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Apparat zur Flächenberechnung und zur Bestimmung des Rauminhalts von
Rundkörpern beliebiger Länge und Durchmessers nebst Additionsvorrichtung Der durch
beiliegende Zeichnungen veranschaulichte Erfindungsgegenstand stellt einen Apparat
dar, der sowohl den FJ.ächeninhalt von z. B. Brettern o. dgl. innerhalb gegebener
Grenzen wie auch den Kubikinhalt eines runden Körpers, z. B. eines Baumstammes,
selbsttätig errechnet und auf einem Zifferblatt mit zwei Weisern in Raummeterunterteilung
anzeigt, wenn Durchmesser und Länge des zu messenden Rundkörpers bekannt sind. Vorliegende
Erfindung löste das Problem für Rauminhaltsberechnung mittels eines beigegebenen
Stellschlüssels (Abb. 8) in einwandfreier Weise.
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Die auf der Zeichnung dargestellten Abbildungen bedeuten: Abb. i das
Zifferblatt für Flächen- und Raurnmeteraufzeigung durch zwei Weiser nebst Unterteilungsskala.
für Flächen- und Raummeteraufzeigung, 'Abb. z und 3 die Zifferblätter zum Einstellen
des Durchmessers bzw. der Breite des Rundkörpers bzw. Flächenstückes (Brett o. dgl.)
in Millimeter- und Zentimeterunterteilung bis zu im, Abb.4 Seitenansicht des Apparates,
Abb.5 Vorderansicht desselben mit abgenommener Stirnwand, Abb. 6 den fertig auf
einem Stativ montierten Apparat, Abb. 7 die Draufsicht auf den Apparat im Schnitt
nach A-B (Abb:4), Abb.8 den Einstellschlüssel, bestehend aus einer Tafel und einer
parallel verschiebbaren Schiene.
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Der Apparat besteht aus einem Gehäusea, das auf einer Zahnstange b
seitwärts bewegt wird. In dem Gehäuse ist eine konische Trommell gelagert, auf welcher
ein Reibrad k mittels Druckfeder m aufliegt. Am Ende der Trommelachse mit
der Trommel verbunden ist das Zahnrad: ,o, das in die Zahnstange b eingreift. Zur
Erzielung einer besseren Bewegungsübertragung auf die Reibrolle ist die Trommell
schräg gelagert und durch Kreuzgele-ik x mit dem Zahnrad o verbunden (Abb.5).
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Wird nun das Gehäuse a mittels des Knopfes n seitwärts auf der Zahnstange
verschoben, so versetzt das im Eingriff stehende Zahnrad ,o die Trommel l in Umdrehung.
Die Trommel überträgt ihre Umdrehungsbewegung auf das Reibrad k, das mittels geeigneter
Übertragungsorgane, wie Kettenräder usw. p, p', Kette g, Zahnräder Y, r',
Zahntriebstange s, Zahnrad t und -Übersetzungsräder w, iv' und v, v' die Umdrehung
der Weiser u, n' über dem Zifferblatt z bewirkt. je nachdem nun, an welcher
Stelle die Reibralle k auf der konischen Trommel aufliegt, werden
sich
die beiden Weiser u, ct' bei der horizontalen Verschiebung des Apparates auf der
Zahnstange ähnlich wie die Weiser einer Uhr in entsprechendem hbersetzungsverhältnis,
in vorliegendem Falle - 1: 25, über dem Zifferblatt z langsamer oder schneller
drehen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Weiser steht in direktem Verhältnis zum
Durchmesser des Rundkörpers, dessen Rauminhalt aufgezeigt werden soll. Die Einstellung
des Durchmessers erfolgt am Apparat mittels der Kurbele. Die Kurbel versetzt mittels
der beiden Zahnräder f und ä seine Schraubenspindel ia iti Umdrehung, auf welcher
der Reibrollenhalter i mit Reibrolle k sitzt, der dadurch seitwärts bewegt
wird. Die Reibrolle steht nun über dem Punkt der konischen Trommel L, der dem Durchmesser
des Rundkörpers entspricht und den die beiden Zifferblätter,d und e anzeigen. Die
Zeiger der beiden Zifferblätter d (für die Millimeter) und e (für die Zentimeter)
stehen durch die Zahnradübersetzung e', e" in Verbindung. Wird nun durch seitliche
Verschiebung des Apparates auf der mit LängenmaBskala versehenen Zahnstange b die
Länge des Rundkörpers eingestellt, so ergibt sich, daß der Apparat keineswegs den
Rauminhalt anzeigt. In dieser Anwendungsform kann der Apparat nur zur Flächenberechnung
dienen. Soll jedoch der Rauminhalt eines Rundkörpers angezeigt werden, so ist ein
Kmstellachlüss:elerforderlich, wie ihn Abb.8 veranschaulicht. Er besteht aus einer
TafelA und einer parallel verschiebbaren SchieneB. Die Wirkungsweise ist nun -wie
folgt: Der vorliegende Apparat ist auf einen höchsten Grenzwert von z. B. i m Drucbmesser
bei 3--m Länge gebaut. i m Durchmesser bei 32 m Länge ergibt einen Kubikinhalt von
2 5, i 3 cbzn. Wird der Apparat auf der -Zahnstange b verschoben.. so erreicht er
die Länge von 31- m auf der Zahnstange dann, wenn der kleine Weiser u' auf
'z5 cbm, der grqße, u, auf 130 cdm des Zifferblattes z steht. Der auf der
Zahnstange zurückgelegte Weg wird alsdann in. 32 gleiche Teile zergliedert,
und jeder Teil ergibt dann .einen Meter, welcher wieder entsprechend unterteilt
wird. Diesen Grenzwert von 1 m Durchmesser kann man also zwecks Bestimmung des Kubikinhalts
direkt am Apparat bei beliebiger Länge ohne Zuhilfenahme des Stellschlüssels ablesen.
Dieses Verhältnis ändert sich aber beim Messerenes Rundkörpers von geringerem Durchmesser.
Auf der Verschiebeschiene B befindet sich das Grundlängenmaß für 1 m Durchmesser
mit Unterteilungen, das mit dem auf der Zahnstange eingravierten im Verhältnis genau
übereinstimmt. Wird nun bei entsprechender Abstufung des Durchmessers des zu messenden
Rundkörpers von z. B. -o mm (also von looo abwärts: 980, 960, 940, Sao usw.
bis herunter auf etwa 6o mm) bei heiliegender Länge innerhalb der Grenzen der Kubikinhalt
zu bestimmen sein, so schrumpft der Maßstab dementsprechend immer mehr zusammen,
bis er am Ausgangspunkt den Wert o erreicht. Mittels der Verschiebeschiene B ist
es alsdann möglich, genau zu bestimmen, wie weit der Apparat auf der Zahnstange
zu verschieben ist, um den genauen Kubikinhalt des zu messenden Rundkörpers aufzuzeigen.
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Das Grundlängenmaß der Verschi--beschieneB wird an die Abszisse des
,betreffenden Durchmessers herangeschoben, nachdem vorher der Durchmesser auf dem
Meßapparat eingestellt wurde und die betreffende Länge mit der Länge des Grundmaßes
verglichen. Die auf dem Maßstab des betreffenden Durchmessers abgelesene Länge wird
auf das Grundlängenmaß. übertragen und die so @ermittelte Länge auf das Maß der
Zahnstange. Steht dann der Apparat über diesem Längenmaß, so zeigen die vorgenannten
Weiser u und u' genau den Kubikinhalt an.
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Soll der Rauar- oder Flächeninhalt einer größeren Anzahl von. Rund-
oder Flachkörpern aufgezeigt und addiert werden, so bedient man sich der durch die
Zeichen c', y, y' dargestellten Vorrichtung (s. Abb.4 und 5). Sie besteht
aus der gekröpften Welle y', dem seitlich verschiebbaren Anhebeklobeny und der mit
der gekröpften W elle y' verbundenen. Handkurbel c'. Hierbei wird der Rollenhalter
l von dem Kloben y mittels der Handkurbel c' angehoben und durch eine Arretiervorrichtung
in seiner höchsten Lage festgehaltert. Dadurch bleiben, die Weiser u, ,u'
in ihrer Stellung beim Zurückschieben des Apparates stehen. Beim nächsten zu messenden
Rundkörper wird dann der Durchmesser reingestellt, die Handkurbele' umgelegt, wodurch
die Reibrolle k sich auf die konische Tromme11 preßt und die Länge des zu messenden
Objektes in vorbeschriebener Weise bestimmt, Die Weiser u, u' addieren dann
den Gesamtraum- bzw. Flächeninhalt der gemessenen Rund- bzw. Flachkörper.