DE768022C

DE768022C - Computing device for forming the reciprocal value of a known quantity, e.g. B. Target range

Info

Publication number: DE768022C
Application number: DES115991D
Authority: DE
Inventors: Eugen Blattmann
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1934-11-06
Filing date: 1934-11-06
Publication date: 1955-05-12

Description

Recheneinrichtung zur Bildung des reziproken Wertes einer bekannten Größe, z. B. Zielentfernung Insbesondere in Recheneinrichtungen für artilleristische zwecke ist es häufig erforderlich, zu gewissen Rechengrößen fortlaufend die reziproken Werte zu bilden. Die hierzu dienenden Getriebe müssen in der Lage sein, die Umwandlung einer Wertreihe vollkommen stetig und mit möglichst geringen Einstellkräften auch dann vorzunehmen, wenn die Werte sehr groß oder sehr klein werden.Computing device for forming the reciprocal value of a known Size, e.g. B. Target range Especially in computing devices for artillery For the purposes of this, it is often necessary to continuously calculate the reciprocal To build values. The gear used for this purpose must be able to carry out the conversion a series of values completely continuous and with the lowest possible adjustment forces to be carried out when the values are very large or very small.

Diesen hohen Anforderungen werden die bisher vielfach zur Bildung reziproker Werte dienenden Kurvengetriebe insofern nicht gerecht, als sie vorzugsweise in der Nähe ihrer Endlagen mechanisch sehr hoch beansprucht und häufig sogar selbstsperrend werden. Auch mehrere bekannte, nach bestimmten geometrischen Sätzen arbeitende Stangen- oder Hebelgetriebe weisen den Nachteil auf, daß sie in ihren Endlagen leicht klemmen oder nicht durch ihre Mittellage gesteuert werden kÖnnen.So far, these high requirements have often been turned into education Cam gears serving reciprocal values do not do justice to the extent that they are preferred mechanically very high stressed near their end positions and often even self-locking will. Several well-known rods that work according to certain geometrical principles or lever mechanisms have the disadvantage that they easily jam in their end positions or cannot be controlled by their central position.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Bildung reziproker Werte, die bei verhältnismäßig einfacher Bauart allen billigerweise an solche Einrichtungen zu stellenden Anforderungen entspricht. Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht aus wenigstens zwei an einem geradlinig verschiebbar geführten Gelenkpunkt angreifenden Hebeln verschiedener, jedoch konstanter Länge sowie aus zwei die Summe bzw. Differenz der Bewegungen der Endpunkte dieser beiden Hebel bildenden Differentialgetrieben. Hierbei sind die Endpunkte der Hebel senkrecht zu der Verschiebungsrichtung ihres gemeinsamen Gelenkpunktes verschiebbar angeordnet. Der eine Endpunkt erhält von einem Motor od. dgl. eine Antriebsbewegung in dem Sinne, daß die Summe der von den Differentialgetrieben erhaltenen Bewegungen dem gegebenen Wert und die Differenz dem zugehörigen reziproken Wert entspricht, bzw. umgekehrt.The invention relates to a device for forming reciprocal Values that all of them with a relatively simple design cheaply meets the requirements to be placed on such facilities. The establishment according to the invention consists of at least two on one linearly displaceable guided pivot point attacking levers of different, but constant lengths and from two the sum or difference of the movements of the end points of these two Differential gears forming levers. The end points of the levers are vertical arranged displaceably to the direction of displacement of their common hinge point. One end point receives a drive movement from a motor or the like in the sense that that the sum of the movements received by the differential gears is the given Value and the difference corresponds to the corresponding reciprocal value, or vice versa.

Dieses Getriebe ist durch seine Nullage steuerbar. Uni. Klemmungen zu verhüten, empfiehlt es sich, das Hebelpaar doppelt bzw. vierfach in zur Verschiebungsrichtung seines Gelenkpunktes bzw. zu der dazu senkrechten Verschiebungsrichtung seiner Endpunkte spiegelbildlicher Anordnung vorzusehen, wie im folgenden an Hand der Zeichnung ausführlicher erläutert werden wird.This gear can be controlled by its zero position. University. Clamps To prevent it, it is recommended to double or quadruple the pair of levers in the direction of displacement of its hinge point or to the perpendicular direction of displacement of its end points Provide a mirror-inverted arrangement, as in the following with reference to the drawing in more detail will be explained.

In der Zeichnung dient Fig. i zur Erläuterung des geometrischen Gesetzes. nach dem die neue Einrichtung arbeitet; Fig. 2 stellt ein Prinzipbild und Fig. 3 eine besonders zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar.In the drawing, FIG. I serves to explain the geometrical law. according to which the new facility works; FIG. 2 shows a principle diagram and FIG. 3 represents a particularly useful embodiment of the subject matter of the invention.

Für die beiden rechtwinkligen Dreiecke gemäß Fig. i gilt: x2 = b= - c= 2=a2 - c2 Demzufolge ist .-#_-2 - y= = b2 - a2. Wenn man nun in einem Dreiecksgetriebe gemäß Fig. i die Längen a und b konstant hält, so ist x2-Y2 = const. bzw. (x -(- y) - (x - y) = const. In diesem Fall ist also die Summe der Längen beider Katheten x und 1- stets der reziprolze Wert der Differenz der Längen dieser Katheten.The following applies to the two right-angled triangles according to FIG. I: x2 = b = - c = 2 = a2 - c2 Accordingly, - # _- 2 - y = = b2 - a2. If the lengths a and b are kept constant in a triangular gear according to FIG. I, then x2-Y2 = const. or (x - (- y ) - (x - y) = const. In this case the sum of the lengths of both cathets x and 1- is always the reciprocal value of the difference between the lengths of these cathets.

In der Einrichtung gemäß Fig. 2 sind lediglich die Hypotenusen der Dreiecke gemäß Fig. i durch Hebel a und b verkörpert, welche eine konstante Länge und einen gemeinsamen Gelenkpunkt c. besitzen, welch letzterer an einem in der Geradführung c,' verschiebbaren Schlitten angreift. Der Endpunkt des Hebels b wird durch die -Mutter in der Spindel s entsprechend dem Wert x eingestellt, was beispielsweise durch den Motor :bI erfolgen kann. Der Endpunkt des Hebels a verschiebt dann die Zahnstange N entsprechend dem Wert y, welcher durch das Ritzel r abgenommen wird und über Ziegelräder ui und Stirnräder 1r2 und u3 den Differentialgetrieben di und d2 zugeleitet wird, welch letztere gleichzeitig von der Spindel s aus über Ziegelräder rr, und t(5 eine Einstellung entsprechend der Einstellbewegung x erhalten. Für den Fall, daß der Motor 11 die Spindel s im Uhrzeigersinn antreibt, ist der Bewegungsverlauf der Mutter in und der Zahnstange Z sowie der Wellen durch Pfeile angedeutet. Daraus ergibt sich, daß die den Werten x und h entsprechenden Verschiebungen der Mutter in und der Zahnstange -- in dem Differentialgetriebe d, subtrahiert und in dem Differentialgetriebe d, addiert «-erden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Summe x- ; Y dem gegebenen Wert entsprechen soll. Diese Summe wird im vorliegenden Fall durch eine den -Motor 11 steuernde Kontaktvorrichtung mit dem vorgegebenen Wert verglichen, indem der Kontaktzeiger v entsprechend dem vorgegebenen teert eingestellt wird und die von dem Differentialgetriebe d2 erhaltene Resultatbewegung über Kegelräder r!6 und Schnecke rr., auf die an dem Schneckenrad t:8 angeordneten Gegenkontakte und z," übertragen wird. Der reziproke Wert wird hingegen durch die Welle -i zu irgendwelchen anderen Rechengetrieben oder auch zu einer Anzeigevorrichtung geleitet.In the device according to FIG. 2, only the hypotenuses of the triangles according to FIG. I are embodied by levers a and b , which have a constant length and a common hinge point c. possess, which latter acts on a slide which can be displaced in the straight-line guide c, '. The end point of the lever b is set by the nut in the spindle s according to the value x, which can be done, for example, by the motor: bI. The end point of the lever a then moves the rack N according to the value y, which is taken by the pinion r and is fed to the differential gears di and d2 via brick gears ui and spur gears 1r2 and u3, the latter at the same time from the spindle s via brick gears rr , and t (5 a setting corresponding to the setting movement x is obtained. In the event that the motor 11 drives the spindle s clockwise, the course of movement of the nut in and of the rack Z and of the shafts is indicated by arrows the displacements of the nut in and of the rack corresponding to the values x and h - subtracted in the differential gear d and added in the differential gear d In the present case, this sum is compared with the specified value by a contact device controlling the motor 11, in that the contact pointer v is set according to the given tar and the resultant movement obtained from the differential gear d2 is transmitted via bevel gears r! 6 and worm rr. The reciprocal value, on the other hand, is passed through the shaft -i to some other computing gear or to a display device.

Bei der Einrichtung gemäß Fig. -a bestehen offensichtlich keine Schwierigkeiten, die -Mutter rrt durch ihre Mittellage, in welcher der Hebel b senkrecht zur Spindel s steht, hindurchzusteuern. Immerhin greifen bei dieser Ausführung doch Ouerkräfte an der Mutter bzw. an der Zahnstange an, die Klemmungen verursachen können.Apparently there are no difficulties with the device according to FIG. the nut rrt through its central position, in which the lever b is perpendicular to the spindle t stands to steer through. After all, with this execution, our forces take hold on the nut or the rack, which can cause jamming.

Bei der in Fig. 3 dargestellten verbesserten Ausführung ist dies dadurch unmöglich gemacht, daß das Hebelpaar ai, bi symmetrisch und spiegelbildlich zur Verschiebungsrichtung ihrer Endpunkte durch ein weiteres Hebelpaar a., b, und diese beiden Hebelpaare durch zwei weitere Hebelpaare a., b3 und a4, b4 ergänzt sind, die symmetrisch und spiegelbildlich zu dem erstgenannten Hebelpaar hinsichtlich der Verschiebungsrichtung der Gelenkpunkte co' und c.' liegen. Zur Einstellung des Hebelsystems dienen hierbei zwei von dem Motor l1 unmittelbar bzw. über Stirnräder rry angetriebeneSpindelns,unds2. DieseSpindeln liegen in der Blickrichtung so hintereinander, daß die Stifte, mit denen die Hebel bi und b2 bzw. b, und b4 an den Muttern vri und rrr" angelenkt sind, sich aneinander vorbcibewegen können. Die -Muttern bewegen sich stets in entgegengesetzter Richtung, da die Spindeln im entgegengesetzten Sinn angetrieben werden. Die Endpunkte der Hebel a1 und a2 bzw. a3 und a4 greifen wieder an Zahnstangen z1 und z2 an, deren Ritzel r1 und r2 über Kegelräder ui, und a411 und Welle w2 so miteinander in Antriebsverbindung stehen, daß die Zahnstangen z1 und z2 stets um gleiche Beträge verschoben werden müssen. Dadurch kann die Geradführung der Gelenkpunkte c0 'und co" in Fortfall kommen. Die den Werten x und y (Fig. r) entsprechenden Antriebs- und Resultatbewegungen des Getriebes gemäß Fig. i werden durch die Wellen w3 und w4 in Übereinstimmung mit der Einrichtung nach Fig. 2 Differentialgetrieben d1 und d2 zugeleitet, welche den vorgegebenen und den dazugehörigen reziproken Wert bilden.In the improved embodiment shown in Fig. 3, this is made impossible that the pair of levers ai, bi symmetrical and mirror image to the direction of displacement of their end points by a further pair of levers a., B, and these two pairs of levers by two further pairs of levers a., B3 and a4, b4 are added, which are symmetrical and mirror image of the first-mentioned pair of levers with regard to the direction of displacement of the hinge points co 'and c.' lie. To adjust the lever system, two spindles and s2, driven directly by the motor l1 or via spur gears rry, are used. These spindles lie one behind the other in the viewing direction so that the pins with which the levers bi and b2 or b and b4 are hinged to the nuts vri and rrr "can move past one another. The nuts always move in the opposite direction, since the spindles are driven in the opposite direction. The end points of levers a1 and a2 or a3 and a4 again engage racks z1 and z2, the pinions r1 and r2 of which are in drive connection with one another via bevel gears ui, and a411 and shaft w2, that the racks z1 and z2 always have to be shifted by the same amount. As a result, the straight guidance of the articulation points c0 'and co "can be omitted. The drive and result movements of the transmission corresponding to the values x and y (FIG. R) according to FIG form reciprocal value.

Da der Kraftantrieb über je ein Differentialgetriebe die beiden Achsen für den vorgegebenen und den Resultatwert antreibt, stützen die Gegenseiten dieser Differentialgetriebe sich zunächst gegeneinander ab. Das hat zur Folge, daß, falls diese beiden. Drehmomente gleich groß sind, keine Belastung des Ritzels r -mehr auftritt. Praktisch werden die Drehmomente der beiden Wellen w1 und w2 jedoch nicht von vornherein gleich groß sein. Durch Anordnung einer Bremse auf der Welle mit dem kleineren Drehmoment kann diese soweit als möglich dem größeren Drehmoment der zweiten Welle angepaßt werden, wodurch eine weitgehende Entlastung des Ritzels r erreicht wird.Since the power drive has a differential gear each of the two axles for the given and the result value, the opposing sides support it Differential gears initially differ from each other. As a result, if these two. Torques are the same, no load on the pinion r -more occurs. However, the torques of the two shafts w1 and w2 are not practical be the same size from the start. By arranging a brake on the shaft with the smaller torque this can as far as possible to the larger torque of the second shaft are adapted, whereby a substantial relief of the pinion r is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Computing device for forming the reciprocal value of a known size, e.g. B. target distance, characterized in that it consists of at least two acting on a linearly displaceable articulation point Levering different but constant lengths as well as the sum or difference of two of the movements of the end points of the two levers forming gears, the End points of the levers perpendicular to the direction of displacement of their common hinge point are arranged displaceably and one of them a drive movement in the sense receives that from the one differential gear the known value and consequently the associated reciprocal value is formed by the second differential gear.

2. Device according to claim r, characterized in that the pair of levers for the purpose Avoiding jamming twice or four times in the direction of displacement of his Articulation point and or mirror image of the direction of displacement of its end points Arrangement is provided.

3. Device according to claims r and 2, characterized in that däß of two rhombic ones resulting from a fourfold arrangement of the pair of levers Lever quadrilaterals are those two opposite points that are passed through the Ends of the shorter lever are formed by a common drive in opposite directions Direction are adjustable, while those two are opposite to each other Points formed by the ends of the longer lever and when adjusting the the first-mentioned points receive an inevitable adjustment, mechanically among themselves are coupled in such a way that they always have to adjust by the same amounts. .

4th Device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the two levers each pair of levers are arranged one above the other so that the shorter lever about its central position in which it moves in the direction of displacement of the hinge point each pair of levers stands, is adjustable away.

5. Device according to claim i or following, characterized by a comparison device for the known size and for the size obtained from one of the two differential gears, according to their details for setting one lever end point (for each lever pair) intended motor is controllable.

6. Device according to claim 5, characterized in that that the comparison device consists of a contact device controlling the motor consists, which corresponds to the difference between the given and that of the one of the two differential gears formed is adjustable.

7. Establishment according to claim i or following, characterized in that the with the smaller Torque loaded differential shaft to relieve the transmission with a Brake is provided.