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Auswertgerät für Nomogramme Um die bequemen nomographischen Methoden
für zahlreiche technische und wissenschaftliche Anwendungsgebiete nutzbar zu machen,
mußten an die Auswertegenauigkeit höhere Ansprüche gestellt werden. Diesen Erfordernissen
suchte man durch Vergrößerung des Skalenmaßstabes zwecks genauerer Skaleninterpolationen
gerecht zu werden. Durch geeignete Wahl der Konstanten konnten Nomogrammverzerrungen
gewonnen werden, die bei außerordentlich hoher Leiterlänge eine gute Ablesung der
Skalenwerte zulassen. Die Auswertearbeit hat man durch mechanische Auswerteapparaturen
zu erleichtern versucht. Jedoch sind die bisher bekanntgewordenen Geräte dieser
Art recht kompliziert. Das . durch die notwendigen Teilgetriebe bedingte Gewichte
störte die Handhabung. Die Mitnahme von derartigen komplizierten und schweren Auswertgeräten
in kleinen Luftfahrzeugen, wo man mit Hilfe solcher mechanischer Auswertgeräte die
nomographischen Methoden zur astronomischen Navigation nutzbar zu machen suchte,
erwies -sich praktisch als ummöglich. Der Entwicklung der nomographischen Auswertung
mit rein mechanischen Übersetzungsgliedern war somit eine Grenze gesetzt. Bei anderen
Anwendungsgebieten für nomographische Auswertgeräte sucht man Schwierigkeiten ähnlicher
Art durch Verzicht auf Nomogrammverzerrungen zu überwinden; die Aufzeichnung des
Nomogramms ,erfolgte in vergrößertem Maßstabe im gleichen Maßstabsverhältnis; um
durch photographische Verkleinerung des ursprünglichen Nomogrammblattes eine handliche
Nomogrammtafel zu gewinnen, deren Auswertung mittels mikroskopischer Betrachtung
hinreichende Genauigkeit versprach.
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Zur praktischen Ausnutzung dieses Gedankens hat man unter meßtechnischer
Erfassung von Drehwinkel und Verschiebungswegen mit Hilfe von Mikroskopen mechanische
Auswertgeräte für Nomogramme zuentwickeln gesucht, die entweder im polaren oder
rechtwinkligen Koordinatensystem entworfen sind. Die Anwendung derartiger Nomogrammauswertgeräte
ist jedoch - beschränkt, wenn man nicht die verhältnismäßigverwickelten, . aus Grundnomogramm
und Einflußnomogramm zusammengesetzten Nomogramme verwenden -will. - ' Es wurde
deshalb ein Nomogramm entwickelt, dessen Lösungslinien durch den Verschiebungsweg
einer Ablesemarke bestimmte gerade Linien veränderlicher Neigung sind;
deren
Ausgangspunkte durch ein zweidimensionales Nomogramm mit drei Veränderlichen, z.
B. eine Kurvenschar, bestimmt sind. - Zur Auswertung :eines derartigen Nomogramms
wird erfindungsgemäß das Nomogrammblat-, ,gegenüber der Führungsbahn der Ables«;..
marke (Mikroskop) drehbar und in zwei vorzugsweise zueinander senkrechten Richtungen
verschiebbar gemacht, so daß der Drehpunkt des Nomogrammträgers mit jedem beliebigen
Punkte der Nomogrammzeichnung zur D-ekkung gebracht werden kann.
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Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet findet die Erfindung in der
astronomischen Navigation. Es sind z. B. die hierbei gebräuchlichen Formeln in Nomogrammen
darstellbar, die neben orthogonaler Leiteranordnung noch die zur Auswertung notwendigen
Kurvenscharen enthalten. Die astronomische Standortsbestimmung geht von den trigonometrischen
Formeln aus: sin h ` sin p sin ö -[- cos q? cos ö cos A,
sin ö = sin
p sin h -j- cos p cos h cos a. Dabei bedeuten (p die geographische
Breite des Beobachtungsstandortes, t den Stundenwinkel des Gestirnes, der aus der
Beobachtungszeit nach Chronometer und Länge des Ortes gerechnet wird, ö die Abweichung
(Deklination) des Gestirnes, h seine Höhe und a das Azimut des Gestirnes.
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Das grundlegende Nomogramm ist in Abb. i dargestellt. Das rechtwinklig
angeordnete Skelett des Nomogramms zeigt gesetzmäßig verlaufende Skaleneinteilungen.
In einem Feld von Kurvenscharen (in dem vorliegenden Beispiel: cp =konstant, ö =konstant)
sind alle Ausgangspunkte enthalten, so daß die Lösungslinien verschiedener Einstellungen
auch verschiedene Richtungen angeben. Diese Richtung muß genau einstellbar sein,
um das Resultat mit genügender Ge-_ nanigkeit angeben zu können.
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Die Abb. 2 und 3 zeigen ein Ausf'ührungsbeispiel des neuen Auswertgerätes
in. Grund-und Aufriß.
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In dem Gehäuse i ist der Teller 2 mit der Achse 3 drehbar gelagert.
Der Teller 2. trägt die beiden Führungsschlitten q. . und 5, die durch Schraub-
oder Bandgetriebe 6 und 7 vorzugsweise rechtwinklig zueinander verstellt werden
können. Auf der Platte 5 ist das Nomogrammblätt 8 festgespannt. Durch die Triebe
6 und 7 werden die Verschiebungen der Schlitten 4 und 5 gegenüber dem Teller
2 erreicht, so daß jeder Punkt - der -Kurvenscharen unter das zentral angeordnete
Mikroskop 9 eingestellt werden kann. Außer .diesem Mikroskop 9 ist zweckmäßig noch
ein e-xoskop i o vorgesehen. Beide Mikroskope .assen sich in der Führungsbahn i
i des festen 'Geliäuses i von Hand oder durch besondere Triebe verschieben und festklemmen.
Die notwendige Drehung des Nomogrammblattes 8 wird durch den Antrieb i-- erreicht,
der an dem Teller 2 angreift. Durch Vervollständigung dieses Gerätes in eine nach
bestimmten Winkelwerten einstellbare Zwischenscheibe kann der Kreuzschlitten auch
zur Auswertung von Nomogrammen mit geneigten Nomogrammleitern mit Vorteil benutzt
werden.
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Bei Anwendung dieses neuen Auswertgerätes beschränkt sich die Auswertung
auf die Bedienung der Einstellknöpfe 6 und 7@ um zunächst den für die vorliegende
Berechnung geltenden Kurvenscharpunkt ins Fadenkreuz des zentral eingestellten Mikroskops
9 zu bringen, und' auf die Drehungen der Nomogrammtafel2 durch den Verstellknopf
12 SO lange, bis das verschiebbare Mikroskop io (9) auf den der Berechnung zugrunde
liegenden Skalenleiterwert eingestellt ist. Bei Verschiebung des Mikroskops i o
kann an der Resultatleiter des Ndmogramms der Endformelwert abgelesen werden.