren Schenkel des Dreieckapparates vermittels einer geeigneten (z. B. elektrischen) Winkelübertragung die Bewegungen der Visierlinien A-C und B-C stetig mitmachen können.These triangles are set according to the angle determined at the observation points and then allow the respective distance to be read off directly from a scale. Apparatuses of this type are particularly suitable for moving targets where the distance is constantly changing because the adjustable legs of the triangular apparatus can continuously follow the movements of the lines of sight AC and BC by means of a suitable (e.g. electrical) angular transmission.
Die auf diesem Auswertungsprinzip beruhenden Instrumente haben den Nachteil, daß die den Visierlinien A-C und B-C entsprechend verschwenkbaren Lineale, die bei den großen in Betracht kommenden Entfernungen verhältnismäßig lang sein -müssen, beim Verschwenken Kreise vom Radius ihrer Länge beschreiben, also eine sehr große Fläche bestreichen, wodurch der ganze Apparat unhandlich wird. Ferner tritt bei den langen Linealen leicht eine Verbiegung ein, und eine geringfügige Verbiegung kann von sehr erheblichem Einfluß auf die Genauigkeit der Entfernungsmessung sein. Auch ist die Ablesung an den Linealen, welche sich meist unter sehr spitzem Winkel schneiden, schwierig und ungenau. ·,The instruments based on this evaluation principle have the disadvantage that the rulers, which can be pivoted according to the lines of sight AC and BC and which must be relatively long for the large distances involved, describe circles of the radius of their length when pivoted, i.e. cover a very large area making the whole apparatus unwieldy. Furthermore, the long rulers are easily bent, and a small amount of deflection can have a very significant effect on the accuracy of the distance measurement. Reading on the rulers, which usually intersect at a very acute angle, is also difficult and imprecise. ·,
Die vorliegende Erfindung will nun ein mechanisches Auswertungsinstrument für langbasige Entfernungsmessung schaffen, welches denselben Zweck der kontinuierlichen Vermessung' beweglicher Ziele verfolgt, dabei aber nach einem grundsätzlich anderen Prinzip konstruiert ist, bei welchem auch die Mängel der oben genannten Auswertungsapparate vermieden werden. ..The present invention now aims at a mechanical evaluation instrument for create long-based distance measurement, which has the same purpose of continuous Surveying 'moving goals pursued, but in principle according to one Another principle is constructed, in which also the shortcomings of the above-mentioned evaluation apparatus be avoided. ..
Die Erfindung beruht auf folgendem Grundgedanken: Sind die Winkel α und β und damit auch γ = a-ß und die Länge der Basis A-B = c bekannt, so kann man die gesuchte Entfernung e nach der FormelThe invention is based on the following basic idea: If the angles α and β and thus also γ = a-ß and the length of the base AB = c are known, the distance e sought can be calculated using the formula
e — c ~— finden. Diese Formel läßt sich sin y e - c ~ - find. This formula can be sin y
aber auch so schreiben: log e = log c -f-(— log sin y) — (— log sin α). Zur rein mechanischen Auswertung der letztgenannten Formel werden gemäß der Erfindung diebut also write like this: log e = log c -f - (- log sin y) - (- log sin α). For the purely mechanical evaluation of the last-mentioned formula, according to the invention, the
in geeigneter Weise bestimmten Winkel α und y in eine entsprechende Drehung je,einer" Walze umgesetzt, welch letztere Nuten tragen, deren Leitlinie so verläuft, daß ihre ein- zelnen Punkte von den Punkten je eines Nullkreises die Abstände (— log sin oc) bzw. (— log sin y) haben, wobei durch die Nut der für den Winkel α vorgesehenen Walze eine Nullmarke und durch die Nut der für ίο den Winkel γ vorgesehenen Walze ein verstellbarer Zeiger verstellt wird, so daß der Abstand zwischen der letzterwähnten Nullmarke und dem Zeiger ein Maß für die gesuchte Entfernung ist. Die letzterwähnte , Nullmarke besteht zweckmäßig in dem Nullkreis einer dritten Walze, die. durch die Nut der für den Winkel α vorgesehenen Walze längs verschoben wird und welche sich zugleich um ihre Längsachse drehen kann. Sie trägt eine logarithmische Entfernungskurve, an welcher durch den von der Nut der für den Winkel γ vorgesehenen Walze verstellten Zeiger die Entfernung unmittelbar abgelesen Averden kann. Dieser Zeiger ist noch auf |appropriately determined angles α and y converted into a corresponding rotation of a "roller, which the latter carry grooves whose guideline runs so that their individual points from the points of a zero circle the distances (- log sin oc) or . (- log sin y) , whereby a zero mark is adjusted through the groove of the roller provided for the angle α and an adjustable pointer is adjusted through the groove of the roller provided for ίο the angle γ , so that the distance between the last-mentioned zero mark and the The last-mentioned zero mark is expediently in the zero circle of a third roller, which is displaced longitudinally through the groove of the roller provided for the angle α and which can rotate around its longitudinal axis at the same time logarithmic distance curve from which the distance can be read off directly by the pointer adjusted by the groove of the roller provided for the angle γ is still on |
einem Lineal verschiebbar und kann dort entsprechend der Basislänge c eingestellt und festgeklemmt werden. . Auf diese Weise wird eine mechanische Auswertung der oben angegebenen Formel für beliebige Werte von c, α, γ .ermöglicht. Zur Bestimmung des Winkels y sind dabei gemäß der Erfindung zwei Getriebe vorgesehen, von denen das eine, welches direkt oder indirekt durch den einen Winkelmesser angetrieben wird, den Winkel α direkt auf die zugehörige Walze überträgt, während das zweite Getriebe, auf welches j der am anderen Beobachtungspunkt bestimmte Winkel β übertragen wird, durch ein Differentialgetriebe mit dem ersterwähnten 40 Getriebe in \^erbindung steht, so daß nach der Formel γ = α-β der Winkel y auf die zugehörige Walze übertragen werden muß. Auf diese Weise entsteht ein Instrument, welches nicht nur die an den AVinkelmessern festgestellten Winkel erkennen läßt, sondern zugleich auch die von der Größe dieser Winkel und der Länge der Basis c abhängige Entfernung von einem der Beobachtungspunkte nach dem Ziel hin mißt, und zwar derart, daß jedem Wechsel der Entfernung kontinuierlich gefolgt werden kann.Slidable with a ruler and can be adjusted and clamped there according to the base length c. . In this way, a mechanical evaluation of the formula given above is made possible for any values of c, α, γ . To determine the angle y , two gears are provided according to the invention, one of which, which is driven directly or indirectly by the one protractor, transmits the angle α directly to the associated roller, while the second gear, to which j the am Another observation point certain angle β is transmitted, through a differential gear with the first mentioned 40 transmission is in \ ^ erbigung, so that according to the formula γ = α-β the angle y must be transferred to the associated roller. In this way an instrument is created which not only shows the angles determined by the A protractors, but at the same time also measures the distance from one of the observation points to the target, depending on the size of these angles and the length of the base c, in such a way that that every change in distance can be followed continuously.
Bei Vorstehendem ist zu beachten, daß es bei Rechenvorrichtungen bereits bekannt ist, mit Nuten versehene, drehbare Walzen anzuordnen, und dabei die Nuten derart zu füh- - ren, daß aus der Summe oder Differenz von logarithmischen' Werten Produkte bzw. Di- ! Visionen ausgeführt werden können ^ameri-/ kanische. Patentschrift 1056578). Demgegen-In the above, it should be noted that it is already known in computing devices to arrange grooved, rotatable rollers, and thereby to guide the grooves - ren that from the sum or difference of logarithmic values products or di- ! Visions can be executed ^ ameri- / kanische. Patent specification 1056578). On the other hand-
ί 6o über ist es für- die vorliegende Erfindung wesentlich, daß die mit Nuten ausgerüsteten drehbaren Walzen als Auswertungsinstru- . · ment für langbasige Entfernungsmessung in Ee'.rächt kommen und demzufolge mit geeigneten Winkelmessern in Verbindung stehen, deren Verstellung auf die fraglichen Walzen .übertragen wird. ί 6o over it is essential for the present invention that the rotatable rollers equipped with grooves as evaluation instru-. · Ment for long-based distance measurement in Ee'.rächt and are therefore in connection with suitable protractors, the adjustment of which is transferred to the rollers in question.
Die Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel in Draufsicht veranschaulicht.The invention is shown in Fig. 2 of the drawing in one embodiment in plan view illustrated.
An den Beobachtungspunkten A und B (Fig. 1), deren Entfernung c bekannt ist, ist je ein' Winkelmesser angeordnet, der in der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist und beliebige~'Konstruktion haben kann. Es eignet sich hierzu ein bekannter Universal-Theodolit, ein Äquatoreal oder ein ähnlicher Apparat. Bei C sei das Ziel, das sowohl an der Erde als auch in der Luft sich befinden und insbesondere sich auch bewegen kann. e ist die zu suchende Entfernung.At the observation points A and B (Fig. 1), the distance c of which is known, a 'protractor is arranged, which is not shown in the drawing and can have any construction. A known universal theodolite, an equatoreal or a similar device is suitable for this. At C is the target that is both on earth and in the air and, in particular, can also move. e is the distance to search for.
Um die Entfernung β nach der obigen Formel log e = log c -f- (—·. log sin γ) — (—· log sin α) auszuwerten, sind die an den Beobachtungspunkten AnnaB vorgesehenen Winkelmesser entweder direkt oder indirekt mit dem den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Apparat, verbunden. In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeder der Winkelmesser einen elektrischen Schalter hägt, der bei den Winkelverstellungen des Fernrohres eine gewisse Anzahl Stromimpulse absendet und durch diese Stromimpulse einen Elektromotor synchron antreibt, ι (Fig. 2) sei der Elektromotor, der auf diese Weise von dem an dem Beobachtungspunkt B befindlichen Winkelmesser angetrieben wird. .2 ist ein gleicher Elektromotor, der von dem an dem Beobachtungspunkt A stehenden Winkelmesser angetrieben wird. Die Welle 3 des Elektromotors ι bewegt ein Getriebe, welches aus den konischen Zahnrädern 4, 5 und den Stirnzahnrädern 6, 7 besteht. Von- letzterem wird durch eine Welle 8 ein konisches Zahnrad 9 in Drehung versetzt, das normal mit einem konischen Zahnrade 10 in Eingriff steht, durch welches die Schnecke 11 und das Schneckenrad 12 in Drehung versetzt wird. Letzteres sitzt auf der Welle 13, auf welcher zugleich eine Walze 14 ange- n0 ordnet ist. Eine auf. dem Umfang dieser Walze 14 angebrachte Kreisteilung bringt daher, wenn dieselbe unter Vermittlung des beschriebenen Getriebes vom Elektromotor 1 gedreht wird, den Winkel α zum Ausdruck, der am Beobachtungspunkt B von - dem zugehörigen Winkelmesser gemessen worden ist. Auf der Walze 14 ist eine Nut 15 eingeschnitten, deren Leitlinie so verläuft; daß ihre einzelnen Punkte-von. den Punkten eines Nullkreises Abstände (— log sin α) haben. Der Elektromotor^ 2:, bewegt ein ähnlichesIn order to evaluate the distance β according to the above formula log e = log c -f- (- ·. Log sin γ) - (- · log sin α), the protractors provided at the observation points AnnaB are either directly or indirectly connected to the object apparatus constituting the present invention. In the chosen embodiment, it is assumed that each of the protractors has an electrical switch that sends a certain number of current pulses when the telescope is adjusted and drives an electric motor synchronously through these current pulses, ι (Fig. 2) is the electric motor that works in this way is driven by the protractor located at the observation point B. .2 is an identical electric motor, which is driven by the protractor at observation point A. The shaft 3 of the electric motor moves a transmission which consists of the conical gears 4, 5 and the spur gears 6, 7. From the latter, a conical gear wheel 9 is set in rotation by a shaft 8 which normally meshes with a conical gear wheel 10 by means of which the worm 11 and the worm wheel 12 are set in rotation. The latter sits on the shaft 13 on which a roller 14 at the same time reasonable n 0 is arranged. One on. Circular division attached to the circumference of this roller 14 therefore expresses the angle α which has been measured at the observation point B by the associated protractor when it is rotated by the electric motor 1 through the transmission of the described gear. On the roller 14 a groove 15 is cut, the guideline of which runs like this; that their individual points-of. the points of a zero circle have distances (- log sin α). The electric motor ^ 2, a similar move
■ Getriebe, und zwar werden von dem auf der Motorwelle 16 angebrachten konischen Zahnrade 17 das konische Zahnradi 8 und die Stirn- ] zahnräder 19 und 20 angetrieben. Zwischen den beiden Zahnrädern 7 des erstgenannten Getriebes und 20 des letztgenannten Getriebes befindet sich ,ein Differentialgetriebe 21 irgendeiner geeigneten Konstruktion, und zwar sind zweckmäßig zwischen dem konisehen Zahnrade 22, welches sich mit dem Zahnrade 7 dreht, und dem konischen Zahn-■ Gear, namely from the conical gear wheel mounted on the motor shaft 16 17 the conical gear 8 and the spur gears 19 and 20 are driven. Between the two gears 7 of the former transmission and 20 of the latter transmission is located, a differential gear 21 of any suitable construction, convenient between the cones Toothed wheel 22, which rotates with the toothed wheel 7, and the conical toothed
. rade 23, welches sich mit dem Zahnrade 20 dreht, konische Räder 24 angebracht, die mit den konischen Rädern 22 und 23 in Eingriff stehen. Durch die Anordnung dieses Differentialgetriebes resp. durch die dadurch herv. vorgerufene Abhängigkeit des erwähnten zweiten Getriebes von dem beschriebenen ersten Getriebe wird nicht der an dem Beobachtungspunkt A festgestellte und auf den Elektromotor 2 übertragene Winkel! ß, sondern nach der Formel y = a~ß von der sich an das Differentialgetriebe anschließenden Welle 25 der dritte Winkel im Dreieck, nämlieh der Winkel 7, weitergeschaltet, und zwar geschieht dies durch das Stirnräderzahngetriebe 26, 27, 28 und 2g auf eine Welle 30, auf der eine Walze 31 sitzt, deren Kreisteilung somit den Winkel γ angibt. Auch in dieser Walze ist eine Nut 32 eingeschnitten, deren Leitlinie so verläuft, daß ihre einzelnen Punkte von den Punkten eines Nullkreises die Abstände (— log sin γ) haben.. wheel 23, which rotates with the gear 20, attached tapered wheels 24 which are in engagement with the tapered wheels 22 and 23. By the arrangement of this differential gear, respectively. Due to the resulting dependency of the mentioned second gear on the described first gear, the angle determined at the observation point A and transmitted to the electric motor 2 is not! ß, but according to the formula y = a ~ ß of the shaft 25 connected to the differential gear, the third angle in the triangle, namely the angle 7, is switched on, and this is done by the spur gear 26, 27, 28 and 2g on one shaft 30, on which a roller 31 is seated, the circular division of which thus indicates the angle γ. In this roller, too, a groove 32 is cut, the guideline of which runs in such a way that its individual points have the distances (- log sin γ) from the points of a zero circle.
Außerdem ist noch eine dritte Walze 33There is also a third roller 33
3Γ5 vorgesehen, welche auf einer kantigen Welle 34 angeordnet ist, durch deren Drehung die Walze 33 mitgenommen wird, auf welcher sich aber die Walze 33 außerdem noch längs verschieben kann, wobei sie beispielsweise durch Rollenführungen 35 geführt wird. Diese Walze 33 trägt eine Kurve 36, deren einzelne Punkte von einem Nullkreise die Entfernung log e haben, wobei e in äquidistantem Maßstabe- auf dem Nullkreise gemessen wird.3Γ5 is provided, which is arranged on an angular shaft 34, the rotation of which takes the roller 33 with it, but on which the roller 33 can also move longitudinally, being guided, for example, by roller guides 35. This roller 33 bears a curve 36, the individual points of which are at a distance of log e from a zero circle, e being measured on an equidistant scale on the zero circle.
Neben dieser Kurve sind zweckmäßig durch Zahlen die verschiedenartigen in Frage kommenden Entfernungen bezeichnet. Auf der Walze ist ein Ring 37 angeordnet, der zweckmäßig auf Kugeln läuft und durch einen Zapfen 38 in die Nut 15 der Walze 14 eingreift, derart, daß bei Drehung der Walze T4 die Walze 33 auf der kantigen Welle 34 längs verschoben wird. Bei einer Drehung der Welle 34 und der Walze 33 steht aber Ring 37 still.In addition to this curve, the various types are expediently represented by numbers coming distances. A ring 37 is arranged on the roller, which expediently runs on balls and through a pin 38 into the groove 15 of the roller 14 engages in such a way that when the roller T4 rotates, the roller 33 rests on the angular shaft 34 is shifted lengthways. When the shaft 34 and the roller 33 rotate, however, there is a standstill Ring 37 still.
In die Nut 32 der Walze 31 greift ein , Zapfen 39, der mit einer Schiene 40 verbunden ist, die einen auf dieser verstellbaren Zeiger 41 trägt. Die Schiene 40 ist auf einer geeigneten Schlittenführung angeordnet, und kann auf dieser in ihrer Längsrichtung verschoben werden. Bei einer Drehung der Walze 31 wird daher der Zapfen 39 einschließlich der Schiene 40 und des Zeigers 41 nach Maßgabe der durch die Nut 32 ausgeübten Führung verschoben. Die Einstellung des Zeigers 41 an der Schiene oder dem Lineal 40 erfolgt so, daß seine Entfernung von einem gewissen auf der Schiene 40 markierten Nullpunkt gleich log c ist. Die Ein- : stellung erfolgt also nach der jeweils in Frage kommenden Grundentfernung zwischen den Beobachtungspunkten A und B. In the groove 32 of the roller 31 engages a pin 39, which is connected to a rail 40 which carries a pointer 41 adjustable on this. The rail 40 is arranged on a suitable slide guide and can be displaced on this in its longitudinal direction. When the roller 31 rotates, the pin 39 including the rail 40 and the pointer 41 is therefore displaced in accordance with the guidance exercised by the groove 32. The setting of the pointer 41 on the rail or the ruler 40 takes place in such a way that its distance from a certain zero point marked on the rail 40 is equal to log c . The setting is therefore based on the relevant basic distance between observation points A and B.
Durch die Drehungen der Walzen 14 und 31 verschiebt sich mithin einerseits die Walze 33, andererseits der Zeiger 41 so, daß der Zeiger 41 von dem auf der Walze 33 vorgesehenen Nullkreis stets den Abstand hat: löge = log c + (—log sin γ) — (—log sin α). Bringt man durch Drehen der Walze 33 die , . Marke des Zeigers 41 mit der logarithmischen Kurve 36 in Berührung, so ist diese Drehung der Walze 33 ein Maß für die Entfernung, die an einer äquidistanten, auf dieser Walze angebrachten Teilung abgelesen werden kann.As a result of the rotations of the rollers 14 and 31, the roller 33 on the one hand and the pointer 41 on the other hand are displaced in such a way that the pointer 41 is always at the distance from the zero circle provided on the roller 33: log = log c + (-log sin γ) - (-log sin α). If you bring the,. If the mark of the pointer 41 is in contact with the logarithmic curve 36, this rotation of the roller 33 is a measure of the distance which can be read from an equidistant graduation provided on this roller.
Diese Drehung der Walze 33 erfolgt zweckmäßig durch . einen ■ Trieb oder durch eine-Kurbel 42 von Hand'aus unter Vermittlung eines Zwischengetriebes, das eine geeignete Konstruktion haben kann. Beim Gebrauch ist dieser Trieb oder die Kurbel 42, wenn es sich um die Bestimmung der Entfernung eines beweglichen Zieles (z. B. eines Fliegers oder Luftschiffes) handelt, dauernd derart zu ''drehen, daß die Kurve 36 immer die Marke des Zeigers 41 berührt, so daß also durch den Zeiger an der Kurve dauernd, insbesondere auch bei beweglichen Zielen, zahlenmäßig die Entfernung angegeben wird, in der dieses Ziel steht. Da somit durch die Drehung des Triebes oder der Kurbel 42 bei beweglichen Zielen ein Maß für die wechselnde Entfernung und zugleich auch für die Geschwindigkeit, mit der sich diese Entfernung ändert, gegeben ist, kann von diesem Trieb oder der Kurbel 42 in geeigneter Weise, z. B. durch eine hier angeschlossene Welle 43, die aber auch durch einen elektrischen Schalter o. dgl. ersetzt werden kann, eine weitere Vorrichtung betätigt werden, die neben der Entfernung auch die Bewegungsgeschwindigkeit angibt, evtl. auch die -Vorhaltung erkennen läßt, die bei der Beschießung solcher Ziele durch Artillerie im Hinblick auf Geschwindigkeit und Entfernung notwendig ist.This rotation of the roller 33 is expediently carried out by. an ■ drive or through a crank 42 by hand with mediation an intermediate gear, which can be of suitable construction. In use, this drive or the crank 42, when it comes to determining the range of a moving target (e.g. a Flier or airship) is to continuously '' turn in such a way that the curve 36 always touches the mark of the pointer 41, so that the pointer on the curve especially in the case of moving targets, the distance is given numerically, in which this goal stands. Since thus by the rotation of the drive or the crank 42 at moving targets a measure of the changing distance and at the same time also for the The speed with which this distance changes can be given by this Drive or crank 42 in a suitable manner, e.g. B. by a shaft connected here 43, which can also be replaced by an electrical switch or the like, a Another device can be actuated, which in addition to the distance also indicates the speed of movement, possibly also the provision reveals who in view of the bombardment of such targets by artillery Speed and distance is necessary.
Der vorstehend beschriebene Apparat erübrigt somit jede Errechnung und jede Einstellung und .gibt unmittelbar die Entfernung des gesuchten Zieles, ebenso aber auch beiThe apparatus described above thus dispenses with any calculation and any setting and. gives immediately the distance of the searched target, but also with
beweglichen Zielen die Änderung der Entfernung kontinuierlich an.moving targets to continuously change the distance.
Claims (4)
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Publication Number | Publication Date |
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DE302446C true DE302446C (en) |
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DE (1) | DE302446C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1128193B (en) * | 1956-09-18 | 1962-04-19 | Faber Castell A W | Slide rules for teaching and advertising purposes |
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DE1128193B (en) * | 1956-09-18 | 1962-04-19 | Faber Castell A W | Slide rules for teaching and advertising purposes |
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