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Teilungsgerät Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, mit deren
Hilfe man in der Lage ist, eine gegebene Strecke, sei es eine Gerade oder ein Kreisbogen,
in mehrere Stücke bestimmter Größe auf mechanischem Wege zu teilen.
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Diese Aufgabe wird ertindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere aufeinanderfolgende
Teilungsglieder durch Führungsmittel derart miteinander verbunden sind, daß das
Längenverhältnis der Teilstrecken zwischen den Teilungsgliedern untereinander bei
Verstellung der letzteren stets dasselbe bleibt.
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Auf diesem allgemeinen Lösungsgedanken werden zwei verschiedene Grundformen
des Gerätes aufgebaut. Die erste Grundform dient der Teilung geradliniger Strecken.
Die Teilungsglieder werden in diesem Falle parallel zueinander verschoben. Die zweite
Grundformen ermöglicht die Teilung von Kreisbogenstrecken.
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Der oben gekennzeichnete allgemeine Lösungsgedanke wird nun für beide
Grundformen nach der vorliegenden Erfindung in mechanisch einfacher Form dadurch
verwirklicht, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilungsgliedern Führungsglieder
verwendet sind, welche beweglich miteinander verbunden sind und von denen auf demselben
Teilungsglied das eine ortsfest, das andere längs verschiebbar angeordnet ist.
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Für die zweite Grundform bestehen die Führungsmittel ebenfalls aus
geradlinigen Führungsgliedern, wobei sämtliche Teilungsglieder in einem gemeinsamen
Drehpunkt zusammengeschlossen sind und die orts-
festen Drehpunkte
der Führungsglieder auf den Teilungsgliedern auf demselben Kreisbogen um den gemeinsamen
Drehpunkt der Teilglieder angeordnet sind.
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Bei diesem Gerät bilden die äußeren Teilungsglieder Basisglieder,
welche mit den benachbarten nur durch ein ortsfest auf dem ersteren gelagerten Führungsglied
verbunden sind.
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Das Teilungsgerät für geradlinige Strecken gestattet auf der erfindungsgemäßen
Grundlage nicht nur eine Unterteilung in gleiche Strecken, man kann vielmehr damit
auch eine geradlinige Strecke logarithmisch oder in einem beliebig anderen Verhältnis
teilen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Führungsglieder je eines
Feldes von gleicher Länge sind und daß das Längenverhältnis der Führungsglieder
zweier benachbarter Felder durch das Längenverhältnis der zugehörigen benachbarten
Teilstrecken gegeben ist. Der allgemeine der Erfindung zugrunde liegende Lösungsgedanke
führt also dazu, daß, will man eine Gerade in gleiche Strecken teilen, die Führungsglieder
zwischen den einzelnen Teilungsgliedern oder in den einzelnen Teilungsfeldern alle
untereinander von gleicher Länge sein müssen. Dies trifft auch zu, wenn man einen
Kreisbogen in gleiche Teile zerlegen will. Teilt man dagegen eine geradlinige Strecke
nach obigem Grundgedanken logarithmisch auf, so erhalten die Führungsglieder aufeinanderfolgender
Teilungsglieder verschiedene Längen. Ferner muß, um die logantlimische Aufteilung
einer gegebenen Strecke zu sichern, die Anordnung erfindungsgemäß so getroffen sein,
daß mit der längs verschiebbaren Drehachse eines Führungsgliedes auf einem Teilungsglied
ein Hilfsglied verbunden ist, das mit seinem anderen Ende mit dem auf diesem Teilungsglied
ortsfest gelagerten Führungsglied im benachbarten Teilungsfeld ebenfalls ortsfest
verbunden ist. Die Lagerung des Hilfsgliedes auf dem Führungsglied im Nachbarfeld
ist dabei so getroffen, daß es in jeder Teilstellung des Gerätes parallel zu dem
Führungsglied im benachbarten Teilungsfeld verbleibt.
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Auf Grund dieser, auf gemeinsamem Lösungsgedanken beruhenden Ausführungsformen
des Teilungsgerätes läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung einmal als reines
Zeichengerät mit Vorteil verwenden.
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Die Ausführungsformen für gleichteilige Unterteilung einer gegebenen
Strecke, gestatten jedoch auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Rechengerät, wenn man entsprechende logaritlimische Skalen der Vorrichtung in
beliebiger Bauweise derart hinzufügt, daß die Teilglieder über einer solchen Skala
verschoben werden können. Insbesondere kann man mit solchen Rechengeräten nach der
Einstellung einer gegebenen Zahl mit einem der Führungsglieder ohne weitere Manipulationen
an einem der anderen Führungsglieder alle Potenzen Zm/D, d. h. rWl Z" und deren
ganzzahlige Potenzen, unter diesen auch die ganzzahligen Potenzen Z" ablesen.
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In der Zeichnung ist in den Abb. 1 bis 3 der Aufbau der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in ihren verschiedenen beispielsweisen Formen schematisch dargestellt.
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In Abb. I ist die zu teilende Strecke mit A -B bezeichnet. I' bis
6' sind die Teilungsglieder, von denen die äußeren Glieder als Basisglieder aufgefaßt
werden können. Die Führungsglieder in den einzelnen Teilungsfeldern sind mit 3,
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, II, 12 be zeichnet. Sämtliche Führungsglieder sind gleich
lang.
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Auf den einzelnen Teilungsgliedern ist nun je ein Führungsglied, beispielsweise
die Glieder 5, 6 im zweiten Teilungsfeld auf den Teilungsgliedern 2' und 3', das
eine ortsfest, das andere längs verschiebbar angeordnet.
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Das Führungsglied 5 ist ortsfest aber drehbar auf dem Teilungsglied
3', längs verschiebbar und drehbar auf dem Teilungsglied 2' befestigt. Die Längsverschiebbarkeit
der Führungslagerung ist in der schematischen Darstellung durch Doppelpfeil angedeutet.
NVill man die Strecke A-B mit diesem sechsgliedrigen Gerät in fünf gleiche Teile
gliedern, so stellt man die äußeren Teilungs- oder Basisglieder auf die ganze Länge
der Strecke A-B ein. Man erhält dann fünf Teilungsfelder, welche die geradlinige
Strecke A-B in fiinf gleiche Teile unterteilen entsprechend der Einstellung der
Teilungsglieder 2 bis 5'. Es ist zweckmäßig, das Gerät für Fünfteilung auszugestalten.
da man mit diesem Gerät alsdann auch leicht eine Strecke in zehn Teile gliedern
kann, wenn man sie zunächst mit einem Zirkel in zwei Teile teilt und dann entsprechend
die äußeren Basisglieder an die halben Strecken anlegt, so daß man die Fünfteilung
jeder halben Strecke ohne weiteres markieren kann.
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Will man die gegebene Strecke A-B beispielsweise in vier Teile teilen,
so legt man das Basisglied I' auf das eine Ende der Strecke und das nun zum Basisglied
werdende Teilungsglied 5' auf das andere Ende der Strecke. So erhält man die Vierteilung
durch die Teilungsglieder 2' bis 4'. Um dies zu ermöglichen, müssen natürlich die
Führungsglieder 3, 4; 5, 6 usw. in entsprechender Länge ausgeführt sein, denn ihre
Länge bestimmt die Größe der Strecke, die jeweils entsprechend geteilt werden kann.
Die Führungsglieder 3, 4 usw. sind in den Kreuzpunkten 13, I4, 15, r6 17 ebenfalls
drehbar miteinander verbunden, wodurch die parallele Verschiebung der Teilung-sglieder
zueinander in horizontaler Richtung gesichert ist.
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In Abb. 2 ist die erfindungsgemäße N'orriclit'ing zur Unterteilung
von Kreisbogen dargestellt. Die Teilungsglieder I8 bis 23 sind in dieser Ausführungsform
in dem gemeinsamen Drehpunkt 24 zusammengefaßt. 25 bis 32 sind Führungsglieder,
die wiederum auf den einzelnen Teilungsgliedern ortsfest oder längs verschiebbar,
wie aus der schematischen Darstellung ersichtlich, auf den einzelnen Teilungsgliedern
angeordnet sind. Abweichend von der Ausgestaltung des Teilungsgeräts für gerade
Strecken sind dabei die Fiihrungsglieder in ihren Kreuzungspunkten nicht drehbar
verbunden.
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Ferner sind die äußeren Teilungsglieder (Basisglieder) mit den benachbarten
nur durch ein ortsfest auf den ersteren gelagertes Führungsglied verbunden. Diese
Vorrichtung wird dann in derselben Weise gebraucht wie die Vorrichtung in Abb. I,
nur daß sie durch Zusammenfassung der einzelnen Teilglieder einen Kreisbogen in
gleiche Abschnitte zu teilen gestattet.
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Die Teilungs- und Führungsglieder könnten aus beliebigen Materialien
ausgefiihrt werden, sowohl aus Metall wie aus Holz oder auch aus Ilnststoffen. Eine
zweckmäßige Form der Teilungsglieder ist in Abb. 2
im Teilungsglied
20 veranschaulicht. Es weist eine Bohrung auf für die ortsfesten Drehachsen der
Führungsglieder und einen Längsschlitz, in welchem das längs verschiebbare Gelenk
der Teilungsglieder hin und her zu gleiten vermag.
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In Abb. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die eine gegebene Strecke
E-F logarithmisch zu teilen vermag, und zwar sind vier von zehn Teilfeldern gezeigt,
mit fünf Teilungsgliedern 33 bis 37. Hat man die Gerade E-F zunächst logarithmisch
geteilt, und die Teilglieder 33 bis 37 usw, parallel zueinander entsprechend der
logarithmischen Teilung in Abständen a, b, c, d usw. angeordnet, so ergeben sich
die Längen der Führungsglieder in den einzelnen Feldern aus den Verhältniszahlen
a:b e:f oder b:c - f:g und c:d = g:h.
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Von je zwei Führungsgliedern sind wieder das eine ortsfest, das andre
längs beweglich auf den Teilungsgliedern 33 bis 37 angeordnet und ferner sind die
Führungsgliederpaare in den einzelnen Teilungsfeldern im Kreuzpunkt untereinander
in einer Drehachse verbunden. Außerdem sind Hilfsglieder 38 bis 40 in besonderer
Weise angeordnet. So ist z. B. das Hilfsglied 38 mit dem Führungsglied 41 im längs
verschiebbaren Gelenkpunkt 42 vereint. Das andere Ende des Hilfsgliedes 38 ist im
Gelenk 43 mit dem Führungsglied 44 derart verbunden, daß das Hilfsglied 38 in jeder
Stellung des Teilungsgerätes immer parallel zu dem Führungsglied 45 verbleibt. Mit
dieser Vorrichtung kann man alsdann jede beliebige Strecke logarithmisch teilen.
In sinngemäßer Formung läßt sich auch ein Teilungsgerät konstruieren, das auf Kreisbögen
logarithmische Teilungen oder andere übertragen läßt.
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Die Ausführung dieser Geräte dann in sehr verschiedener Weise erfolgen.
Als einfaches Zeichengerät können die Teilungsglieder und Führungsglieder aus beliebigem
Material hergestellt werden, die Teilungsglieder z. B. in der zur Ausführungsform
gemäß Abb. 2 gezeigten Form. Soll die Vorrichtung gemäß Abb. 1 oder 2 als Rechengerät
Verwendung finden, so treten eben an Stelle der zu teilenden geraden Strecke A-B
in Abb. 1 oder des Kreisbogens C-D in Abb. 2 die entsprechenden Skalen. Man kann
das ganze Rechengerät beispielsweise rahmenartig herstellen, man kann aber auch
z. B. die Vorrichtung nach Abb. 2 so gestalten, daß man sie sowohl als Zeichengerät
als auch als Rechengerät verwenden kann. Man kann das Gerät so zweiteilig aufbanen,
daß man auf einer Platte beliebigen Materials die Kreisformskala aufträgt und im
Mittelpunkt ein Lager vorsieht, in welches eine kurze Achse im gemeinsamen Drehpunkt
der Teilungsvorrichtung eingesteckt werden kann. Man kann die Vorrichtung auf die
Skalentafel aufsetzen und sie in Verbindung mit der Skala als Rechengerät verwenden,
während sie ohne die Skala lediglich als Zeichengerät dient.
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Erwähnt sei auch noch, daß die Skalen nach Art der Rechenschieber
mit Zwischenzungen ausgestattet sein können, so daß auch normale Rechenmanipulationen
nach Art der Rechenschieber vorgenommen werden können. Das gilt sowohl für die geradlinigen
als audi für die Kreisformskalen.