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Zeichenvorrichtung
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Lagerzapfen 7 spielfrei gelagert, wobei der die Spielfreiheit ergebende Kraftschluss duch Zug- federn 8 erzielt wird. Beim Ausführungsbeispiele gemäss Fig. 1 sind je Lenkerparallelogramm zwei Federn 8 vorgesehen, die, parallel zu den Verbindungsstücken 3, 4 bzw. 5, 6 angeordnet, an den beiden Lenkern 1 des betreffenden Parallelogrammes in der Nähe der Gelenke angreifen, wodurch die Biegungsbeanspruchung der Lenker auf einen unschädlichen Wert herabgesetzt wird.
Erfindungsgemäss werden die Federn hinsicl tlich ihrer Zugkraft und des Abstandes ihrer Angriffspunkte von den Gelenken so bemessen, dass die in den Gelenken eines Lenkers wirkenden Federkraft-Komponenten einander gleich sind. Dadurch entsteht an beiden Gelenken jedes Lenkers die gleiche Abnützung, d. h. auch bei einem bedeutenden Ausmass dieser Abnützung ergibt sie in kinematischer Hinsicht bloss gleich grosse und gleichgerichtete Verschiebungen der Gelenkpunkte gegenüber dem betreffenden Lenker, was die Genauigkeit der Parallelführung nicht beeinträchtigt. Vorzugsweise wird die Gleichheit der Gelenkkräfte durch Gleichheit der Federn 8, sowie der Abstände ihrer Angriffspunkte von den Gelenken erzielt.
Die Verbindungsstücke 3,4, 5 und 6 sind erfindungsgemäss hinsichtlich Grösse, Form und Ausbildung einander gleich und können demnach in gleicher Weise in einem Massenherstellungsverfahren erzeugt werden, wodurch die Gleichheit der Abstände der an ihnen angebrachten Lagerzapfen 7 gewährleistet ist. Das Verbindungsstück 3, das die ortsfeste Basis der Parallelführung bildet, ist mit einem Teil 9 fest verbunden, der in üblicher Art, z. B. gemäss Fig. 1 über ein feststellbares Gelenk 10, einen Teil 11 und eine Zwinge 12, am Zeichenbrett 13 in der jeweils erforderlichen Lage befestigt werden kann.
An dem den Abschluss des zweiten Lenkerparallelogrammes bildenden Verbindungsstück 6 ist der durch einen Handgriff 15 zu führende Zeichenkopfträger 14 befestigt, an dem die Zeichenlineale 16 und 17 entweder unmittelbar, wie in Fig. 1, oder über ein verschiedene Winkeleinstellungen gestattendes, verdrehbares Zwischenstück angebracht sind. Das Verbindungsstück 6 und der Zeichenkopfträger 14 ruhen mittels Gleitknöpfen 18 und 19 auf der Zeichenfläche
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auf.
Das die beiden Lenkerparallelogramme verbindende Kupplungsstück ist aus den unter einem passenden Winkel, hier 60 0, kreuzweise zusammen- genieteten Verbindungsstücken 4 und 5 gebildet,
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über dem Verbindungsstück 4 bzw. unter dem Verbindungsstück 5, die Lagerzapfen 7 an dem einen nach abwärts, am andern 4 nach aufwärts gerichtet sind.
Um das Kupplungsstück ohne Beanspruchung der Lenker parallel zur Zeichenebene zu führen, ruht es mittels einer Zwischenplatte 20 und drei an deren Unterseite symmetrisch angebrachten Gleitknöpfen (nicht eingezeichnet)
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klemmen der Lagerzapfen in den Pfannen und damit ein vorzeitiges Ausreiben derselben noch mit Sicherheit ausschliesst, der Grenzwinkel eines Lenkers 1, d. h. die grösste zulässige Verdrehung desselben gegenüber seiner zum Verbindungsstück senkrechten Mittellage, mit 600 bemessen werden, ohne dass die Spielfreiheit der Gelenkverbindung in der Grenzlage dadurch in Frage gestellt ist.
Der Winkel zwischen der Federkraft P und der diese Kraft auf den Lagerzapfen 7 übertragenden Fläche der Lagerpfanne 2 beträgt nämlich im vorliegenden Falle erst 75 , d. h. die den Lagerzapfen in die Pfanne drückende Komponente hat
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reichende Sicherheit des Kraftschlusses bedeutet. Bei Einhaltung des Lenkergrenzwinkels von 60 ergibt sich gemäss Fig. 1 der durch Kreisbogen begrenzte, strichliert dargestellte Zeichenbereich a, b, c, in den der praktisch in Betracht kommende rechteckige Zeichenbereich, z. B. d, e, f, g in Fig. 1, einzuschreiben ist. Dieser strichpunktiert'eingetragene letztgenannte Zeichenbereich stellt die Begrenzung der vom Mittelpunkt des Verbindungsstückes 6 (Gleitknopf 18) bestreichbarpn Fläche dar.
Der tatsächliche Zeichenbereich ist durch das gleich grosse Rechteck d', e', 1', g'gegeben, das gegen- über dem Rechtecke d, e, f, g um den Abstand A zwischen dem Mittelpunkte des Verbindungsstückes 6 und der linken Zeichenkante des Lineals 16 verschoben ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist demnach durch die erfindungsgemässe
Zeichenvorrichtung ein im Verhältnis zur Länge der Lenker ausreichend grosser Zeichenbereich gegeben, der ausserdem durch einen mit wenigen
Handgriffen möglichen Austausch zumindest eines Lenkerpaares gegen ein längeres hinsichtlich
Grösse und Seitenverhältnis beträchtlich erweitert werden kann.
Eine Vergrösserung des Lenker- grenzwinkels und damit eine Erweiterung des
Zeichenbereiches ist ohne Änderung der Pfannen- lagerausbildung dadurch erzielbar, dass, wie in
Fig. 2 strichliert dargestellt ist, zumindest ein
Teil der Angriffspunkte der Federn 8 in bezug auf das betreffende Lenkerparallelogramm nach aussen verschoben ist, also nicht mehr auf einer Geraden durch die zugehörigen Gelenkpunkte liegt, u. zw. derart, dass die Federkraft P'nur in der Mittellage (Rechteckform des Parallelogrammes) parallel zu zwei Fsrallelogrammseiten liegt, hingegen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in den andern Lagen in jedem Gelenke eine mit der Abweichung von der Mittellage zunehmende, den Lagerzapfen in die Gelenkpfanne drückende zusätzliche Kraftkomponente ergibt.
Da sich nunmehr die Länge der Federn und damit auch die Grösse der Federkraft mit der jeweiligen Parallelogrammform ändert (sie ist in der Mittellage, also bei Rechteckform ein Maximum) ist das betreffende Len.' < er- parallelogramm hinsichtlich der Federkräfte nicht mehr im indifferenten Gleichgewichte, doch werden die in Frage kommenden Abweichungen hievon, durch die Gelenkreibung und durch die Reibung zwischen den Gleitknöpfen und ctcr Zeichenfläche ohne weiters aufgenommen.
Fig. 3 stellt das Schema einer erhndungsgemässen Zeichenvorrichtung für schräge oder lotrechte Zeichenbretter mit einem Gewichtsausgleich dar. Die Lenkerparallelogramme sind wie in Fig. l durch die Lenker 1 und durch mittels kraftschlüssig spielfrei gehaltener Pfannenlager an sie angelenkte Verbindungsstücke 3, 4, 5 und 6 gebildet. Die kreuzweise zusammengenieteten Verbindungsstücke 4 und 5 bilden das Kupplungsstück zwischen den beiden Le. 1ker- parallelogrammen. Der Zeichenkopf ist z. B. wieder wie in Fig. l ausgebildet. Das Verbindungsstück 3 ist iu üblicher Art, z. B. durch einen Klemmbock 21, am Zeichenbrette 13 befestigt.
Der an sich bekannte Gewichtsausgleich besteht aus einer das Gewicht 22 tragenden
Stange 23, einem Lenker 24 und Teilen 25 und 26,
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ersten Parallelogrammes angeordnet und an seinen Enden mit dem Mittelpunkte des Verbindungsstückes 3 und dem Mittelpunkt des Verbindungsstückes 4 (Mittelpunkt des Kupplungsstückes) gelenkig verbunden ist, während der Teil 26 in gleicher Art parallel zu den Lenkern des zweiten Parallelogrammes angeordnet ist, jedoch über das Kupplungsstück bis zur Gelenkverbindung 27 mit der Stange 23 hinausreicht.
Durch die Gelenke 27 und 28, deren letzteres die Verbindung zwischen der Stange 23 und dem parallel zum Teile 26 liegenden Lenker 24 bildet, wird die Stange 23 und damit das Gewicht 22 so geführt, dass es die Bewegung jedes Parallelgrammes in durch das Längenverhältnis zwischen Lenker 24 und der Hälfte des Verbindungsgliedes 3 bestimmten festem Ausmasse und im umgekehrten Richtungssinn wie dieses mitmacht, wodurch ein vollkommener Gewichtsausgleich erzielbar ist.
Um durch die Gelenkverbindung zwischen den Teilen 25, 26 und dem Kupplungsstück 4,5 nicht eine kinematische Über- bestimmtheit des gesamten Lenkersystems zu schaffen, die bei geringfügigen Abweichungen der Gelenkabstände an den Teilen 25 und 26 von den Gelenkabständen an den Lenkern 1 bereits Unzuträglichkeiten ergeben wirde, wird die Gelenkverbindung zwischen den Teilen 25 und 26 zwar praktisch spielfrei, die Lagerung
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dieses Gelenkes in den Verbindungsstücken 4 und 5 jedoch mit einem gewissen Spiele ausgebildet, das Verklemmungen bzw. unzulässige Gelenkbeanspruchungen beim Auftreten der vorstehend angeführten Abweichungen ausschliesst.
Da diese Massnahme das System mit Gewichtsausgleich erst zu einem kinematisch bestimmten macht, wird die Zeichengenauigkeit dadurch nicht beeinträchtigt.
Durch den am Klemmbock 21 im Mittelpunkte des Verbindungsstückes 3 angelenkten, als Tragarm wirkenden Teil 25 wird das Kupplungsstück 4, 5 gleichzeitig parallel zur Zeichenebene geführt, ohne dass das Lenkerpaar 1 zwischen Kupplungskreuz 4, 5 und Verbindungsstück 3 und dessen Pfannenlager beansprucht wird, wodurch eine besondere Abstützung desselben durch Gleitknöpfe entfällt und der Bewegungsbereich dieses Kupplungsstückes auch über das Zeichenbrett hinaus erstreckt werden kann, wie es für grosse Zeichenbereiche erforderlich und in Fig. 3 dargestellt ist.
Um auch das zweite Lenkerpaar zwischen Kupplungsstück 4, 5 und Zeichenkopf von jeder Biegungsbeanspruchung durch senkrecht zur Zeichenebene gerichtete Kräfte zu entlasten und gleichzeitig eine Beanspruchung der Pfannenlager in dieser Richtung zu vermeiden, ist in an sich bekannter Weise der Teil 26 bis zu dem durch einen Gleitknopf auf der Zeichenfläche abgestützten Verbindungsstück 6 geführt und mit diesem Verbindungs- stück gelenkig verbunden. Hiedurch werden die senkrecht zur Zeichenebene auf das Ver- bindungsstück 6 wirkenden Kräfte unmittelbar auf den Teil 26 übertragen, also jede Bean- spruchung der Lenker 1 und ihrer Pfannenlager vermieden.
Während bei den bekannten Aus- führungen die Ebene des Kupplungsstückes 4,5 und damit die der Lenkerparallelogramme durch die Kugellagergelenke der Lenkeranne bestimmt ist, wird sie beim Gegenstand der Fig. 3 aus- schliesslich durch die einander kreuzenden, tragend ausgebildeten Stangen 25, 26 festgelegt.
Da nun der Teil 26 auf Biegung beansprucht ist-die senkrecht zur Zeichenebene verlaufende
Gewichtskomponente des Kupplungskreuzes 4, 5 sowie eines Teiles der Lenkergewichte wirkt in der Kupplungskreuzmitte senkrecht zur Zeichen- ebene, während Kraftkomponenten im Gelenk 27 bzw. in der Gelenkverbindung mit Teil 6, unter der Wirkung des Gewichtes 22 bzw. der Auf- lagerreaktion des Zeichenkopfes 14, auf den
Teil 26 umgekehrt gerichtet sind-, ist es zweck- mässig, der entsprechenden Verformung dieses
Teiles durch eine entgegengesetzt gerichtete
Anfangsdeformation entgegenzutreten, indem der
Teil 26 von vomeherein entsprechend gebogen ausgeführt wird, nämlich derart, dass er an seiner mit der Mitte des Kupplungskreuzes 4, 5 in Verbindung stehenden Stelle im unbelasteten
Zustande von der Zeichenebene weiter entfernt ist, als an seinen Enden.
Durch diesen Ausgleich der Formänderung des Teiles 26 wird auch die dieser Formänderung entsprechende Biegung des Tragarmes 25 zumindest verringert. Selbstverständlich werden die Gelenkverbindungen der Teile 23, 24, 25 und 26 in der Richtung der Gelenkachsen spielfrei ausgeführt, um eine einwandfreie Funktion des obigen Kräfte-und Deformationsausgleiches zu gewährleisten. Die unter Einhaltung des Lenker-Grenzwiikels von 60'erzielbaren Zeichenbereiche sind in Fig. 3 in gleicher Weise wie in Fig. 1 dargestellt. Soll die Zeichenvorrichtung nur für waagrechte oder leicht geneigte Zeichenbretter verwendet werden, so kommt der Gewichtsausgleich in Fortfall, wobei jedoch der Tragarm 25 (Fig.
3) nieder am Kupplungsstück 4, 5 mit Spiel in dessen
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zu führen und jede weitere Abstützung desselben entbehrlich zu machen. Fallweise kann auch der Teil 26 zur Entlastung des zweiten Lenkerpaares und seiner Gelenke beibehalten werden. Es sei noch erwähnt, dass die erfindungsgemässe Zeichenvorrichtung nicht unmittelbar am Zeichenbrett bzw. Zeichentisch befestigt werden muss, sondern auch von einer neben dem Zeichen-
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In Fig. 4 ist eine verbesserte Ausbildung des Pfannenlagers in einem Lenker 1 dargestellt.
Der Lagerzapfen 7 sitzt hier nicht unmittelbar in der Pfannenausnehmung 2 des Lenkers, vielmehr werden die Lagerflächen durch einen besonderen, in die Ausnehmung 2 eingesetzten Teil 29 gebildet, der aus einem tunlichst verschleissfesten Werkstoff mit guten Lagereigenschaften, insbesondere Messing, vermessingten Eisenblech oder einen ähnlichen Werkstoff besteht.
In Fig. 5 ist dieser Teil 29 gesondert dargestellt.
Er wird aus einem Blechstück hergestellt, das zu einem Winkel zusammengebogen wird, der etwas grösser als der Öffnungswinkel der Lagerpfanne 2 ist, wodurch sich nach dem Einschieben in die Ausnehmung 2 ein durch die Federung des Teiles 29 spielfreier Sitz ergibt. Die seitlichen Flügel des ursprünglich I-förmigen Blechstückes 29 werden umgebogen (Fig. 5) und ergeben auf diese Weise eine Fixierung des Teiles 29 in der Richtung der Lagerzapfenachse.
Fig. 6 stellt eine andere Ausbildung des Pfannenlagers dar. An Stelle der keilförmigen Ausnehmung ist hier eine Bohrung in dem die Pfanne tragenden Teil, z. B. in einem Lenker 1, vorgesehen, in die ein zylindrischer Teil 30 aus geeignetem Werkstoff spielfrei eingesetzt und, z. B. durch Kömersch1äge an den Randpunkten h, i, k unverrückbar befestigt ist. Der Teil 30 weist eine die Lagerpfanne bildende Aus- nehmung 31 auf, in die der Lagerzapfen 7 ein- greift.
Das in Fig. 6 dargestellte Pfannenlager weist weiteres die erfindungsgemässe, auch bei anderen Ausführungen der Pfannenlager an- wendbare Variante auf, dass die mit dem Lager- zapfen 7 in Berührung stehenden Begrenzungsflächen der Lagerpfanne nicht durch ebene,
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sondern durch gleichsinnig mit der Zylinderfläche des Lagerzapfens gekrümmte Flächen gebildet sind. Dadurch wird eine bessere Anschmiegung der aufeinander gleitenden Flächen, also bessere Lagereigenschaften und mithin auch ein geringerer Verschleiss erzielt.
Bei sämtlichen Ausführungsformen der Pfannenlager können zur Erziehung der die Lagerzapfen in die Lagerpfannen drückenden Kräfte, an Stelle der zwischen gegenüberliegenden Parallelogrammteilen wirkenden Zugfedern 8, Federn, insbesondere Blattfedern 32, unmittelbar an dem die betreffende Lagerpfanne aufweisenden Teil angebracht sein, die, wie bei der beispielsweisen Ausführungsform des Pfannenlagers nach Fig. 6 gezeigt ist, unmittelbar oberhalb oder unterhalb der Lagerpfanne auf den Lagerzapfen 7 wirken und ihn in die Pfanne drücken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zeichenvorrichtung mit Lenkerparallelogramm-Führung nach dem Patente Nr. 163332, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke der Parallelogrammlenker nicht nur hinsichtlich des Abstandes der Gelenke, sondern auch hinsichtlich Form und Ausbildung untereinander alle gleich sind.