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Gerät zum Auswerten von Leitertafeln Die Erfindung bezieht sich auf
ein Gerät zum Auswerten von Leitertafeln mit längs einer Grundplatte verschiebbaren
Funktionsleitern und ermöglicht eine besonders einfache Herstellung bei erheblicher
Werkstoff- und Gewichtsersparnis. Die Erfindung besteht zunächst darin, daß bei
einem derartigen Gerät mit auf einer Grundplatte angebrachten Funktionsleiterträgern
diese Träger aus Blechstreifen bestehen, die in der Längsrichtung. dergestalt abgebogen
sind,. daß sie biege- und verwindnngssteife, rinnenartige Hohlprofile bilden. In
der Regel bestehen diese Geräte aus mindestens einem Glied, das gegenüber einem
unverschiebbar, beispielsweise an einer Grundplatte angebrachten Hauptträger, der
in der Regel gleichfalls Träger von Funktionsleitern -ist, verschoben werden kann.
Hierbei können `mit Vorteil beim Abbiegen der Hohlprofile entstandene Abkantungen
als Führungsbahnen ausgenutzt werden.
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Weitere aus den Ansprüchen ersichtliche Erfindungsmerkmale sind in
der nachfolgenden Beschreibung zu einem als Ausführungsbeispiel dargestellten Federrechengerät
erläutert. Dieses Gerät besitzt fünf Funktionsleitern sowie drei Weiser, die mehrere
dieser Leitern überqueren, ohne mit allen von ihnen maßgebende Schnittpunkte zu
bilden. In der Zeichnung zeigt Fig. i das Gerät von oben gesehen, Fig. :2 einen
Querschnitt nach Linie II-II von Fig. i, Fig. 3, einen teilweisen Längsschnitt nach
Linie III-III von Fig. i, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Rahmenteil nach Linie
IV-IV und
Fig. 5 den Mittelteil des Gerätes im Langschnitt nach
Linie V-V von Fig. i sowie in Ansicht von unten und oben.
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Das dargestellte Gerät ist aufgebaut auf einem Rahmen, der aus zwei
Längsschienen und zwei senkrecht zu diesen Schienen angeordneten Querschienen 1,8
besteht. Die Langschienen sind aus je einem ebenen Blech ro und ii sowie aus je
einem mit diesen Blechen beispielsweise durch Punktschweißen verbundenen und mit
rinnenartigen Einprägungen 12 und 13 versehenen Blechstreifen 14 und 15 zusammengesetzt.
Die Längsränder 16 und 17 der beiden Bleche 14 und 15 sind nach oben abgebogen,
umfassen mit geringem Abstand die ebenen Längsränder der oberen Bleche io und ii
und bilden zusammen mit diesen Rändern Führungsbahnen für zwei Gleitschieber 2o
und 21. Selbstverständlich kann an Stelle eines mehrteiligen Blechrahmens auch eine
aus nur zwei Blechen zusammengesetzte Grundplatte verwendet werden.
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An den Gleitschiebern ist je eine mit einer engen Bohrung versehene
Führungsbüchse 22, 2g; angebracht, von denen jede zwei Umlenkstellen eines .Teiles
24 eines Weiserfadens bildet. Die in der Nähe der oberen Grundrahmenblechteile io
und i i aus den Führungsbuchsen 22 und 23 herausragenden Teillängen 26 und 27 dieses
Weiserfadens sind in eine dritte Führungsbüchse 2#,8 eingeführt, die in einem prismatisch
gestalteten und an der Unterseite offenen Hohlstab 25 angebracht ist. Mittels dieser
Büchse 28 werden die beiden Enden des Weiserfadens in die Längsrichtung dieses.
Hohlstabes umgelenkt. Eine mit ihrem einen Ende im Hohlstab 25@ befestigte Zugfeder
29, an deren anderem Ende die beiden Enden des Weiserfadens befestigt sind, hält
den Faden stets gespannt, so daß sein zwischen den Büchsen 22,:2,3 ausgespannter
Teil 24 die eine Seite, ihre zwischen den Büchsen 22 und 28 einerseits sowie 23
und 28 andererseits befindlichen Teile 26 und 27 die beiden anderen Seiten eines
Dreiecks bilden.
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Die- beiden nach abwärts gerichteten Längskanten des an der Unterseite
offenen Hohlstabes 25, der ein trapezförmiges Profil besitzt, werden von den als
Führungsbahnen gestalteten Randteilen 3;1 und 41 zweier als flache Hohlprofile ausgestalteter
Hauptträger 30 und 4o eingefaßt. Diese Hauptträger sind gleichartig gestaltet.
Wie aus Fig.3 hervorgeht, ist der Träger 3o an seinen beiden Enden mit Stützen 32
versehen, die mittels einer rinnenartigen Einprägung 3(4 an den Kanten der Rahmenquerschienen
18 eingerastet sind und den Träger brückenartig fest mit dem Grundrahmen verbinden.
Auf diesem brückenartig gestalteten Hauptträger 30 ist eine Funktionskala
3.oa angebracht, die wegen der Hohlprofilgestalt ihres Trägers bis nahe an den Teil
24 des- Weiserfadens hinaufragt und auf der die Werte für den Hebelarm a, der bei
Schraubenfedern dem Windungsdurchmesser D entspricht, angegeben sind.
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Ein zweiter Funktionsleiterträger 35 wird durch einen U-förmigen Steg
36, dessen Enden auf zwei an den Stützen 32 angebrachten Auslegern 33 abgestützt
sind, federnd gegen die Unterseite des Hauptträgers 3o angepreßt, dessen linke Kante
in eine im Träger 3,5 angebrachte Führungsrinne 3,7 eingreift. Die rechte Flanke
dieser Rinne und eine die rechte -Kante des Steges 36 einfassende Abkantung des
Trägers 3;5 gewährleisten eine genaue Längsverschiebbarkeit dieses Trägers, dessen
nach unten abgekanteter linker Rand sich dicht oberhalb des Teiles 26 des Weiserfadens
befindet und mit- einer Funktionsleiter für die Durchbiegung bzw. den Federweg f
versehen ist.
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Ein durch einen im Hauptträger 30 ausgesparten Schlitz 38 sichtbarer
Teil des verschiebbaren Trägers 35 ist mit umrandeten Kennmarken ja, ib,
211 ... 8 versehen, mit deren Hilfe die verschiedenartigen Federtypen, die
auf einem dem Gerät beigefügten Übersichtsblatt verzeichnet sein können wie beispielsweise
zylindrische und kegelige Schraubenfedern, Spiralfedern, gewundene oder stabförmige
Torsionsfedern usw., in die Federberechnung einzubeziehen sind. Diese Kennmarken
können auf die Werte der den verschiedenen Werkstoffen zugehörigen Schubmoduln G
ausgerichtet werden, die auf einem am Brückenträger 3..0 verschiebbar angeordneten
Schiebestab 5o aus Flachprofil aufgetragen sind. Mittels der G-Skala können sämtliche
für die Herstellung von Federn in Betracht kommenden Werkstoffe bei der Berechnung
berücksichtigt werden.
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Der Schiebestab So trägt außer der G-Skala noch ebenfalls den verschiedenen
Federtypen zugeordnete Richtmarken bzw. Beiwerte 9p, die auf eine am Skalenträger
3oa angebrachte Windungsskala i ausgerichtet werden können und dabei die für eine
bestimmte Durchbiegung erforderliche Windungszahl bzw. bei gegebener Windungszahl
die Gesamtfederung oder -durchbiegung f zu ermitteln gestatten.
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An der rechten Seite des Hohlstabes 25, befinden sich spiegelbildlich
angeordnete Teile, nämlich ein in der gleichen Weise wie der Teil 30 gestalteter
und befestigter Hauptträger 4,o, mit einem Funk-. tionsleiterträger 40a für die
Federdicke d, ein an diesem Träger verschiebbar angeordneter Träger 45, der wie
der Träger 35 gestaltet und angeordnet, jedoch mit einem Maßstab der Belastung bzw.
Kraft P versehen ist, und schließlich ein Funktionsleiterträger 5;5, dessen linke
Seite eine Skala für die Federbeanspruchung z bzw. g aufweist. Auf- diese Skala
kann eine am Hohlstab 25 angebrachte Strichmarke S eingestellt werden.
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Die a- bzw. D-Skala auf dem Träger 30a und die d-Skala auf dem Träger
4oa befinden sich in Höhe des Fadenteiles 24; der einen nur diesen beiden Skalen
in der oberen Ableseebene zugeordneten; Weiser bildet. In, einer mittleren Ableseebene
sind die Strichmarke S des Hohlstabes 25 mit der zugehörigen ß- bzw. -c-Skala und
noch nachfolgend zu erläuternde Nebenskalen angeordnet. Unmittelbar über dem Grundrahmen
bzw. über der Gruüd= platte, also in einer unteren. Ableseebene, befinden sich an
der linken Seite die f-Skala, an der rechten Seite die P-Skala, deren zugehörige
Weiser die in
dieser Ableseebene befindlichen Fadenteile, 26 bzw.
27 sind und die die für eine Ablesung nicht in Frage kommenden, in der Zeichnung
gestrichelt dargestellten, Teile des Weiserfadens abdeckt. Damit sind alle Möglichkeiten
zur Fehlablesung ausgeschaltet.
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Eine weitere Vereinfachung ist dadurch erreicht worden, daß die Skalenträger
Sod und 40a, 35, 50, 45 und 55 mit je einer Strichmarke S1, S2, S3, S4, S5 und S6
versehen sind, die beim Gebrauch des Gerätes zur Berechnung normaler, aus Rundstahldraht
gewickelter zylindrischer Schraubenfedern eine über -die Gesamtbreite der Leitertafel
sich erstreckende Fluchtlinie bilden. In diesem Falle brauchen nur die Schieber
2o, 21 und der Hohlstab 25 verschoben zu werden.
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Lediglich für denn weniger häufigen Fall, daß auch andere als zylindrische
Schraubenfedern aus Rundstahldraht berechnet werden sollen, müssen die Nebenskalen
beachtet werden, indem bei der Einstellung der f-Leiter (Skalenträger 35) auf den
in Frage kommenden Wert des Gleitmoduls G (Skalenträger 5,a) eine andere Einstellmarke
als bei der normalen Feder benutzt wird. Ebenso verhält es sich bei der Einstellung
der Leiter auf das Wickelverhältnis D: d (linke Nebenskala auf Hauptträger
4o), an dessen Stelle bei anderen Federformen andere Zahlenwerte treten, in denen
u. a. auch das Seitenverhältnis der Querschnittsform eine Rolle spielt. Die jeder
dieser anderen Federformen zugeordnete umrahmte Kennmarke muß dabei auf Kennziffern
bzw. auf Beiwerte eingestellt werden, die einem dem Gerät beigefügten Übersichtsblatt
zu entnehmen und an der linken Seite des Skalenträgers 4oa verzeichnet sind.
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Schließlich ist auch bei der normalen zylindrischen Schraubenfedern
und einigen anderen Federarten überhaupt nicht zu verstellende P-Leiter (Skalenträger
45) an ihrer linken Seite mit je nach der Federform anders zu wählenden umrandeten
Einstellmarken versehen, die auf den zugehörigen Wert ya des aus der Querschnittform
sich ergebenden Seitenverhältnisses (Breite zu Höhe = b : h)
einzustellen
sind. Die Nebenskalen für diese n-Werte befinden sich an der rechten Seite des Skalenträgers
4oa.
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Die Grundgedanken der Erfindung sind selbstverständlich auch bei anderen
Rechengeräten anwendbar, bei denen mehrere Funktionsleitern und gegebenenfalls noch
durch Gleitstücke verschiebbare Weiser vorhanden sind. Der einfache Aufbau, die
leichte Herstellbarkeit, das geringe Gewicht sowie vor allem die große Übersichtlichkeit
und die Möglichkeit, bei jeder Einstellung alle veränderlichen Größen voll überblicken
zu können, bieten eine Reihe von sich gegenseitig ergänzenden Vorteilen, die in
gleicher Vollkommenheit bei keinen der bisher bekannten Rechengeräte vorhanden sind.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann das Gerät gemäß der
Erfindung noch dadurch erfahren, daß die Grundplatte auf einem Mittelteil eines
mehrteiligen, nach Art einer Buchhülle zusammenzufaltenden Schutzumschlages befestigt
ist, dessen bei Gebrauch aufzuklappende Seitenteile Darstellungen der Federformen
und ihrer Kennziffern, Kurvenblätter und Tabellen zur Ermittlung von Beiwerten und
gegebenenfalls noch andere für den Gebrauch des Gerätes zweckmäßige Angaben enthalten.