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Mechanische Recheneinrichtun' zur Ermittlung von Dreieckstücken, insbesondere
für artilleristische Zwecke Das Hauptpatent betrifft eine mechanische Recheneinrichtung
zur Ermittlung von Dreiecksstücken, insbesondere für artilleristische Zwecke, bei
welcher paarweise zusammenarbeitende Zahnstangen über die gleichen, mit Selbstsperrungen
versehenen Differentialgetriebe derart mit dem übrigen Getriebe in Verbindung stehen,
daß diese Zahnstangenpaare sowohl zur Übertragung von Strecken-und Winkelwerten
auf die übrigen Getriebeteile als auch zur getrennten Übertragung der in der Einrichtung
ermittelten Dreiecksstücke auf die Endglieder dienen. Die Zahnstangen und die zugehörigen
Differentialgetriebe stehen dabei zweckmäßig mit einem drehbar und verschiebbar
angeordneten Getriebeglied in Verbindung.
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Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Vereinfachung der Einrichtung
nachdem Hauptpatent für die Multiplikation von Dreiecksstücken. Dies wird gemäß
der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einstellvorrichtung für den einen Faktor
gleichzeitig im entgegengesetzten Sinne auf die Planetenräder der mit Selbstsperrung
versehenen Differentialgetriebe einwirkt und dadurch die mit den Planetenrädern
über Ritzel verbundenen Zahnstangen in entgegengesetztem Sinne verschiebt, und daß
die Einstellvorrichtung für den zweiten Faktor den Drehpunkt eines an beiden Zahnstangen
drehbar befestigten starren Armes verschiebt, derart, daß die mit dem Ritzel der
einen Zahnstange verbundene Resultatachse sich entsprechend dem Produkt der mit
den beiden Einstellvorrichtungen eingestellten Faktoren dreht. Zweckmäßig ist der
Drehpunkt des Verbindungsarmes auf einem Stein angeordnet, der längs einer senkrecht
zu den Zahnstangen gelagerten und von der einen Einstellvorrichtung gedrehten Schraubenspindel
verschiebbar angeordnet ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i ist ein geometrisches Schaubild zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
neuen Einrichtung, von welcher in Fig.2 eine Ausführungsform veranschaulicht. ist.
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Die dem Ausführungsbeispiel zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
in einem rechtwinkligen Dreieck ABC (Fig. i) aus der Länge b der einen Kathete
A C und der Tangensfunktion des Winkels y die Länge x
der
anderen Kathete A B zu ermitteln. Denkt man sich nun die Hypotenuse B C über C hinaus
verlängert und durch A zu B C eine Parallele gelegt und in einem auf der
Verlängerung von AC an sich beliebig gewählten Punkt F das Lot F D errichtet,
so ist der Winkel F AD ebenfalls ==y, und die Tangensfunktion dieses Winkels
ist gleich dem Quotienten aus D F und A F. Wenn man nun die Länge der StreckeAF
als Apparatekonstante wählt, so ist die obengenannte Aufgabe darauf zurückgeführt,
das Produkt b . d zu ermitteln, wenn man D F = d setzt. Das gesuchte
Produkt entspricht, wie leicht ersichtlich, der Strecke C G, die senkrecht auf A
F steht.
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Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird
der Wert d mittels einer Handkurbel 7o an einer Skala 71
gegenüber einer festen
Marke 72 eingestellt. Auf der Welle 73 der Handkurbel 7o ist ein großes Zahnrad
74 befestigt, mit welchem zwei kleinere Zahnräder 75 und 76 in Eingriff stehen.
Die beiden Zahnräder 75 und 76 treiben die äußeren Sonnenräder 77 und 78 von zwei
Planetenrädern 79 und 8o an, deren innere Sonnenräder 81 und 82 auf einer gemeinsamen
Achse befestigt sind. Auf der Achse der Planetenräder 79 und 8o sind zwei Ritzel83
und 84 befestigt, welche mit zwei Zahnstangen 85 und 86 in Verbindung stehen. Auf
der Welle des Planetenrades 79 ist außerdem ein Zahnrad 87 aufgekeilt, welches über
ein Zahnrad 88 die Resultatachse 89 antreibt. Diese verstellt ihrerseits eine Anzeigevorrichtung
go.
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Die beiden Zahnstangen 85 und 86 sind mittels eines Armes 91 miteinander
gekuppelt. Der Arm ist in den Punkten B und E mit den Zahnstangen. drehbar
gekuppelt. Außerdem ist der Arm g i in einer Führung 92 angeordnet, die ihrerseits
drehbar auf einem Stein 93 befestigt ist. Der Stein 93 ist in an sich bekannter
Weise auf einer Schraubenspindel 94 verschiebbar angeordnet, welche über Zahnräder
95 von der Einstellkurbel 96 für den zweiten Faktor des gesuchten Produktes angetrieben
wird. Zur Einstellung des zweiten Faktors b ist eine Anzeigevorrichtung 97 angedeutet.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig.2 ist wie folgt: Durch
die Einstellung des ersten Faktors d des gesuchten Produktes mittels der Handkurbel
70 werden über das Zahnrad 74 die beiden Zahnräder 75 und 76 und damit auch
die beiden äußeren Sonnenräder 77 und 78 gegenläufig angetrieben. Da die inneren
Sonnenräder 81 und 82 auf der gleichen Achse befestigt sind, so kommt eine entgegengesetzte
Drehung der Achse der Planetenräder 79 und 8o zustande, welche über die Ritze183
und 84 auf die Zahnstangen 85 und 86 übertragen wird. Der Arm 9i wird dabei gegenüber
seiner Ausgangslage, in welcher er parallel zu der Schraubenspindel 94 steht, gedreht.
Der Ausgangsstellung des Armes 9i entspricht nach Größe und Richtung in Fig. i die
Strecke A F, wie in Fig. 2 durch die Bezugszeichen A und F angedeutet ist.
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Der Stein 93 wird nun aus seiner Ausgangsstellung, in welcher er unterhalb
der Zahnstange 85 steht, durch Betätigung der Einstellkurbel 96 entsprechend
dem zweiten Faktor b gedreht, so daß er die in Fig. 2 gezeichnete Stellung einnimmt.
Diese Verstellung des Steines 93 wirkt sich über die Verbindungsglieder 92 und 9i
als Verstellung der Zahnstangen 85 und 86 aus, die demgemäß ihre Ritze183 und 8¢
drehen. Da nun die äußeren Sonnenräder 77 und 78 der Planetenräder 79 und 8o, deren
Achsen von den Ritzeln 83 und 84 gedreht werden, über die Zahnräder 7q. bis
76 gegen eine von den Zahnstangen 85 und 86 ausgehende Verstellung gesperrt sind
und außerdem die inneren Sonnenräder 8i und 82 auf der gleichen Achse sitzen, so
kommt durch die mittels der Handkurbe196 übertragene Einstellung des zweiten Faktors
b nunmehr eine gleichsinnige Verschiebung der Zahnstangen 85 und 86 zustande. Der
Arm 9i, welcher sich infolge des mittels Handkurbeln 70 . eingestellten ersten Faktorsd
in der LageAD (Fig. i) befand, wird durch die Einstellung der Handkurbel 96 in die
Lage B C _(Fig. i) überführt, wobei E der Schnittpunkt der Verlängerung von
B C mit dem Lot F D ist. Die Länge der Strecke C G, welche dabei über
die Zahnräder 87 und 88 auf die Resultatachse 89 übertragen und auf der Anzeigevorrichtung
go angezeigt wird, entspricht dem gesuchten Produkt x, wie aus Fig. i erkennbar
ist.
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Die Handkurbeln 70 und 96 können gewünschtenfalls auch unter
-Beibehaltung oder unter Wegfall der Anzeigevorrichtungen 74 72 und 97 durch Kupplungen
mit irgendwelchen, sich entsprechend den Faktoren des gesuchten Produktes verstellende
Achsen in Verbindung stehende Kupplungen ersetzt werden. Auch die Anzeigevorrichtung
9o kann gegebenenfalls in Wegfall kommen, wenn nämlich die Drehung der Resultatachse
89 zur Einstellung irgendwelcher anderer Getriebeteile benutzt werden soll.