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Dokumentenidentifikation DE102004021024A1 24.11.2005
Titel Mechanisches Gerät zur Winkel-n-Teilung oder zur Winkelmessung mit verschiedenen Ablesegenauigkeiten
Anmelder Bakkal, Maznum, Dipl.-Ing., 38120 Braunschweig, DE
Erfinder Bakkal, Maznum, Dipl.-Ing., 38120 Braunschweig, DE
DE-Anmeldedatum 29.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004021024
Offenlegungstag 24.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.11.2005
IPC-Hauptklasse G01B 3/56

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet

Bei dem technischen Zeichnen oder bei der Winkelmessung braucht man ein Gerät , das effizient, schnell und präzise die Winkel mit einer hohen Ablesegenauigkeit messen oder teilen kann. Besondere Eigenschaft meiner Erfindung liegt darin, daß man sie sowohl als Winkel-n-Teiler als auch ablesegenauigkeit erhöhendes Winkelmessgerät benutzen kann.

Stand der Technik

Auf dem Markt kann man beliebige Winkelmessgeräte finden. Sie funktionieren digital oder manuell und ihre Ablesegenauigkeiten liegen bei 1 Grad ,0,5 Grad 0,1 oder 00,1 Grad. Auf der anderen Seite gib es verschiedene Erfindungen oder Geräte, die zur Winkelteilung benutzt werden können. Es gibt auch verschiedene Winkelteiler die mit einem Zirkel benutzt werden können (archimedische Spirale, meine Patentanmeldung vor einem Jahr) oder mechanische Winkelteiler (die mit vielen Gelenken arbeiten.).

Nachteile der Stand der Technik

Man kann mit den Winkelmessgeräten, die auf dem Markt zu finden sind, höchstens. im 1/100 tel-Bereich (0,01°) arbeiten. Diese Geräte weisen hohe Abweichungen auf, sind sehr teuer und dadurch nicht wirtschaftlich genug. Außerdem fehlt es diesen Geräten die Kombinationsfähigkeit mit den anderen Winkelmessgeräten, was bei meiner Erfindung der Fall ist. Die Winkelteiler, die bisher erfunden worden sind, funktionieren entweder mit Hilfe eines Zirkels oder mechanisch und mit vielen Gelenken. Deshalb sind diese Erfindungen nicht präzise genug. Außerdem haben diese Geräte keine Kombinationseigenschaft (Ablesegenauigkeit erhöhende) mit den Winkelmessgeräten.

Aufgabe der Erfindung

Die Erfindung ist im Grunde genommen ein Winkel-n-Teiler, der auch als Winkelmesser mit verschiedenen Ablesegenauigkeiten benutzt werden kann. Die besondere Eigenschaft dieses Winkel-n-Teilers ist: Die Kombinationsmöglichkeit mit den anderen Winkelmessgeräten. Dadurch erhöht dieser Winkel-n-Teiler die Ablesegenauigkeit des anderen Gerätes, z. B. 0.01·0.01 = 0.0001° Ablesegenauigkeit.

Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe benutze ich grundsätzlich zwei Kurvenscheiben die um einen Zentrumpunkt drehbar sind. Diese Scheiben sind Kern der Erfindung und je nach der Ablesegenauigkeit oder Ablesekodex und/oder Winkel-n-Teilung ändern sich die Formeln der Kurven.

Vorteile der Erfindung
  • – Das Gerät und/oder Verfahren ist mechanisch und dadurch wirtschaftlicher als die anderen Geräte, die auf dem Markt sind und mit einer hohen Ablesegenaugkeit funktionieren.
  • – Im Vergleich zu den Geräten auf dem Markt, funktioniert das Gerät und/oder Verfahren noch genauer und nach der Komma hat man fast keine Grenzen.
  • – Dieses Gerät/Vorrichtung/Verfahren kann man in Kombination mit den anderen auf dem Markt üblichen Geräten benutzen , um die Ablese- und Messgenauigkeit zu erhöhen. Z.B. 0,01 °·0,01 ° = 0,0001 °
  • – Dieses Gerät/Vorrichtung/Verfahren kann mann auch als Winkel-n-Teiler benutzen, wenn die erste Kurve gleich bleibt und die Formel der zweiten Kurve dementsprechend verändert wird.
  • – Das Gerät ermöglicht auch verschiedene Ablesekodex ; z.B. 1/7 Grad, 1/9 Grad, 1/17 Grad, 1/11 Grad, 1/23 Grad...

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1: Winkel-Zehn-Teiler

2: Zeichnung der Konstruktion ; Messen oder Konstruieren des 28,17° und Ablesegenauigkeit: 0,01°.

3: Winkel-13-Teiler

4: Explosionsaxonometrie von 2

5: Alternative Knotenpunktgestaltung (Schnittpunkt der Kurven) mit Gelenk

6: Die Erklärung der Kurveneigenschaften

BESCHREIBUNG DES GERÄTES/VERFAHRENS/FUNKTIONSPRINZIPS

Das Funktionsprinzip der Erfindung basiert auf die Rotierung der zwei Scheiben um einen Zentrumpunkt. Es funktioniert mechanisch und manuell. Das Gerät/Verfahren kann mann grundsätzlich als Winkel-n-Teiler benutzen. Auf der anderen Seite kann man diese Erfindung mit den anderen auf dem Markt erhältlichen (digitalen oder manuellen) Winkelmessern benutzen, um die Ablesegenauigkeit zu erhöhen.

Die Darstellung der Kurven (1-24) sind bei dem 3 zu sehen.

Fall 1 : Die Erfindung in Kombination mit einem meßschieberähnlichen Gerät Ablesegenauigkeit : 0,01 Grad (0,1·0,1 = 0,01 Grad)

Z.b. wenn wir 28,17 Grad messen und/oder konstruieren wollen:

  • – Wir drehen erst die erste Scheibe im Uhranzeigersinn um 25 Grad.
  • – Und danach drehen wir die zweite Scheibe gegen Uhranzeigersinn um 31,7 Grad
  • – Der Scnittpunkt der beiden Kurven, 0-Grad-Punkt oder Linie und O-Punkt haben den erwünschten Winkel 28,17 Grad.

Die erste Scheibenkurve( hyperbolische Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/2)) Einheit

Die zweite Scheibenkurve( hyperbolische Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/22)) Einheit

Wenn wir die zweite Kurveformel ändern würden : Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/202)) Einheit dann würden wir die Ablesegenauigkeit um zehnfache erhöht:

0,01·0,1* = 0,001 Grad. (2)

Fall 2 : Das Gerät als selbständiger Winkel-13-Teiler z.B.; wir teilen 39° in 13

Die erste Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/2)) Einheit

Die zweite Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/28)) Einheit

Wenn wir die r = 1/(sin(&agr;/28))-Kurve nach links drehen um 39° drehen dann haben wir den (Schnittpunkt der Kurven -Zentrumpunkt und erster Berührungpunkt) Winkel :3° (3)

Fall 3 : Das Gerät als Winkel-Zehn-Teiler Z.B.; wir teilen 15 Grad in 10

Die erste Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/2)) Einheit

Die zweite Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/22)) Einheit

Wenn wir zweite Scheibe gegen Uhrzeigersinn drehen und der Winkel A-Zentrumpunkt der Scheiben-B 15 Grad ist , dann der Winkel B-Zentrumpunkt der Scheiben-C :1,5 Grad. (1) Meine Erfindung basiert auf die folgenden Überlegung.

Eigenschaften der Kurven

Meine Erfindung basiert auf die folgenden Überlegung und die Kurven haben oben erwähnte Formeln. Siehe 6

Als Beispiel bei 80° hat die 8 te Kurve r = 1/sin(80/16) = 11,47371 Einheit wenn : a = 1 Einheit ist , 2a = AB-Strecke.

Die Kurven auf der Zeichnung dienen zur Winkelteilung mit einem Zirkel, Aber das Scheiben-Drehen-Verfahren dient zur Winkelteilung ohne Zirkel.


Anspruch[de]
  1. Winkelmesser und/oder Winkelteiler, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben unterschiedliche Dicke aufweisen können.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formel der Kurven im Falle eines Winkelmessers mit einer Ablesegenauigkeit 1/n Grad durch die folgende Formel beschrieben wird:

    Die erste Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

    Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/2))·Einheit

    Die zweite Scheibenkurve (Spirale) hat die folgende Funktion

    Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/(2(n+1))))·Einheit
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven um den Zentrumpunkt drehbar sind.
  4. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Konstruktion (Gerät) vom Zentrumpunkt aus vergrössert oder verkleinert werden können.
  5. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven auch als Winkel-n-Teiler benutzen kann, wenn die zweite Kurve demensprechend die folgende Formel aufweist im Falle eines Winkel-n-Teilers:

    Wenn a = 1 Einheit ist dann r = 1/(sin(&agr;/(2(n+1))))·Einheit

    Und die erste Kurve die folgende Formel aufweist

    Wenn a = 1 Einheit ist dann r =1/(sin(&agr;/2))·Einheit
  6. Gerät nach einem der voherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät auch mit einem digitalen Winkelmessgerät oder mit einem meßschieberähnlichen Gerät kombiniert wird oder werden kann.
  7. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenanfangs- und Kurvenendpunkte durch einen Ring bestimmt werden können und die Breite des Ringes varierbar ist. siehe 6
  8. Gerät nach einem der voherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät auf einer Schiene befestigt werden kann. (die Schiene wird dann 0-Grad-Linie)
  9. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt am Schnittpunkt der beiden Kurven durch ein Kreis-Gelenk so ersetzt werden kann, daß ein Stab zusätzlich mit einem anderen Gelenk am Zentrum den Winkel zeigen kann. (der Winkel wird nicht mehr durch einen Kurvenschnittpunkt abgelesen, sondern durch eine Linie.) siehe 5
  10. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die o.g. Kurven auch die Kanten der Scheiben (innere oder äußere) bilden könnnen.
  11. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein Lineal dem Zentrumpunkt gelenkig befestigen kann.
  12. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesekodex veränderbar ist. Dh. die Absegenaigkeit auch z.B. 1/7 Grad werden kann. Dadurch hat man verschiedene Ablesemöglichkeiten indem man die Formel der zweiten Kurve dementsprehend ändert.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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