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Trigonometrisches Rechengerät In mechanischen '\@'erltstätten ist
im Zusammenhang mit der Ausführung von Dreh-, Fräs- und Hobelarbeiten bzw. mit dem
Einrichten der entsprechenden M'erkzeugmaschinen häufig die Aufgat:e zu lösen, schnell
die Größe der Winkel in Dreiecken, von -denen drei Seiten oder zwei Seiten und ein
Winkel bekannt sind, oder auch die Länge c1er einen Seite des Dreiecks zu bestimmen.
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Man benutzt dafür .bisher fast ausschließlich die bekannten trigonometrischen
Rechentafeln, deren Handhabung indessen vergleichsweise zeitraubend ist und zur
Ausführung von schriftlichen Rechnungen innerhalb der Werkstätte, z. B. an der Werkzeugmaschine,
nötigt. Die damit verbundenen Schwierigkeiten liegen auf der Hand. Sie stehen auch
-einer Anwendung des für derartige Rechnungen an sich vorteilhaften logarithmischen
Rechenschiebers in diesem Falle entgegen.
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Die Erfindung beruht auf dem Leitgedanken, zur Ausführung der erwähnten
trigonometrischen Berechnungen ein Gerät zu entwickeln, mit dem der Maschinenarbeiter
selbst genau und fehlerfrei die in Betracht kommenden Bestimmungen ohne irgendwelche
schriftliche Berechnungen oder sonstige rechnerischen Überlegungen schnell vornehmen
kann und dessen Handhabung nur einfache Handgriffe, die dem Arbeiter vertraut sind,
erfordert, wie beispielsweise die Einstellung einer mit Konius ausgestatteten Schi:eblehre.
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Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, für trigonometrische Rechnungen
ein Gerät, bestehend aus drei mit Längenskalen und Winkelmessern an
den
Verbindungsstellen versehenen, schwenkbar und längs verschiebbar in Dreiecksform
miteinander verbundenen geraden Schienen zu benutzen. Die Handhabung eines solchen
Gerätes ist jedoch schwierig und umständlich.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, auf zwei geraden- Führungsbahnen,
die winklig, z. B: in einem rechten Winkel zueinander verlaufen und fest bzw. feststellbar
miteinander verbunden sind, je einen von zwei schieberartigen Stellkörpern anzuordnen,
denen entsprechende Längenskalen an den Führungsbahnen zugeordnet und die miteinander
durch eine Lasche verbunden sind, die an dem einen Stellkörper gelenkig bzw. schwenkbar,
an dem anderen schwenkbar und längs verschiebbar befestigt ist. . Das erfindungsgemäße
Gerät besitzt ferner Winkelmesser in Form von sektorartigen Skalen und damit---zusammenwirkenden
Zeigern, die zwischen den _ gelenkig verbundenen Armen des Gerätes und zwischen
der Verbindungslasche und dem mit ihr nur schwenkbar verbundenen Stellkörper angeordnet
sind.
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Die beiden Arme des Gerätes und die diese verbindende Lasche stellen
die drei Seiten eines Dreiecks dar, deren Länge durch .die jeweilige Einstellung
.der schieberartigen Stellkörper auf ihren Skalen bestimmt ist bzw. abgelesen werden
kann. Die zugehörigen Dreieckswinkel können dann auf den den Gerätearmen bzw. der
'Verbindungslasche zugeordneten Skalen mit Gradeinteilung usw. abgelesen oder eingestellt
werden, je nachdem welche trigonometrische Aufgabe gelöst werden soll.
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Die Verwirklichung der Erfindung gestaltet sich besonders einfach,
wenn das Gerät auf die Ausführung von trigonometrischen Rechnungen in rechtwinkligen
Dreiecken beschränkt wird, was für die Aufgaben der Werkstattpraxis fast immer genügt.
In ,diesem Falle werden die beiden geraden Führungsbahnen an einer winkligen Grundplatte
in .unveränderlicher Winkellage vorgesehen, so daß sie in einer Ebene liegen. Die
beiden Stellkörper werden dabei vorteilhaft so ausgeführt; daß die Verbindungsstellen
mit der Lasche @in der Nullstellung nebeneinanderliegen. Beiden Stellkö.rpern werden
dann je zwei Zahlenskalen zugeordnet, um in allen Zahlenbereichen Rechnungen ausführen
zu können.
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Die Einrichtung -zur Bestimmung des Winkels zwischen der Verbindungslasche
und demjenigen Gerätearm, mit dem die Lasche nur schwenkbar verbunden ist, besteht
vorteilhaft aus einer sektorarti.gen Skala mit Gradeinteilung, die an der Lasche
angebracht ist, vorzugsweise in Form eines von dieser seitlich abgehenden Ansatzes,
und einem Zeiger od,. dgl., -der an dem Stellkörper befestigt ist und der vorteilhaft
mit einer Noniuseinteilung versehen ist. Dabei kann die Skala auf beiden Seiten
des sektorartigen Skalenkörpers vorgesehen werden und der Zeiger doppelarmig ausgeführt
sein, so daß auf der einen Seite die Größe des Winkels zwischen Hypotenuse -und
der einen Kathete .und auf der anderen Seite der andere Kathetenwinkel unmittelbar
und ohne Rechnung abgelesen werden kann. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes als Beispiele dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein
Rechengerät für trigonometrische Rechnungen an rechtwinkligen Dreiecken in Vorderansicht,
Abb. 2 dasselbe Gerät in Rückansicht und Abb. 3 in einer Seitenansicht; Abb.4 ,gibt
die Vorderansicht einer andern Ausführungsform wieder, die für Rechnungen an beliebigen
Dreiecken bestimmt ist.
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Das Grundgestell des Gerätes nach Abb. i bis 3 besteht aus den beiden
fest miteinander verbundenen Armen i und 2, die in einem rechten Winkel zueinander
in derselben Ebene liegen. Auf dem Arm i ist der nach Art des Schiebers einer Schieblehre
ausgeführte Stellkörper 3 und auf dem Arm 2 der Stellkörper ¢ verstellbar bzw. verschiebbar
angeordnet. Beide Stellkö@rper sind mit je einer Schraube 5 bzw. 6 mit gerärndeltem
Kopf zum Feststellen in der gewünschten Stellung versehen. An dem Stellkörper 4.
ist seitlich ein Ansatz 7 vorgesehen, der die Schwenkachse 8 einer geschlitzten
Lasche 9 trägt. In deren Schlitz io greift passend, aber verschiebbar der nach Art
eines Steines ausgeführte Führungsteil i i ein, welcher seinerseits -bei 14 schwenkbar
an einem seitlichen Ansatz 12 des Stehkörpers 3 gelagert ist.
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Die Lasche 9 hat seitlich einen sektorartigen Arm 15, der auf der
Vorderseite mit der Gradskala 16 und, auf der Rückseite mit der Gradskala 17 versehen
ist. Der Arm 15 wird umgriffen von einem Doppelzeiger 18, dessen Vorderteil im Bereich
der Skala 16 und dessen rückwärtiger Teil im Bereich ,der Skala 17 liegt. Dieser
Doppelzeiger ist an dem Stellkörper 4 befestigt und bewegt sich gleichsinnig mit
diesem.
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Jedem Stehkörper 3 bzw. 4 ist auf dem zugehörigen Gerätearm i bzw.
2 eine Doppelskala zugeordnet. Die Anordnung des Ansatzes 12 am Stellkörper 3 in
der gleichen Ebene wie der Ansatz. 7 des Stellkörpers 4 hat zur Folge, daß die Achsen
8 und 14 des Gerätes in der Nullstellung nicht zur Deckung kommen können. Um dessenungeachtet
trigonometrische Rechnungen in dem Zahlenbereich ausführen zu können, der dem Abstand,
der beiden Achsen 8 und- 14 in -der Nullstellung entspricht, ist der eine Teil i9
der Doppelskalen für die Zahlenwerte 1o bis 40 und der andere, 2o, für .die Werte
30 bis 120 bestimmt.
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Wenn beispielsweise der Winkel ß in einem rechtwinkligen Dreieck bestimmt
werden soll, dessen eine Kathete ig mm und dessen andere Kathete 24 mm lang ist,
stellt man den Körper 3 auf den Wert i8 in der Skala i9 ein und den Körper 4 auf
-den Wert 24 ebenfalls in den Skalenteil i9. Man kann danach auf der Skala 16 des
Laschenarmes 15 unmittelbar den Winkel ß mit 53° 52' a'blesen. Sind für die
Katheten größere Zahlenwerte als 30 bzw. 40 zugrunde zu legen, werden entsprechend
die Skalenteile 2o der Stellkörper benutzt.
In dein vorerwähnten
Beispiel kann die Größe des Winkels a (vgl. das in der linken unteren Ecke des Gerätes
vorgesehene Schema 21) auf der rückwärtigen Skala das Laschenarmes i.5 abgelesen
wenden.
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Die Stellkörper werden vorteilhaft für jede der Skalenteile i9 bzw.
20 mit je einem Nonius aus.-".-stattet, um eine genaue Einstellung bzw. Ablesung
zu ermöglichen.
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Die strichpunktierten Linien in Abb. i und 2 geben die Lage der verschiedenen
Teile des Gerätes bei einer bestimmten Einstellung wieder, während die ausgezogenen
Linien der Nullstellung des Gerätes entsprechen.
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Die Ausführungsforti der Erfindung gemäß Abb. 4. folgt :dein gleichen
Prinzip wie die nach Abb. i und 2.
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Der Unterschied der Ausführungsform nach Abb..i besteht darin, daß
die beiden Arme do, .41 des Gestells, auf denen die Stellkörper .42 bzw. 43 verschiebbar
angeordnet sind, schwenkbar bei . miteinander verbunden sind. Außerdem ist zwischen
den .Armen .I0, .41 eine Skala mit Gradeinteilung 4.5 vorgesehen, die auf einem
an dem einen Arm :Io angebrachten, sektorartigen Ansatz 4.6 angeordnet ist. Der
andere Arm .:1.1 des Gerätes ist mit einem Zeiger .I7 versehen.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, gestattet diese Ausführungsform auch
die Bestimmung von Größen in andern als rechtwinkligen Dreiecken. Eine Klemmschraube
:1 _8 ist vorgesehen, um die Lage der Arme d.o, 4.1 zueinander festzuhalten.
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Bei beiden Ausführungsformen kann auch die Länge der Hypotenuse C
(vgl. das Schema 21 in A.bb. i) bestimmt werden. Dies geschieht mit Hilfe einer
Skala 5o, die zweckmäßig an der Rückseite der Lasche 9 vorgesehen ist und die mit
einem mit Noniuseinteilung ausgestatteten Zeiger 5i zusammenwirkt, der an dem Führungsteil
i i befestigt ist. Die Lasche wird dabei, wie in Abb. 2 angedeutet, ebenfalls .mit
zwei Skalenteilen ausgestattet, um alle Zahlenbereiche erfassen zu können. Das erfindungsgemäße
Gerät kann aus Metall, insbesondere Stahl oder einem andern geeigneten metallischen
Werkstoff, unter Umständen auch aus Preßstoff bzw. Kunstharz hergestellt werden.