DE844826C - Mechanical integrator - Google Patents

Description

Medianisdhes Integriergerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Integriergerät mit Reibradantrieb, wie es als Planimeter, Integrator u. dgl. bekannt ist. Im Gebrauch befindliche Instrumente dieser Gattung besitzen meist den gleichen Zählmechanismus. Nach Weglassung der aus der bezüglichen Fachliteratur bekannten Planimetertheorie sei kurz auf die Wirkungsweise dieser Instrumente hingewiesen.Medianis integrator The present invention relates to a mechanical integrator with friction wheel drive, such as planimeter, integrator and the like is known. Have instruments of this type in use mostly the same counting mechanism. After the omission of the relevant specialist literature The well-known planimeter theory should briefly refer to the mode of operation of these instruments.

Mit der Spitze des am Fahrarm des Instruments angebrachten Fahrstifts oder einem anderen, eindeutig festgelegten Punkt am Fahrarm wird eine aufgezeichnete geschlossene Kurve umfahren. Mit dem Fahrarm sind ein oder mehrere Zählwerke verbunden, deren Reibräder entweder auf der gleichen ebenen Fläche abrollen, auf der sich der genannte Bezugspunkt des Fahrarms bewegt, oder aber auf einer eigens dazu am Instrument vorgesehenen Fläche. Die ganzen Umdrehungen und Bruchteile der Umdrehungen der Reibräder können auf den dazugehörenden Zählwerken abgelesen werden. Die abgelesene Anzahl Umdrehungen eines Reibrads oder die Kombination der Ablesungen mehrerer Zählwerke ergeben, mit einer Konstante des Instruments multipliziert, eine durch ein Integral ausdrückbare Eigenschaft der durch die umfahrene Kurve eingeschlossenen Fläche, wie z. B. Flächeninhalt, statisches Moment, Flächenträgheitsmoment usw. With the tip of the drive pin attached to the instrument's travel arm or another, clearly defined point on the driving arm, a recorded drive around a closed curve. One or more counters are connected to the travel arm, whose friction wheels either roll on the same flat surface on which the called reference point of the travel arm moves, or on a specially for this purpose on the instrument designated area. The whole revolutions and fractions of the revolutions of the friction wheels can be read on the associated counters. The number read Revolutions of a friction wheel or the combination of readings from several counters result, multiplied by a constant of the instrument, one by an integral expressible property of the area enclosed by the curve circumnavigated, such as B. area, static moment, area moment of inertia, etc.

Bei der bisher üblichen Ausführung sitzt das Reibrad auf einer horizontalen Welle und ist mit dieser sowie mit einer Skalentrommel fest verhunden. Die zylinderförmige Skalentrommel trägt auf ihrem Mantel eine Teilung; ein Bruchteil des Teilungsintervalls kann mit Hilfe eines neben der Trommel angebrachten Nonius abgelesen werden l)ie Reibradwelle trägt eine Schnecke, welche ein auf einer vertikalen Welle befestigtes Zahnrad treibt. Eine mit der Zahnradwelle fest verbundene, horizontale Skalascheibe erlaubt die Ablesung der Anzahl ganzer Umdrehungen des Reibrads. Das Zählwerk arbeitet für beide Drehrichtungen des Reil>rads. In the previous version, the friction wheel sits on a horizontal one Shaft and is firmly connected to this as well as to a graduated drum. The cylindrical Scale drum carries a division on her mantle; a fraction the division interval can be adjusted with the help of a vernier attached next to the drum be read l) The friction wheel shaft carries a worm, which is on a vertical Shaft attached gear drives. A horizontal one firmly connected to the gear shaft Dial allows the number of complete revolutions of the friction wheel to be read off. That Counter works for both directions of rotation of the pulley.

)er Nachteil der vorangehend beschriebenen Anordnung ist, daß die Ablesung auf zwei örtlich getrennten Skalen erfolgt; zudem ist die eine Skala in einer mehr oder weniger schrägen Zylinderfläche, die andere in einer horizontalen Ebene untergebracht; die eine Teilung ist linear und die andere eine Kreisteilung. Die Ablesung erfolgt nicht in der gewohnten Weise, d. h. von links nach rechts, auch ist infolge des verschiedenen Gesichtswinkels die Parallaxe bei den Ablesungen an den beiden Skalen eine andere. ) he disadvantage of the arrangement described above is that the Reading is made on two spatially separated scales; in addition, one of the scales is in a more or less inclined cylinder surface, the other in a horizontal one Housed level; one division is linear and the other a circular division. The reading does not take place in the usual way, i. H. left to right, there is also parallax in the readings as a result of the different angle of view a different one on the two scales.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun,- die genannten Nachteile dadurch zu beseitigen, daß beim erfindungsgemäßen Integriergerät mindestens ein gleichmäßig proportional der Reibraddrehung fortschreitendes Zählwerk vorgesehen ist, auf welchem die Anzahl der ganzen Umdrehungen und der l,ruchteil der Umdrehungen des Reibrads abgelesen werden kann, wobei die den nacheinander folgenden Stellen der Umdrehungszahl entsprechenden Teilungen am Umfang von nebeneinander angeordneten koaxialen Zylinderflächen gleichen Durchmessers angebracht sind und die Umdrehungszahl auf einem durch zwei gemeinsamen Erzeugenden dieser Zylinderflächen begrenzten Mantelstreifen abgelesen werden kann. The present invention now aims to - the disadvantages mentioned to eliminate that in the integrating device according to the invention at least one Equally proportional to the friction wheel rotation advancing counter provided is on which the number of whole revolutions and the partial number of revolutions of the friction wheel can be read, the following points the number of revolutions corresponding divisions on the circumference of those arranged next to one another coaxial cylinder surfaces of the same diameter are attached and the number of revolutions on a jacket strip delimited by two common generators of these cylindrical surfaces can be read.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. I dasselbe in Ansicht zeigt; Fig. 2 zeigt schematisch das zwischen die beiden Trommeln eingeschaltete Getriebe In einem Gehäuse I ist die Welle 2 eines Reibrads 3 horizontal gelagert. Mit Hilfe eines Index 4 kann auf einer als Trommel 5 ausgebildeten Zylinderfläche die Anzahl der ganzen Umdrehungen des Reibrads 3 abgelesen werden. Im vorliegenden Beispiel entsprechen 20 volle Umdrehungen des Reibrads 3 einer vollen Umdrehung der Trommel 5. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing in which Fig. I shows the same in view; Fig. 2 shows schematically the gear connected between the two drums is in a housing I. the shaft 2 of a friction wheel 3 mounted horizontally. With the help of an index 4 a cylinder surface designed as a drum 5 is the number of full revolutions of the friction wheel 3 can be read. In this example, 20 full revolutions correspond of the friction wheel 3 one full revolution of the drum 5.

'Mit Hilfe eines Nonius 6 können Bruchteile eines Teilstrichintervalls der Teilung einer neben der Trommel 5 koaxial angeordneten Trommel 7 gleichen Durchmessers abgelesen werden. Im angeführten Beispiel entspricht einer vollen Umdrehung des Reibrads 3 eine volle Umdrehung der Trommel 7, und eine volle Umdrehung der Trommel 7 entspricht einem Skalenteil der Trommel 5. Die Trommel 7 ist in hundert Teile.eingeteilt, und mit Hilfe des Nonius 6 kann daher 1/1000 einer Umdrehung des Reibrads 3 eindeutig abgelesen werden.'' With the help of a vernier scale 6, fractions of a graduation interval the division of a drum 7 of the same diameter arranged coaxially next to the drum 5 can be read. In the example given, one full revolution corresponds to the Friction wheels 3 one full revolution of the drum 7, and one full revolution of the drum 7 corresponds to a scale division of the drum 5. The drum 7 is divided into one hundred parts, and with the help of the vernier 6, 1/1000 of a revolution of the friction wheel 3 can therefore be unambiguously can be read.

Die TeilStriche der Skalen sind auf dem Umfang der Trommeln 5 und 7 sowie auf dem Nonius 6 parallel zur Drehachse 2 augelracht, wobei die Umdrehungszahl auf diesem durch zwei gemeinsamen Erzeugenden begrenzten Mantelstreifen der Zylinderflächen der Trommel 5 und 7 abgelesen werden kann. The partial lines of the scales are on the circumference of the drums 5 and 7 and on the vernier 6 parallel to the axis of rotation 2, the number of revolutions on this jacket strip of the cylinder surfaces limited by two common generators the drum 5 and 7 can be read.

An Hand der Fig. 2 sei die Wirkungsweise des .Äusführungsbeis1iel s nach ltig. I heschrielien. The mode of operation of the .Äusführungsbeis1iel is on the basis of FIG s valid. I screamed.

Im Gehäuse I ist die lteibra(l\ elle 2 gelagert, die das Reibrad 3 trägt. ÄVie das Reil)rad 3, so ist auch die Trommel 7 mit der Welle 2 fest verbunden, die Trommel 5 kann sich jedoch frei um die Welle 2 drehen. Die Welle 2 hat eine Kröpfung 8; auf dem Kurbelzapfen dieser Kr(Spftmg ist das Zahnrad 9 frei drehbar gelagert. Fest mit dem Gehäuse verbunden und koaxial zur Reil)radwelle ist das Zahnrad 10 mit Innenverzahnung. I)ie Trommel 5 trägt auch eine Innenverzahnung. und zwar mit dem gleichen Teilkreisdurchmesser. jedoch nicht gleicher Teilung wie die vom Zahnrad 10. Das Zahnrad 9 hat Außenverzahnung, und die Teilung entspricht derjenigen von Trommel 5. In the housing I the lteibra (l \ elle 2, which the friction wheel 3 wears. Like the reel) wheel 3, the drum 7 is also firmly connected to the shaft 2, however, the drum 5 can rotate freely about the shaft 2. Wave 2 has one Crank 8; On the crank pin of this Kr (Spftmg the gear 9 is freely rotatable stored. The gear is firmly connected to the housing and coaxial to the Reil) wheel shaft 10 with internal teeth. I) he drum 5 also has internal teeth. in fact with the same pitch circle diameter. but not the same division as that of Gear 10. The gear 9 has external teeth, and the pitch corresponds to that from drum 5.

Zähnezahlen: Zahnrad 10 hat x Zähne, Trommel 5 hat y Zähne und Zahnrad g hat z Zähne. Numbers of teeth: gear 10 has x teeth, drum 5 has y teeth and gear g has z teeth.

Zahnrad g kämmt sowohl mit Zahnrad 10 als auch mit Trommel 5. Bei eiiier vollen Umdrehung der Welle 2 rollt das Zahnrad 9 auf Zahnrad 10 ab und nimmt die Trommel 5 mit. Sach Vollendung der Umdrehung von Welle 2 ist die Trommel 5 um y-x Zähne zurückgeblieben. Einer vollen Umdrehung der Trommel 5 entsprechen daher Y y-x Umdrehungen der Welle 2 und damit des Reil)rads3 und der Trommel 7. Wenn heisl)ielsweise x = 38, y = 40 und z = 28, so ist Y ~~ ~ 40 y-x 40-38 20. Gear g meshes with both gear 10 and drum 5. At eiiier full revolution of the shaft 2, the gear 9 rolls off on gear 10 and takes the drum 5 with. In fact, completing the rotation of shaft 2, the drum is 5 µm y-x teeth lagged behind. One full revolution of the drum 5 therefore corresponds to Y y-x revolutions of the shaft 2 and thus of the Reil) wheel3 and the drum 7. If this is the case x = 38, y = 40 and z = 28, so Y ~~ ~ 40 y-x 40-38 20.

Trommel 7 macht also zwanzig Umdrdiungen. während Trommel 5 eine Umdrehung macht. Die beispielsweise aufgeführte Konstruktion kann auch durch eine andere ersetzt werden, indem z. B. die zwischen Trommel 7 und Trommel 5 erwiinschte Übersetzung mit Hilfe eines Getriehes, das ein Vorgelege mit einer oder mehreren Hilfswellen oder mit einem oder mehreren Malteserkreuzen aufweist, erreicht wird.Drum 7 makes twenty revolutions. while drum 5 one revolution power. The construction listed for example can also be replaced by another be by z. B. the translation desired between drum 7 and drum 5 with the help of a gear, which has a countershaft with one or more auxiliary shafts or with one or more Maltese crosses is achieved.

Bei mechanischen Integriergeräten mit Reibradantrieb, welche mehrere Zählwerke besitzen, wie z. B. Quadratwurzel- und rotenzplanimeter, Integratoren usw., werden zweckmäßig sämtliche Zählwerke bisheriger Konstruktion durch Zählwerke der beschriebenen Bauart ersetzt. In the case of mechanical integrating devices with friction drive, which several Have counters, such as B. Square root and rotence planimeters, integrators etc., all counters of previous construction are expediently replaced by counters of the type described.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mechanisches Integriergerät mit Reibradantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein gleichmäßig proportional der Reibraddrehung fortschreitendes Zählwerk vorgesehen ist, auf welchem die Anzahl der ganzen Umdrehungen und der Bruchteile der Umdrehungen des Reibrads abgelesen werden kann, wobei die den nacheinander folgenden Stellen der Umdrehungszahl entsprechenden Teilungen am Umfang von nebeneinander angeordneten koaxialen Zylinderflächen gleicliei 1 )u rchmessers ange- I)racht sind und die Umdrehungszahl auf einem durch zwei gemeinsamen Erzeugenden dieser Zylinderflächen begrenzten Slantelstreifen abgelesen werden kann. PATENT CLAIMS: 1. Mechanical integrating device with friction wheel drive, characterized in that at least one is uniformly proportional to the rotation of the friction wheel progressive counter is provided on which the number of full revolutions and the fractions of the revolutions of the friction wheel can be read, the the successive digits of the number of revolutions corresponding to the divisions on The circumference of coaxial cylindrical surfaces arranged next to one another is the same 1) diameter appropriate I) are racht and the number of revolutions on one shared by two Generating these cylindrical surfaces limited slant strips can be read. 2. Slechallisclles Integriergersit mit Reibradaiitriel> nach Ansl)ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinander angeordnete Skalentrommeln vorgesehen sind, zwischeii welchen ein Getriebe eingeschaltet ist, derart, <laß eine ganze Umdrehung der zweiten Trommel <1er I)rehung der ersten Trommel um einen Skalenteil entspricht. 2. Slechallisclles Integriergerit with Friction Radaiitriel> according to Ansl) ruch 1, characterized in that two scale drums arranged side by side are provided are, between which a transmission is switched on, so, <leave a whole Rotation of the second drum <1s I) rotation of the first drum by a scale division is equivalent to. 3 Mechanisches Integriergerät mit Reibradantrieb nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalentrommel (7) mit der Reil>radwelle (2) fest verbunden ist, die andere Skalentrommel (5) frei drehbar um die Reibradwelle (2) angeordnet ist, wobei die Reibradwelle (2) auf einem Exzenter (8) ein frei drehharzes Zahnrad mit Außenverzahnung (g) trägt, das gleichzeitig mit einem mit dem Gehäuse (I) fest verbundenen Zahnkranz (10) mit Innenverzahnung und einem in der frei drehbaren Skalentrommel (5) angeordneten Zahnkranz mit Innenverzahnung kämmt, so daß das Verhältnis der [rehzahl der Reibradwelle (2) zu derjenigen der frei um sie drehbaren Skalentrommel (5) gleich dem Verhältnis der Drehzahl der frei drehbaren Skalentrommel (5) zur Differenz der Zähnezahlen vom im Gehäuse (i) fest angeordneten Zahnkranz (IO) und derjenigen der frei drehbaren Trommel (5) ist. 3 mechanical integrator with friction drive according to claim I. and 2, characterized in that the scale drum (7) with the Reil> wheel shaft (2) is firmly connected, the other scale drum (5) freely rotatable around the friction wheel shaft (2) is arranged, wherein the friction wheel shaft (2) is a freely rotating resin on an eccentric (8) Gear with external teeth (g) carries that simultaneously with one with the housing (I) permanently connected ring gear (10) with internal teeth and one in the freely rotatable Scale drum (5) arranged ring gear meshes with internal teeth, so that the ratio the speed of the friction wheel shaft (2) to that of the scale drum that can be freely rotated about it (5) equal to the ratio of the speed of the freely rotatable scale drum (5) to Difference in the number of teeth from the gear rim (IO) and fixed in the housing (i) that of the freely rotatable drum (5). 4. Mechanisches Integriergerät mit Reibradantrieb nach Anspruch I und 2, dadurch gekemlzeichnet, daß das Getriebe ein Vorgelege mit einer oder mehreren Hilfswellen aufweist. 4. Mechanical integrator with friction drive according to claim I. and 2, characterized in that the transmission has a countershaft with one or more Has auxiliary shafts. 5. Mechanisches Integriergerät mit Reibradantrieb nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen Mechanismus mit einem oder mehreren Malteserkreuzen aufweist. 5. Mechanical integrator with friction drive according to claim I. and 2, characterized in that the transmission has a mechanism with an or has several Maltese crosses. 6. Mechanisches Integriergerät nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es mehr als ein Zählwerk besitzt. 6. Mechanical integrating device according to claim I to 5, characterized in that that it has more than one counter.