DE587241C - Geraet zum Aufzeichnen beliebiger Kurven y=f (x), deren Subnormale f (y) gegeben ist - Google Patents

Description

• Gerät zum Aufzeichnen beliebiger Kurven y= f (x), deren Subnormale f (y) gegeben ist Das Gerät dient zur Konstruktion von Parabeln und Kurven parabolischer Art, z. B. des sogenannten Fahrschaubildes und auf der dynamischen Grundgleichung sich aufbauender Kurven.
• Das Wesentliche und Kennzeichen der Erfindung besteht darin, eine beliebige Kurve L (Abb. z) durch ein laufendes scharfkantiges Zeichenrädchen dadurch zu erzeugen, daß man dies Zeichenrädchen mittels seiner Achse (oder einer Stange, die mit der Lagerung des Rädchens starr verbunden ist und auf der Rädchenebene senkrecht steht) als Normale der Kurve von der Abszissenachse aus steuert, wobei die jeweilige Subnormale, z. B. QN in Stellung h und Q'N' in Stellung h', bekannt ist.
• Das Gerät ist in Abb. 2 und 3 dargestellt. Ein Wagen a ruht auf der Zeichenebene t mittels. der Räder b und c und des Zeichenrädchens h. Die Räder b und c laufen in der Schiene u. Mit dem Wagen a sind starr verbunden die erste Geradführung d, in welcher sich ein erster Laufschlitten e (zweckmäßig mittels Laufrollen) bewegen kann, ferner die zweite Geradführung f, in der ein zweiter Laufschlitten g (ebenfalls zweckmäßig mit Laufrollen versehen) läuft. Im ersten Laufschlitten e ist eine senkrechte Achse in drehbar geführt, die"unter derr%ersten Laufschlitten e starr verbunden ist mit dem Tragstuhl n, der dem Zeichenrädchen h zur Lagerung dient. Die Achse m ist oberhalb des ersten Laufschlittens e mit dem Schwenkarm o starr verbunden. Der Schwenkarm o steht senkrecht auf der Ebene des Zeichenrädchens h. Mit Hilfe des Schwenkarms o läßt sich demnach über die Achse m und den Tragstuhl n das Zeichenrädchen h in jede gewollte Laufrichtung schwenken.
• Dieses Schwenken besorgt der zweite Laufschlitten g, in dem eine senkrechte Achse drehbar gelagert ist. Diese Achse p ist unterhalb des Laufschlittens g mit der radialen Bohrung q versehen, in der der Schwenkarm o gleitend geführt ist. Unter dem Schwenkarm o liegt die auswechselbare, aus festem Werkstoff (zweckmäßig aus Metall oder Celluloid) gefertigte Schablone y, die mit dem ersten Laufschlitten e fest verschraubt ist. In die Schablone r ist die jeweils bekannte Kurve QN = f (y) in Form eines Schlitzes s eingeschnitten. In diesen Schlitz s greift das untere Ende der Achse gleitend ein.
• Die Handhabung des Gerätes geschieht in der Art, daß nach Einfügen der jeweiligen Schablone y das Zeichenrädchen h mit Hilfe des auf der Achse m drehbaren Knopfes v auf die Zeichenebene t gedrückt und dabei vorwärts geführt wird. Das Zeichenrädchen 1a zeichnet die gesuchte Kurve L selbsttätig auf. Es bewirkt dabei die Fortbewegung des Wagens a, des ersten Laufschlittens e und der mit diesem verbundenen Schablone r. Die im Schlitz s der Schablone y steckende Achse p des zweiten Laufschlittens g verursacht während der Bewegung der Schablone y eine Verschiebung des zweiten Laufschlittens 2 und damit eine Schwenkung des Schwenkarmes o, der seinerseits nun wieder die Richtung des laufenden Zeichenrädchens h verändert.
• Man braucht die Schablone y nicht mit Schlitz s auszuführen, sondern kann sie als gewöhnliches Kurvenblatt am ersten Laufschlitten in gleicher Weise befestigen und führt, während man mit der einen Hand mittels Knopfes v das Zeichenrädchen 1a betätigt, mit der anderen Hand die Achse p über der Kurve QN =@f (y).
• Bei Verwendung des Gerätes zur Ermittlung des Fahrschaubildes ist es zweckmäßig, die Schablone r durch Anbringen. von Schiebeschlitzen w und x (nach jedesmaligem Lösen der Schrauben y und z) verschieblich zu machen, um den Steigungen der Fahrstrecke entsprechend die Lage der Achse m gegenüber der Skala i festzulegen.
• Der Wert der Erfindung besteht u. a. darin, daß man das Fahrschaubild (Geschwindigkeitskurve in Abhängigkeit vom Wege) in mathematisch genauer Weise konstruieren kann und daß man dazu wesentlich kürzere Zeit braucht als mit den bisher bekannten Verfahren.
• Ferner ist das Gerät zum schnellen Aufzeichnen von Parabeln geeignet. Bei der Parabel ist die Subnormale QN = p = konstant. Infolgedessen verläuft der Schlitz s in der -Schablone y geradlinig und parallel zur ersten Geradführung d im Abstand P (= 1/2 Parameter) vom Zeichenrädchen h. Bedeutend bequemer ist es jedoch, beim Zeichnen von Parabeln auf die Schablone y zu verzichten und den zweiten Laufschlitten g durch eine Feststellschraube auf der Geradführung f festzulegen, und zwar so, daß die Achse p auf den betreffenden Betrag der Skala k zeigt, der dem Wert p, d. h. dem halben Parameter der Parabel entspricht. Ferner kann das Gerät auch in seiner Umkehrung Verwendung finden, indem man mit dem Zeichenrädchen h eine Kurve abfährt und die Achse p des zweiten Laufschlittens g (mit einem Schreibstift versehen) die Kurve der Subnormale auf der Schablone y aufzeichnen läßt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gerät zum Aufzeichnen beliebiger Kurven y = f (x), deren Subnormale f (y) gegeben ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: An einem in Richtung der Abszissenachse zu führenden Wagen (a) sind zwei Geradführungen (d, f) fest angebracht, von denen die eine (d) die Richtung der Ordinate und die zweite (f) die der Abszissenachse hat. In der ersten Geradführung (d) läuft ein erster Laufschlitten (e), in den das die gesuchte Kurve (L) erzeugende Zeichenrädchen (h) schwenkbar eingebaut ist und an dem die der zu zeichnenden Kurve (l) zugrunde liegende auswechselbare Kurve [QN - f (y)] als Zeichnung -oder als Schablone (y) mit Schlitz (s) angebracht ist. In der zweiten Geradführung (f) läuft ein zweiter Laufschlitten (g) mit einer drehbaren, senkrechten Achse (P), die in den Schlitz (s) der Schablone (r) eingreift oder über der Kurve [QN = f (y)] entlang zu führen ist.
2. 2. Gerät nach Anspruch x, gekennzeichnet durch einen mit dem Zeichenrädchen (h) oder seiner Lagerung (m, u) verbundenen Schwenkarm (o), der auf der Rädchenebene senkrecht steht.
3. 3. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare, senkrechte Achse (p) des zweiten Laufschlittens (g) eine radiale Bohrung (q) aufweist, durch die der Schwenkarm (o) leicht- verschieblich hindurchgeführt ist.