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Rechenschieber für Unterrichts-und Reklamezwecke Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, einen Rechenschieber zu schaffen, an dem die Handhabung dieses
für die Praxis so wichtigen Rechengerätes einem größeren Personenkreis übersichtlich
und einfach demonstriert werden kann. Ein derartiger Rechenschieber ist demnach
vor allem für Unterrichtszwecke geeignet. Daneben kann er auch als Reklamegerät
verwendet werden.
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Um den vorgenannten Zweck zu erfüllen, müssen nach dem Grundgedanken
der Erfindung die sich bei Ausführung einer Rechenoperation abspielenden Bewegungsvorgänge
von Zunge und Läufer des Rechenschiebers automatisch ablaufen und durch geeignete
Mittel veranschaulicht werden. Ein weiteres sich vor allem bei der Verwendung des
Rechenschiebers als Reklamegerät ergebendes Erfordernis besteht darin, daß der zur
Lösung der oben geschilderten Aufgabe dienende Mechanismus verhältnismäßig einfach
ist, damit die notwendige Betriebssicherheit gegeben ist.
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Bei der Lösung der vorerwähnten Aufgabe greift die Erfindung auch
auf einige aus anderen technischen Zusammenhängen_ her bekannte Vorschläge zurück.
So ist bereits ein Auswertungsinstrument für langbasige Entfernungsmessungen bekanntgeworden,
bei dem der sich über den Umfang einer sich drehenden Walze bewegende Zeiger unabhängig
von der Walze durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die Walze selbst erhält
ihren Antrieb ebenfalls von einem Elektromotor.
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Der gesonderte Antrieb von sich in bestimmter Weise zueinander bewegenden
Teilen einer Vorrichtung ist auch bereits bei einer bekannten elektroakustischen
Steuerung für Schaufenster, Transportanlagen, Bühnen od. dgl. verwirklicht, bei
der durch Töne über frequenzabhängige Schaltmittel die gewünschten Bewegungsvorgänge
bewirkt werden.
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Soweit noch andere bekanntgewordene Einrichtungen, auch Rechengeräte,
einige der nachstehend noch im einzelnen beschriebenen Erfindungsmerkmale offenbaren,
so handelt es sich bei den bekannten Vorschlägen jedoch niemals um die gegenseitige,
automatisch erfolgende und der auszuführenden Rechenoperation entsprechenden Abstimmung
der Bewegung von Zunge und Läufer des Rechenschiebers. Da diese Bewegung für die
Handhabung eines Rechenschiebers charakteristisch und mit den Bewegungsvorgängen
bei anderen Rechengeräten nicht vergleichbar ist, g ,eben die bekannten Maßnahmen
auch keine Anregung zur Lösung der Erfindungsaufgabe.
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Soweit die Erfindung von Merkmalen Gebrauch macht, die bereits bei
zum Stand der Technik gehörenden Rechenschiebern verwirklicht waren, so handelt
es sich hierbei darum, daß Zunge und Läufer über Zugeinrichtungen elektrisch angetrieben
werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß zum Antrieb der Zunge und des Läufers
Elektromotore dienen und daß die Steuerung der Bewegungen von Zunge und Läufer entsprechend
der jeweiligen Rechenoperation in an sich bekannter Weise durch von einem Steuermotor
angetriebene Walzen- oder Nockenschalter erfolgt, die zusätzlich die zur Veranschaulichung
der Rechenoperation vorgesehenen Signallampen in zeitlicher Aufeinanderfolge einschalten.
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Die Walzen- bzw. Nockenschalter, die auf einer gemeinsamen, vom Steuermotor
über ein Getriebe angetriebenen Welle angeordnet sein können, sind zweckmäßigerweise
so angeordnet, daß mit dem Aufleuchten der Signallampen gleichzeitig die entsprechenden
Bewegungen der Rechenschieberteile stattfinden oder aber die Nocken für die Signallampen
eine geringe Voreilung haben, so daß die stattfindenden Bewegungen etwas später
erfolgen, als sie von der Signallampe angezeigt werden.
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Die Bewegungen der Rechenschieberteile, der Zunge und des Läufers,
sind begrenzt, und nach der Anzeige des eingestellten Rechenvorganges werden die
Teile in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, was ohne ein Aufleuchten der Signallampen
geschieht. Zu diesem Zwecke werden die Antriebsmotore für die Zunge und den Läufer
über einen zweiten Walzen- oder Nockenschalter in entgegengesetzte Drehrichtung
versetzt, und zwar sind in diesem Falle die beiden Nockenschalter für den Rücklauf
so anzuordnen, daß der Rücklauf der Zunge und des Läufers gleichzeitig erfolgt.
Die Laufzeit der Motore ist durch die genaue Ausbildung der Schaltkurve der Nockenschalter
in übereinstimmung mit der Laufzeit bzw. Bewegungsdauer von Anschlägen
in
den übertragungsbändem zwischen Begrenzungsanschlägen für den Rechenvorgang bzw.
für die eingestellte Rechenaufgabe gebracht. Es ist aber auch möglich, wenn mit
dem gleichen Lehrgerät verschiedene Rechenaufgaben gelöst werden sollen, die Begrenzungsanschläge
mit Anschlagkontakten zu versehen, wobei durch die Nockenschalter für die Ein-bzw-.
Unischaltung der Motore, nur - Druckknopfkontakte betätigt und diese durch
die Anschlagkontakte wieder ausgelöst werden.
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Um die Übertragungen von den Antriebsmotoren zu den Rechenschieberteilen
so -geräuschlos wie möglich zu halten, werden als übertragungsorgane Kunststoffaserschnüre,
beispielsweise aus Polyamid, verwendet, die über Rollen laufen. In diese Seilzüge
werden in an sich bekannter Weise Anschlagstücke. eingesetzt, die in der Laufzeit
von einem Begrenzungsstück zum anderen genau mit der Laufzeit der Kontaktberührung
des jeweiligen Nockenschalters übereinstimmen. Es ist aber auch möglich, daß die
Begrenzungsstücke mit den in den übertragungsschnüren eingesetzten Anschlägen Kontakte
für die Ein- bzw. Abschaltung der einzelnen Elektromotore besitzen. Um ein Nachlaufen
der Motore für die Bewegung der einzelnen Teile unwirksam zu machen, sind vor und
hinter den Anschlagstücken Zugfedern angeordnet.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Vorderansicht des Lehrgerätes und Fig.
2 die Rückseite des Lehrgerätes mit dem Antriebsmechanismus.
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Der von einem Netz gespeiste Steuermotor 1 treibt über ein
Getriebe eine Welle 17 an. Auf der Welle 17 sind verschiedene Walzen-
oder Nockenschalter angebracht, von denen die Schalter 5 und 6 mit
Signallampen 5', 6' elektrisch verbunden sind. Nach der Kontaktgabe leuchten
die Signallampen auf, wodurch auf der Vorderseite des Lehrgerätes die Vorgänge für
die Lösung einer gestellten Rechenaufgabe angezeigt werden. Die SignaHampe 4 leuchtet
in der Ausgangsstellung durch einen Anschlagkontakt 31
auf und zeigt auf der
Vorderseite 18 des Lehrgerätes die Rechenaufgabe 19 an. Die Signallampen
4, 5'
und 6' werden mit 6 Volt gespeist. Zur Umformung
der Netzspannung auf die 6-Volt-Spannung dient ein Transformator 3.
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Im Ausführungsbeispiel zeigt die Signallampe 4 auf der Vorderseite
17 die dort vermerkte Rechenaufgabe 19 an, während die Lampe
5' den ersten Einstellvorgang und die Lampe 6' den zweiten Rechenvorgang
und wo das Resultat abzulesen ist, angibt.
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Zur Bewegung der einzelnen Rechenschieberteile, der Zunge 20 und des
Läufers 23, dienen zwei Elektromotore 11, 12, die ihren Antriebsimpuls
- unter Zwischenschaltung der Kondensatoren 2 bzw. 2' - über die Nockenschalter
7, 8 bzw. 9, 10
erhalten. Für den Vorwärtslauf, d. h. für die
Einstellbewegungen der Rechenschieberteile, dienen die Nockenschalter
7 bzw. 9, während für den Rücklauf in die Ausgangsstellung die Nockenschalter
8 und 10
vorgesehen sind. Beide Elektromotore 11 und 12 sind
je mit einem Schneckentrieb, 15 bzw. 16 versehen und treiben die Rollen
27, 27' bzw. 29, 29' an.
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Die beiden Rollen 27 und 27 sind mit einem Seilzug
13 aus Kunststoffasern verbunden. An diesem Seilzug ist ein Anschlag
28 der Zunge 20 vorgesehen, der einen hakenförmigen Vorsprung 32 besitzt,
der mit dem Anschlagkontakt 31 zusammenwirkt. Dieser Anschlagkontakt ist
mit einer vom Transformator 3
kommenden und zur Signallampe 4 führenden Leitung
verbunden und bringt letztere bei der Ausgangsstellung zum Aufleuchten. Vor und/oder
hinter dem Anschlag 28 ist je eine Feder 33 und 34 angeordnet,
die eine etwa in den Nockenschaltern 7 und 8 vorhandene Ungenauigkeit
bzw. ein Nach- oder Voreilen der Elektromotore aufnehmen und ausgleichen sollen.
Der Anschlag 28 bewegt sich mit dem Seilzug 13 zwischen den Begrenzungsanschlägen
35 und 36; dabei ist die Laufzeit des Anschlages 28 zwischen
diesen beiden Begrenzungsanschlägen in vollständiger übereinstimmung mit der Zeitdauer
der jeweiligen Kontaktgabe der beiden Nockenschalter 7 bzw. 8.
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Zwischen dem die beiden Rollen 29 und 29' in gleicher
Weise umspannenden Seilzug 14 ist ein Anschlag 30 des Läufers 23 eingefügt,
der ebenfalls in seiner Bewegung durch die Anschläge 37 und 38 begrenzt
wird. Der Aufbau dieses Seilzuges ist der gleiche wie beim Seilzug 13, nur
mit dem Unterschied, daß der Anschlag 30 nicht mit einem Vorsprung für einen
Kontaktschalter versehen ist. Vor und/oder hinter diesem Anschlag 30 ist
ebenf alls eine Ausgleichsfeder 39 vorgesehen.
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Soll mit dem Lehrgerät auch die Möglichkeit gegeben sein, andere Rechenbeispiele
zu lösen, so kön nen die Anschläge 28 und 30 mit je einem doppelten
Vorsprung versehen werden, die dann je einen an den Begrenzungsanschlägen
35 bis 38 angeordneten Kontaktschalter auslösen. Bei einer solchen
Anordnung sind dann die Nockenschalter 7 bis 10 so auszugestalten,
daß sie nur Druckknopfkontakte betätigen, die von den Anschlagkontakten ausgelöst
werden können.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: In der Ausgangsstellung
liegt der Vorsprung 32 des Anschlages 28 gegen den Anschlagkontakt
31, und nach Einschalten des Stromes leuchtet die Signallampe 4 .auf. Durch
das Einschalten des Stromes dreht der Motor 1 über das Getriebe die Welle
17, wodurch nach einer kurzen Zeitspanne die Signallampe 4 infolge
öffnens des Anschlagkontaktes 31 erlischt und der Nockenschalter
5 die Signallampe 5' zum Aufleuchten bringL Der neben der Sigaallampe
5' angegebene Rechenschritt »Zunge auf 1,75 stellen« wird kurz nach
dem Aufleuchten der Signallampe durchgeführt. Der Anfangspunkt der Zunge 20 wird
dabei auf die Marke 22 der unteren Schiebeskala gestellt. Der Nockenschalter
7 wird geschlossen, und der Elektromotor 11 erhält Strom für den Vorwärtslauf,
wodurch über den Schneckentrieb 15 der Seilzug 13
über die Rollen
27 und 27 in Bewegung gesetzt wird, und zwar so lange, wie der Nockenschalter
7 geschlossen ist, d. h. so lange, bis auch der am Seilzug
13 befestigte Anschlag 28 gegen den Begrenzungsanschlag
36 anschlägt. Damit ist dieser Einstellvorgang beendet, und der Nockenschalter
5 für die SignaHampe 5' wird geöffnet. Nunmehr wird durch die Weiterdrehung
der Welle 17 der Schalter 6 geschlossen und die Signallampe
6' für die Anzeige des nächsten Rechenschrittes »Läufer auf 3,24 stellen
und darunter Resultat ablesen = 5,67e eingeschaltet. Der Läufer
23 wird jetzt auf die Marke 25 der Zunge gestellt, während die Marke
26 der unteren Schiebeskala das Ergebnis angibt. Der Einstellvorgang erfolgt
durch das Schließen des Nockenschalters 9
beim weiteren Drehen
der Welle 17. Der Elektromotor 12 erhält Strom und treibt über den Schnekkentrieb
16 die Rolle 29 und über Seilzug 14 die Rolle 29' an. Am Seilzug
14 ist in gleicher Weise wie bei der Schnur 13 ein Anschlag 30 eingesetzt,
der ebenfalls zwischen zwei Anschlägen 37 und 38 bewegt wird. Nachdem
auch dieser Vorgang beendet ist, werden durch das Weiterdrehen der Welle
17
gleichzeitig die beiden Nockenschalter 8 und 10 für den Rücklauf
der Elektromotore 11 und 12 geschlossen. Diese Schalter bleiben so lange
geschlossen, bis die Anschläge 28 und 30 in den Seilzügen
13 und 14, nunmehr-inumgekehrterRichtungwiedergegebendie Anschläge
35 und 37, zu Regen kommen. Hierdurch wird im dargestellten Beispiel
der Anschlagkontakt 31 durch den Vorsprung 32 am Anschlag
28
wieder geschlossen, und die Signallampe zur Anzeige des gewählten Rechenbeispieles
leuchtet wieder auf. Der Bewegungsablauf findet von neuem statt.