ИНЕРЦИОННАЯ РЕЙСШИНА Российский патент 1998 года по МПК B43L13/00 

Изобретение относится к чертежным приборам, снабженным отсчетным устройством, типа инерционной линейки, которая может быть использована при кодировании и совершенно самостоятельно.

Известна инерционная рейсшина, содержащая корпус с линейкой, установленный в прорези корпуса валик с катками и сопряженной риской на его образующей поверхности и шкалу на корпусе для спиральной риски валика.

Целью изобретения является повышение удобства и точности измерения.

Это достигается за счет того, что катки установлены на оси валика с возможностью продольного перемещения и фиксации их положения, а ось установлена с возможностью вывода катков из зацепления с рабочей поверхностью, при этом шкалы и линейки имеют размещенные вдоль них ленты для нанесения отметок, установленные с возможностью перемещения и фиксации их положения, а валик имеет дополнительную риску с шагом, меньшим основной риски, и противоположного направления.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, вид сверху; на фиг. 2 - фронтальный вид; на фиг. 3 прибор, соединенный с линейкой-угольником.

Чертежный прибор, представляющий инерционную рейсшину, содержит линейку 1 с установленными на ней опорами 2.

Через прорези опор 2 в резьбовые гнезда 3 валика 4 навинчены болты 5 с катками 6, при этом эти болты проходят через прорези корпуса 7, представляющего собой П-образную пластину. Корпус 7 вначале надевается на болты 8, выступающие из опор 2, по обе стороны которых установлены пружины 9 (это могут быть куски вулканизированной резины). На болтах 5 между валиком 4 и опорами 2 могут быть установлены подшипники 10.

При эксплуатации прибора счетное устройство включается или выключается для измерения угловых или линейных перемещений вращением гайки 11 (одной или двух), но может быть включено и простом надавливанием на корпус рукой - посредине или на одном конце. При измерении углов линейка крепится на чертеже через отверстие 12, и через это же отверстие она соединяется и с линейкой угольником (фиг. 3). По крайне мере один из катков 6 может перемещаться по болту 5 и фиксироваться гайками 13. При кодировании углы предпочтительно отсчитывать в радианах в двоичной системе, и чтобы можно было и угловые и линейные перемещения считывать с одной и той же шкалы. Диаметр катков должен быть таким, чтобы за полный оборот она проходила 2ⁿ (например, 64) мм, а при повороте вокруг закрепленной точки 2ⁿ (например, 32) оборота при повороте линейки на 360^o.

Таким образом, чем длиннее линейка, тем точнее можно измерять углы поворота ее. Для того, чтобы при сборке прибора можно было хотя бы один из катков устанавливать точно на заданном расстоянии от закрепительного отверстия, он устанавливается на болт 5 с возможностью перемещения и закрепления гайками 13. Небольшие перемещения прибора можно регистрировать большими перемещениями спиральной риски 14 на шкале 15, установив вдоль шкалы 15 ленту 16 на катушках 17 с такими же делениями на ленте, как и на шкале корпуса, а вдоль шкалы линейки 18 ленту 19 с такими же делениями, как и на линейке. При кодировании на координатной ленте 19 можно отмечать пересечение штрихов на ленте с изображением (по мере прохода по контуру в одну сторону), отмечая лишь начало и конец этого движения более длинными штрихами, что избавит от необходимости наносить бесчисленные пометки на координатной ленте, а на временной ленте 16 каждое положение спиральной риски отмечать просто точкой в ячейке ленты (миллиметровой), не заботясь о том, в каком именно месте будет поставлена эта точка.

Если обозначать увеличение цены деления шкалы через n, то где α угол между спиральной риской и образующей валик-катка. Если n 1 (то есть, в этом случае цена деления не увеличивается), то a 45^o, и при a < 45^o цена деления увеличивается, а при a > 45^o уменьшается.

Учитывая желательность получения минимальных единиц перемещений в двоичной системе, наклон спиральной риски надо подобрать таким, чтобы n 8 (1/8 мм 1/10 мм максимально возможная точность нанесения точек на чертеж).

Любой ширины полоса намотается на валик именно под углом a только тогда, когда между двумя положениями одной и той же кромки образуется по образующей валика расстояние l, равное nL, где L длина окружности валика, а n таково, что Установив ленту на валике так, чтобы l 8L (для этого лента должна быть немного шире, а валик должен быть деревянным, чтобы ленту можно было временно крепить кнопками) отмечают две наиболее удаленные точки образовавшейся риски, снимают ленту и обрезают ее по прямой, соединяющей эти две точки. Затем наматывают ленту на валик с приклеиванием так, чтобы левая кромка валика вплотную примыкала к правой, при этом одну из кромок валика можно покрасить предварительно в какой- нибудь, например, черный цвет.

Прочерчивают по валику карандашом образующую и откладывают на корпусе l 8L.

Другую бумажную ленту наматывают поверх приклеенной так, чтобы по прочерченной образующей она имела ширину L, то есть под 45^o и отмечают на образованной риске две точки. Снимают эту ленту и обрезают по прямой, соединяющей эти две точки, а по образующей (которую прочертили, когда лента была на валике) разделят отрезок на 8 равных частей, предварительно уменьшив его на одно деление шкалы на корпусе с той стороны (левой), которая будет примыкать к другой при наматывании. Отступая от полученных семи точек на одно деление шкалы корпуса (около 1 мм) вправо и влево, закрашивают полосу ленты рисками разного цвета: черная (нулевая) будет иметь ширину около 1 мм и далее шириной около 2 мм, желтая синяя, красная, зеленая, красная, синяя, желтая. Показания одного цвета по разные стороны от зеленой риски в сумме будет давать 1, например, красная слева + красная справа, 3/8 + 5/8 1 мм или желтые: 1/8 + 7/8, или синие: 3/8 + 6/8.

Между рисками окажутся деления, неокрашенные, равной ширины.

Одевая ленту из тонкой резины с натяжением на печатный цилиндр, можно печатать на нем разноцветные полосы со светлыми промежутками между ними. При этом печатные цилиндры могут быть во множестве установлены на круговой транспортерной ленте. Во время остановки ленты печатаются цветные полосы на очередном цилиндре и заменяются непечатными изделиями напечатанные.

В отличие от известных, нониус на валике играет опознавательную роль. При малых наклонах риски трудно определить, какое именно деление спиральная риска пересекает на шкале корпуса, в особенности, если это пересечение будет на стыке соседних делений.

По нониусу мы узнаем в каком именно делении происходит пересечение по цвету нониусного деления. Для дальнейшего облегчения и на корпусной шкале деления выполняются цветными желтый пробел, синий пробел, зеленый - пробел, красный пробел желтый и т.д. то есть цвета делений укажут нечетные номера пересечений риски, а пробелы между соответствующими цветными - четные (в том числе и нулевое красный пробел желтый).

Все это в конечном итоге позволит кодировать изображения, не отмечая пересечений на координатной ленте, а на временной ленте, не записывая чисел, а только отмечая пересечения спиральной риски со шкалой корпуса.

На фиг. 3 такой прибор изображен присоединенным к линейке угольнику. В положении, показанном на этой фигуре, валик-каток расположен под 45^o к обоим линейкам. Если такую линейку своей осью симметрии двигать вдоль оси симметрии изображения (эллипса, параболы), то можно половину изображения закодировать на одну координатную ленту, а при воспроизведении размечать сразу обе половины (по двум координатным лентам). Изображения можно кодировать в принципе на любое количество лент, установленных вдоль разметочных линий: для всех этих лент спиральная риска будет как бы часами.

Всевозможные знаки (в том числе буквы и цифры могут быть пробиты на ленты и зарегистрированы номерами, пересечение с таким знаком в виде двух точек может быть закодировано в ячейках временной ленты, как отсчитанное счетно от начала ленты на линейке) с левого конца 1 + n (например, 2 или 3) пересечений в исправлении увеличения счета. Все это позволит существенно сократить записи при кодировании. При воспроизведении такие точки при соответствующих показателях на "временной" ленте 16 совмещаются с изображениями на лентах, обводятся и после этого ленты возвращаются на место.

Если же знаки имеют разную ориентацию, то для каждого знака лента приводится в такое положение, чтобы изображение на чертеже имело такое же направление, как и на ленте.

Это лучше всего делать координатными прибором, соединяя линейку через ползун, который может перемещаться относительно направляющей, имеющей такое же отсчетное устройство, соединяется с этой направляющей с возможностью поворота относительно ползуна.

Когда мы изменяем направление перемещения отсчетного устройства, то закрепляем линейку на чертеже через ее отверстия 22, а отсчетное устройство поворачиваем на заданный угол и закрепляем на дугообразной направляющей 20 в точке 21.

Если надо повернуть на заданный угол линейки 23, не изменяя направления движения, то они поворачиваются на заданный угол относительно точки 12 вместе с линейкой 1, после чего линейка 23 крепится через точечные отверстия, а линейка 1 поворачивается назад на тот же угол (в то же положение) и крепится на дуге 20. Следует заметить, что шкалы с дискретными делениями миллиметра могут быть установлены вдоль кромок линеек на резиновых полосах с цветными делениями одинаковой ширины, так что в конечном итоге, если понадобиться, то пересечение координатной ленты с изображением может быть зафиксировано по крайней мере с точностью 1/4 мм. Для этого надо, чтобы часть ленты выступала в цель 24, вдоль которой и располагается дополнительно такая шкала 25 на линейке, и выступающая в щель лента может не иметь никаких делений, тогда как выступающая за кромку линейки лента имеет такие же деления, как и шкала 18. Однако ленту 16 можно также выполнить растяжимой, хоть на ней и не нужны дискретные деления.

Инерционная рейсшина имеет установленный на линейке валик с катками и спиральной риской, взаимодействующей со шкалой на корпусе. Катки валика, установленного на опорах с возможностью введения и выведения из зацепления с поверхностью перемещения, установлены на оси валика с возможностью перемещения и закрепления на ней. Дополнительно к основной риске, но с обратным направлением установлены риски на разноцветных полосах, образующие нониусное сопряжение с подвижными шкалами лент, устанавливаемых вдоль перемещения спиральных рисок с возможностью выматывания и закрепления. 3 ил.

Инерционная рейсшина, содержащая корпус с линейкой, установленный в прорези корпуса валик с катками и спиральной риской на его образующей поверхности и шкалу на корпусе для спиральной риски валика, отличающаяся тем, что катки валика установлены на его оси с возможностью продольного перемещения и фиксации их положения, а ось установлена в корпусе с возможностью вывода катков из зацепления с рабочей поверхностью, при этом шкалы и линейки имеют размещенные вдоль них ленты для нанесения отметок, установленные подвижно с возможностью перемещения и фиксации их положения, а валик имеет на образующей поверхности дополнительную риску с шагом, меньшим основной риски и противоположного направления.