DE852167C

DE852167C - Vorrichtung zur Darstellung der sinus- und cosinus-Werte eines Winkels

Info

Publication number: DE852167C
Application number: DEB1059A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Boehme
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-12-11
Filing date: 1949-12-11
Publication date: 1952-10-13

Description

Vorrichtung zur Darstellung der sinus- und cosinus -Werte eines Winkels Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung bzw. zum Abgreifen oder Aufzeichnen von Winkelfunktionen mittels eines Getriebes. Hierfür sind bisher Kreuzschleifen- und Schubkurbelgetriebe verwendet worden. Diese bekannten Getriebe besitzen den Nachteil, daß dabei verhältnismäßig große, geradlinig bewegte Massen mit wechselndem Vorzeichen beschleunigt werden, was einen ungleichförmigen Lauf des Antriebes und starke Beanspruchung der einzelnen Getriebeteile zur Folge hat. Außerdem sind besondere Führungen für die die geradlinige Bewegung ausführenden Getriebeteile nötig. Ferner sind diese Getriebe im Aufbau sperrig und ihre Abmessungen groß im Verhältnis zur nutzbaren geradlinigen Bewegung. Überdies liefert nur das mechanisch sehr empfindliche Kreuzschleifengetriebe theoretisch eine genaue sinus-und cosinus-Bewegung, während das Schubkurbelgetriebe zufolge seiner endlichen Pleuelstangenlänge nur eine angenäherte sinus-Bewegung ergibt.
Zur Behebung dieser Mängel wird erfindungsgemäß zur Darstellung der sinus- und cosinus-Werte eines Winkels eine Vorrichtung benutzt, in der die zur Darstellung der Funktionswerte gebrauchten Marken od. dgl. auf dem Planetenrad eines Planetengetriebes befestigt sind, dessen Teilkreisdurchmesserverhältnis vom Planetenrad zum Sonnenrad i : z beträgt, wobei vorzugsweise die geradlinigen Bewegungen,der auf dem Teilkreisdurchmesser des Planetenrades gelegenen Punkte zur Darstellung der sinus- bzw. cosinus-Werte benutzt werden. Der Bewegungsfortschritt einessolchen Teilkreispunktes stimmt genau mit jenem der sinus- bzw. cosinus-Werte überein und andererseits fehlt, es in einem solchen Planetengetriebe an einer nennenswerten, geradlinig zu bewegenden Masse, die beschleunigt bzw. verzögert werden muß; es sind also durch die Erfindung die zwei Hauptfehler der bekannten, getrieblichen Vorrichtungen zur Darstellung von Winkelfunktionen beseitigt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden - Beschreibung und den Abb. i und 2 der Zeichnung entnommen werden, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt. Es zeigt Abb. i die Ansicht eines erfindungsgemäß benutzten Planetengetriebes, Abb. 2 einen zentralen Schnitt durch das Getriebe nach Fig. i.
Im Mittelpunkt eines innenverzahnten Rades a ist eine Welle b gelagert, welche den Flansch c trägt. Auf dem Flansch c ist ein Zahnrad d (Planetenrad) drehbar so angebracht, daß es sich im Eingriff mit dem innenverzahnten Rad a (Sonnenrad) befindet. Steht der Teilkreisdurchmesser des Planetenrades zum Teilkreisdurchmesser des Sonnenrades im Verhältnis i .2 , so beschreiben bei Drehung der Welle b alle Punkte auf dem Teilkreisdurchmesser des Planetenrades d Hypozykloiden, welche sich in diesem speziellen Fall zu geraden Linien ausstrecken. Alle diese Geradengehen durch den Mittelpunkt des Rades a. Der von den Teilkreispunkten zurückgelegte Weg beträgt R sin a bzw. R cos a, wenn R den Teilkreisradius des Rades a und,oc den Dreh- bzw. Umlaufwinkel der Welle b bedeutet. Am Flansch c ist noch das Ausgleichgewicht e befestigt. In der beispielsweisen Darstellung der Abbildungen i und 2 führt der am Zahnrad d befestigte Stift f die geradlinige Bewegung aus. Die durch diesen Stift hervorgerufene Unwucht . des Zahnrades d kann ebenfalls durch ein entsprechendes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Gegengewicht ausgeglichen werden. An Stelle des Stiftes kann auch ein Schleifkontakt treten, der an einem mit seiner Längsachse in der Bewegungsrichtung liegenden Widerstand eine Spannung abgreift. Ferner können statt eines Stiftes zwei gegenüberliegende Stifte oder andere Marken, wie z. B. Längennonien, verwendet werden, die über zwei sich rechtwinklig im Mittelpunkt des innenverzahnten Rades a kreuzenden, linearen Skalen geführt werden, und somit den Sinus bzw. cosinus des Drehwinkels a der Welle b abzulesen gestatten. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß diese Winkelfunktionen für alle Winkelwerte von o bis 36o° mit den entsprechenden Vorzeichen (+ oder -) abgelesen werden können,und daß die linearen Teilungen der Skalen die Verwendung von Nonien ermöglichen.
Afi Stelle eines oder zweier Stifte können Farbstoff abgebende Vorrichtungen oder Graphitminen verwendet werden. Wird außerdem auf der Welle b oder der Büchse g eine Verzahnung oder eine verzahnungsähnliche Kerbung vorgesehen und das Getriebe durch Entlangführen an einer Zahnstange oder einem Lineal angetrieben, so werden durch die erwähnten, Farbstoff abgebenden Vorrichtungen bzw. Graphitminen auf einer geeigneten Unterh@ge genaue Sinu.sliiiien aufgezeichnet.

Claims

PATENT ANS PR CCIIF: i. Vorrichtung zur Darstellung der Sinus- oder cosinus-Werte eines Winkels, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Darstellung der Funktionswerte benutzten Marken od. dgl. auf dem Planetenrad eines Planetengetriebes befestigt sind, dessen Teilkreisdurchmesserverhältnis vom Planetenrad zum Sonnenrad i : 2 beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Bewegungen der auf dem Teilkreisdurchmesser des Planetenrades gelegenen Punkte zur Darstellung der sinus-bzw, cosinus-Werte benutzt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig zwei oder mehrere Teilkreispunkte des Planetenrades zur Auswertung herangezogen werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,- daß die an den zur Auswertung herangezogenen Teilkreispunkten befindlichen, geradlinig sich bewegenden Getriebeteile mit Markcn, Nonien od. dgl. für die Zusammenarbeit mit feststehenden, geeignet angebrachten lincarcn Skalen versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,. dadurch gekennzeichnet, daß die Marken an den geradlinig sich bewegenden Getriebeteilen durch Schreibvorrichtungen und.die linearen Skalen durch Schreibunterlagen ersetzt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken an den geradlinig bewegten Getriebeteilen durch Schleifkontakte und die linearen Skalen durch elektrische Drahtwiderstände ersetzt sind, welch letztere durch die Schleifkontaktbcwegungen in ihrer Widerstandsgröße entsprechend gcändert werden.