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Stufenlos verstellbare Ellipsenschablone
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zeichenschablone, insbesondere eine Ellipsenschablone, an deren Kante ein Zeichengerät entlanggeführt werden kann, um auf diese Weise eine bestimmte Ellipse oder elliptische Kurve auf einem darunter befindlichen Papier oder sonstigem Zeichenmaterial zu erzeugen. Sol- che Schablonen sind besonders nützlich in der Ausführung von axonometrischen und perspektivischen Zeichnungen.
Es sind Zeichenschablonen bekannt, welche aus dünnem, flachem Werkstoff bestehen und meistens mit einer Mehrzahl von Öffnungen von bestimmter, ausgewählter elliptischer Form versehen sind, so dass durch Nachfahren der Öffnungskante mit dem Zeichengerät eine entsprechende Ellipse oder ein Teil einer solchen erzeugt werden kann. Ebenso sind Ellipsenschablonen bekannt, bei denen die Aussenkante der Werkstoffplatte zur Führung des Zeichenstiftes od. dgl. dient. Schliesslich sind Kurvenlineale bekannt, die zwar nicht ausdrücklich für die Erzeugung von Ellipsen bestimmt sind, jedoch entweder durch Biegsamkeit auf beliebige Kurvenformen eingestellt werden können, oder unverstellbar eine Vielzahl von verschiedenen, ineinander übergehende Kurvenkanten besitzen, deren verschiedene Teile sich möglicherweise dazu eignen, Teilstrecken einer gewünschten Ellipse zu erzeugen.
Es liegt in der Natur der erstgenannten starren Schablonen, dass sie dem Zeichner nur eine beschränkte Auswahl von Ellipsen bestimmter Form (Achsenverhältnis) und Grösse zur Verfügung stellen. Wenn z. B. im axonometrischen Zeichnen (isometrisch, dimetrisch oder trimetrisch) für alle oder bestimmte Ebenen des darzustellenden Gegenstandes zwar nur eine bestimmte Ellipsenform benötigt wird, die in den Kanten einer vorhandenen Ellipsenschablone zur Verfügung steht, so ergibt sich doch oft ein Bedarf für Ellipsen der betreffenden Form, aber von einer Grösse, die zwischen den abgestuften, vorgewählten Grössen der von den Schablonenkanten gebildeten Formen liegt. In solchen Fällen ist die betreffende Schablone nutzlos.
Anderseits wäre in solchen Fällen ein Einstellen eines biegsam verstellbaren Kurvenlineals auf die gewünschte Ellipsenform und-grosse ein so mühsames Unterfangen, dass ein derartiges Vorgehen aus praktischen Gründen nicht in Frage kommen kann. Ebenso ist im allgemeinen die Verwendung der bekannten starren Kurvenlineale höchst unpraktisch und unzweckmässig, weil das Zusammensetzen einer elliptischen Kurve aus vielen Teilstücken höchst mühsam und zeitraubend wäre, schon allein, weil erst Hilfspunkte bestimmt und dann die geeigneten Teile der Kanten des Kurvenlineals erst gefunden werden müssten.
Demgegenüber bietet die stufenlos verstellbare Ellipsenschablone gemäss der Erfindung den unschätzbaren Vorteil, dass innerhalb einer bestimmten Ellipsenform, z. B. der Form isometrischer Ellipsen, jede beliebige Grösse zwischen einer Mindest- und einer Höchstgrösse mühelos eingestellt werden kann.
Dies wird dadurch erreicht, dass in einem geeigneten Rahmen vier Schablonensegmente verstellbar angeordnet sind, deren Innenkante je einem Quadranten der grössten mit der Schablone zu erzeugenden Ellipse einer bestimmten Form entspricht. In der dieser grössten Ellipse entsprechenden oberen Grenzstellung bilden diese Kanten aneinandergereiht den vollständigen Umfang jener grössten Ellipse, symmetrisch zu einem im Rahmen festgelegten Achsenkreuz.
Um das Gerät für kleinere Ellipsen derselben Form einzustellen, werden die vier Schablonensegmente gleichzeitig und unter Aufrechterhaltung der Symmetrie durch Be- tätigung eines allen gemeinsamen Stellgliedes so gegeneinander verstellt, dass diejenigen Punkte der Seg-
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mente, welche dem grössten Krümmungshalbmesser der gewünschten kleineren Ellipse entsprechen, auf die zweite (kurze) Achse des erwähnten. Achsenkreuzes verlegt werden, u. zw. in einer Entfernung vom Schnittpunkt des Achsenkreuzes, die diesem grössten Krümmungshalbmesser der gewünschten kleineren Ellipse gleich ist.
Unter dieser Bedingung sind dann die Schablonensegmente richtig orientiert und in bezug aufeinander und das festliegende Achsenkreuz eingestellt, so dass an ihren Kanten entlang die gewünschte kleinere elliptische Kurve gezeichnet werden kann.
Der Vorgang ist auf der Theorie begründet, dass in einer Familie von konzentrischen und koaxialen Ellipsen einer gegebenen Form (Achsenverhältnis a/b) eine kontinuierliche Folge von Umfangspunkten einer kleineren Ellipse je dem gleichen Krümmungshalbmesser zugeordnet sind wie eine entsprechende kontinuierliche Folge von Umfangspunkten einer grösseren Ellipse. Daher können Umfangsteile einer kleineren Ellipse, ausgehend vom Scheitel grössten Krümmungshalbmessers durch entsprechende Umfangsteile einer grösseren Ellipse der gleichen Form dargestellt werden.
Obige Theorie lässt sich beweisen aus den bekannten Ellipsengleichungen und der bekannten Gleichung für den Kritmmtingshalbmesser einer gegebenen Ellipse an beliebigen gewählten Punkten.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Gerät gemäss vorliegender Erfindung ein Rahmengestell mit zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Hauptachsen in einer gemeinsamen Ebene. das ge- eignet ist, auf eine Zeichenunterlage aufgelegt zu werden, die mit jener Ebene parallel verläuft, u. zw. in einer Orientierung, in der die genannen Hauptachsen mit den Hauptachsen der zu zeichnenden Ellipse zusammenfallen. Vier gleichartige Schablonensegmente sind im Rahmengestell in einer Ebene parallel zur Zeichenunterlage, vorzugsweise ganz oder nahezu in Berührung mit letzterer, verstellbar angeordnet und haben je eine gegen den Schnittpunkt gerichtete Innenkante, die mindestens die Form eines Viertels oder Quadranten der grössten mit dem Gerät zu erzeugenden Ellipse hat.
Mit Hilfe eines allen Schablonensegmenten gemeinsamen Stellgliedes und zugehöriger Steuermittel können die Schablonensegmente zwischen einer Vielzahl von Stellungen verstellt werden, in denen diejenigen Punkte der Innenkante der ein- zelnen Schablonensegmenie. welche dem grössten Krümmungshalbmesser der zu erzeugenden Ellipse zugeordnet sind, auf die der kurzen Ellipsenachse entsprechende Hauptachse zu liegen kommen, u. zw. so. dass der betreffende Krümmungshalbmesser mit dieser Achse zusammeniällt und dass der betreffende Punkt vom Schnittpunkt der Hauptachsen eine Entfernung hat, die der Länge der kurzen Halbachse der gewünschten Ellipse gleich ist.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften des Gerätes nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausfühnmgsbeispiele.
Fig. ! zeigt das Gerät gemäss der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform in Draufsicht mit dem Deckel entfernt, um die Einzelheiten erkennen zu lassen. Die obere Hälfte der Figur enthält keine Einzelheiten, weil diese mit denen der unteren Hälfte identisch sind. Fig. la ist ähnlich, zeigt jedoch eine andere Einstellung des Gerätes.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Gerätes gemäss Fig. 1, jedoch unter Einschluss des Deckels.
Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt desselben Gerätes entlang der Linie A-B-C.
Fig. 4 ist ein weiterer Schnitt entlang der gebrochenen Linie F-B-E-G-D.
Fig. 5 ist ein Teilschnitt entlang der Linie M-M.
Fig. 6 ist ein weiterer Teilschnitt entlang der Linie L-L.
Fig. 7 ist ein Teilschnitt entlang der Linie H-I-J-K.
Fig. 8 ist eine Draufsicht einer weiter ausgestalteten Ausführungsform.
Das in Fig. 1 - 7 dargestellte Gerät besitzt einen Rahmen 1, welcher in diesem Ausführungsbeispiel eine dünne kreisförmige Scheibe mit einem Mittelpunkt B ist, in dem sich eine Hauptachse C'und eine zweite Hauptachse B'im rechten Winkel schneiden. Die Scheibe 1 hat eine Mittelöffnung von vorzugweise elliptischer Form, wie durch eine teilweise gestrichelte Linie in Fig. l angedeutet ist. Diese Mit- telöffnung ist auch in Fig. 3 und 4 erkennbar. Entlang des Aussenrandes der Scheibe 1 sind Schraubenlöcher vorgesehen, z. B. durchAnheftungvon flachen Schraubenmuttern 7', damit der Deckel 2 mit Schrauben 7 am Rande der Scheibe 1 festgeschraubt werden kann.
Zwei Stellringe 3 und 3'sind für Kreisbewegung um den Mittelpunkt B vorgesehen, wobei der untere Ring 3'auf der Oberfläche der Scheibe 1 gleitbar ruht, während der obere Ring 3 ebenfalls gleitbar oberhalb des Rivages 3'geführt ist, indem er auf den weiter unten beschriebenen Armen 14 aufruht, die neben ihrer sonstigen Funktion auch als Abstandhalter zwischen den Ringen 3 und 3'dienen, wie den Fig. 3 und 4 entnommen werden kann. Die Ringe 3 und 3'sind durch geeignete Mittel konzentrisch zum Mittelpunkt B zu halten.
Beispielsweise zeigen Fig. l und 7 einen Block 17, der an der Scheibe 1 befestigt ist, und
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Ringe 3 und 3'drückt, wodurch letztere gegen Widerlagerstifte 8 gedrängt werden, die in geeigneter Stellung in kraftschlüssiger Lage bezüglich der Aussenkanten der Ringe auf der Scheibe 1 angebracht sind.
Durch diesen Innen- und Aussenkontakt sind die Ringe zentriert. Um anderseits die Ringe 3 und 3'in ge- wünschter Weise in senkrechter Richtung zusammenzuhalten, sind drei Blöcke 15 (von denen nur zwei in
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freies Ende auf der Oberfläche des Stellringes 3 aufruht, wie aus Fig. 6 mit sonstigen Einzelheiten hervorgeht.
Jeder der Stellringe 3 und 3'ist entlang mindestens eines Teiles seines Aussenrandes, wieim rechten Teil von Fig. 1 und la gezeigt, mit einer Verzahnung 3a bzw. 3a'versehen (s. hiezu auch Fig. 3), die dauernd in Eingriff mit Antriebszahnrädern 6 bzw. 6'steht, um dadurch in entgegengesetzten Richtungen um oen Mittelpunkt B gedreht zu werden, sobald das Zahnrad 6 mittels des Drehknopfes 5 gedreht wird. Der Knopf 5 ist am Ritzel 6 befestigt, wenn der Drehzapfen 4 an der Scheibe 1 fest angebracht ist, oder der Knopf 5 ist am Stift 4 befestigt, der mit den. Ritzel G verkeilt ist, wenn der Stift 4 in der Scheibe 1 drehbar gelagert ist. Das zweite Zahnrad 6'ist unabhängig um einen zweiten Drehzapfen 4'drehbar gelagert, der ebenfalls an der Rahmenscheibe 1 befestigt ist.
Wie den Fig. 3 und 5 entnommen werden kann, sind die axialen Längen der Zahnräder 6 und 6'und ihre Anordnung in bezug auf die Stellringe 3 bzw. 3'so gewählt, dass der obere Teil des Ritzels 6 sowohl mit der Verzahnung 3a des Ringes 3 und mit dem oberen Teil des Ritzels 6'kämmt, während der untere Teil des letzteren mit der Verzahnung 3a'des Ringes 3' in Eingriff steht. Wenn daher das Zahnrad 6 in einer Richtung gedreht wird, wird dadurch der Ring 3 in einer Richtung verdreht, während gleichzeitig das Ritzel 6'in entgegengesetztem Drehsinn gedreht wird, wodurch aber auch der zweite Ring 3'in einer Richtung gedreht wird, die der des Ringes 3 entgegengesetzt ist. Demnach sind die Verdrehungswinkel der Stellringe stets einander gleich, aber entgegengesetzt.
An der Unterfläche des Stellringes 3 sind zwei Stellarme 14 befestigt, von denen nur einer in der un- teren Hälfte der Fig. 1 und la sichtbar ist. während der zweite in diametral entgegengesetzter Stellung anzunehmen ist. In ähnlicher Weise sind zwei gleichartige Stellarme 14'an der Oberfläche des Stellringes 3' befestigt, von denen ebenfalls nur der eine in Fig. 1 und la sichtbar ist, während der zweite diametral entgegengesetzt angeordnet zu denken ist. Die Arme 14 und 14'sind in der Grundstellung der Fig. 1 um einen gewissen Winkel symmetrisch zur Hauptachse C'gegeneinander versetzt. Sie haben alle die gleiche Dicke und bestimmen daher den Abstand der Ringe 3 und 3'voneinander.
Wie weiter unten auseinandergesetzt werden wird, haben die Ringe 3 und 3'je eine"Maximum Position"und eine"Minimum Position", welche Bezeichnungen auf die Grösse der Ellipsen hinweisen, die in diesen Stellungen erzeugt werden können. Demgemäss haben auch die Stellarme 14 und 14'eine "Maximum Position" (Fig. l) und eine "Minimum Position" (Fig. la), die davon abhängen, um welchen Winkelbetrag die Stellringe 3 und 3'zwischen
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stift c, der gemäss Fig. 3 nach unten vorsteht und in einen mit ihm zusammenwirkenden Führungsschlitz 12 des zugehörigen Schablonensegments hineinragt, das weiter unten beschrieben wird.
Durch diesen kulissenartigen Eingriff wird eine Drehbewegung der Stellringe 3 und 3'auf die Schablonensegmente übertragen, so dass diese in einer Schwenkbewegung der Drehbewegung der zugehörigen Stellringe und Stellarme folgen.
Es sind vier Schablonensegmente 9,9a, 9' und 9a'vorgesehen. Die Segmente 9 und 9a sind im wesentlichen identisch und formen ein Paar, das durch den Stellring 3 und die Stellarme 14 gesteuert wird, und in analoger Weise sind die Segmente 9'und 9a'im wesentlichen identisch (und entgegengesetzt sym metrisch mit den Segmenten 9 und 9a) und bilden ein Paar, das durch den Stellring 3'und die Stellarme 14'gesteuert wird.
Jedes der Schablonensegmente besitzt eine dem Mittelpunkt zugewendete innere Führungskante d, welche die Form eines Viertels oderQuadranten der grössten mit dem Gerät darzustellenden Ellipse hat, wobei die Endpunkte des Quadranten durch seine Schnittpunkt mit den zugehörigen grossen und kleinen Hauptachsen bestimmt sind. Wenn, wie in Fig. l gezeigt, alle vier Schablonensegmente 9, 9', 9a und 9a' 111 "Nlaximum Position" sind. dann bilden ihre vier Kanten d zusammen die Kontur der gesamten grössten darstellbaren Ellipse die somit durch Nachfahren der Kanten d gezeichnet werden kann.
In dieser Grundstellung der Schablonensegmente trifft eine weitere Kante 10 jedes Segments mit der entsprechenden Kante 10 des benachbarten Segments zusammen, und die Linie dieses Zusammentreffens der Kanten 10 fällt mit der grosser. Hauptachse der grössten Ellipse und mit der Hauptachse B'des Gerätes zusammen. Die entgegengesetzten Enden der viertelelliptischen Kanten d der Segmente 9, 9', 9a, 9a' sind über den Schnittpunkt mit der kleinen Hauptachse der grössten Ellipse bzw. (in dieser Stellung) mit der
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Hauptachse C'hinaus verlängert, da jedes Segment eine Verlängerung 10'besitzt, und diese Verlängerungen 10 sind einander paarweise überlagert.
Da die Schablonensegmente vorzugsweise aus sehr dünnem Blech bestehen, etwa 0, 125 mm dick, hat die Überlappung der Teile 10'keinen abträglichen Einfluss auf das Nachfahren der Schablonenkanten mit dem Zeichenstift od. dgl.
Die äusseren oder rückwärtigen Kanten der Schablonensegmente 9,9', 9a, 9a'sind als Nockenkurven e und f geformt, die kraftschlüssig mit an der Scheibe l befestigten Führungsstiften a und b gemäss Fig. l und la zusammenwirken. Nur ein Stift a und nur zwei Stifte b sind in diesen Figuren sichtbar, jedoch sind ein zweiter Stift a und zwei weitere Stifte b im oberen Teil des Gerätes in symmetrischer Stellung in bezug auf die Hauptachsen S'und C'vorgesehen, und die Stifte a liegen beide auf C'.
Um den Kraftschluss zwischen den Segmenten, d. h. zwischen den Nockenkurven e und f. und den zugehörigen Stiften a und b zu schaffen, ist für jedes Segment eine Zugfeder 13 vorgesehen, die zwischen dem betreffenden Stellring 3 bzw. 3'und einem geeigneten Punkt des Segments eingespannt ist.
Die Nockenkurven e und f sind so geformt und so in bezug auf die Leitkanten d angeordnet, und die Stellung der Stifte a und b in bezug auf die Hauptachsen B'und C'ist so gewählt, dass, wenn die Stellringe 3, 3' gegeneinander verdreht und dadurch die Schablonensegmente gleichzeitig um wechselnde Drehpunkte verschwenkt werden, während sie mit ihren Nockenkanten e und f an den Stiften a und b entlanggleiten, z.
B. von der"Maximum Position"in Richtung zur "Minimum Position", dann wird, für jedes Schablonensegment, die Leitkante d nacheinander Stellungen einnehmen, in denen eine Teilstrecke derselben, beginnend am Schnittpunkt mit del Hauptachse C', die Kontur einer entsprechend kleineren Ellipse gleicher Form (Achsenverhältnis) als die grösste Ellipse darstellt, wobei diese Kontur am Punkt des grössten Krümmungshalbmessers d. h. am Schnittpunkt mit der kleinen Hauptachse dieser kleineren Ellipse beginnt und dieser grösste Krümmungshalbmesser mit der Achse C'zusammenfällt, während der genannte Anfangspunkt der Kontur auf der Achse C'eine Entfernung vom Mittelpunkt B hat, die der Grösse der kleineren Halbachse der betreffenden kleineren Ellipse gleich ist.
Diese Arbeitsweise ist besonders leicht zu verstehen, wenn man Fig. l, in der die "Maximum Position" gezeigt ist, mit Fig. la vergleicht, die die "Minimum Position" darstellt. Man erkennt auch, dass während der Verstellung in Richtung zur "Minimum Position" die Schablonensegmente sich in zunehmendem Masse übereinanderschieben, ohne dass dadurch die Zugänglichkeit der benötigten Teilstrecken der Leitkanten d irgendwie beeinträchtigt wird.
Die genaue Form der Nockenkurven e und f sowie die entsprechende Stellung der Stifte a und b kann nach bekannten Regeln berechnet werden, doch ist solche Berechnung ziemlich verwickelt. Ein anderer, praktischer Weg ist der folgende. Man zeichnet mit bekannten Hilfsmitteln eine Gruppe von Ellipsen einer gewählten Form (Achsenverhältnis), aber verschiedener Grösse, von einer gewählten maximalen herab bis zu einer gewählten minimalen, in konzentrischer und koaxialer Anordnung, und zeichnet auch die zueinander rechtwinklig verlaufenden Hauptachsen B'und C', die mit der Richtung der grossen und kleinen Halbachse der Ellipsen zusammenfallen. Ein Blatt durchscheinenden Materials, z. B.
Pauspapier, wird mit einem Ausschnitt versehen, der eine Kante hat, die einem Viertel oder Quadranten der grössten Ellipse zwischen den Endpunkten der grossen und kleinen Halbachse entspricht. Nun markiert man auf der Fläche, auf der die Gruppe von Ellipsen gezeichnet worden ist, einen Punkt a auf de, Hauptachse C'. Ein schätzungsweise angenommener Punkt b wird auf der gleichen Fläche markiert. Nunmehr wird der Ausschnitt des Pauspapiers nacheinander in solche Stellungen gebracht, in denen die Kante des Ausschnitts mit den einzelnen gezeichneten Ellipsen sich deckt und die oben genannten Bedingungen erfüllt sind, und in jeder der genannten Stellungen des Pauspapiers werden darauf die Stellungen der durch das Papier sichtbaren Punkte a und b markiert.
Verbindet man diese auf dem Papier markierten Punkte, so erhält man die Nockenkurve, d. h. die Form der Kanten e und f für den betreffenden Fall.
Aus Fig. la kann man ersehen, dass während der Verstellung"Maximum Position"-"Minimum Position" die in der Grundstellung aneinanderstossenden Kanten 10 der Schablonensegmente 9, 9', 9a, 9a'sich schwenkend voneinander entfernen, bis sie schliesslich die mit lC bezeichneten Stellungen einnehmen. Dies bedeutet, dass beiderseits der grossen Hauptachse oder der Rahmenachse B'eine Lücke zwischen den Ecken der Schablonensegmente entsteht, wo die bezügliche Kanten d und 10 zusammentreffen. Dies könnte leicht verhindert werden, wenn die Kanten d, mit entsprechend kleine wferdendemKrümmungs- halbmesser, über den genannten Eckpunkt hinaus forgesetzt würden, so dass diese Verlängerungen in der Grundstellung der Schablonensegmente einander überlappen.
Diese Verlängerungen würden freilich nur in der "Minimum Position" ein ununterbrochenes Nachziehen einer geschlossenen Linie gestatten, während in andem Fällen die betreffenden Ellipsen nur bis zu einem Punkt nachgezogen werden könnten, der nicht dem kleinsten Krümmungshalbmesser der grössten Ellipse zugeordnet ist. Dadurch würde das Gerät nicht an
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Wert verlieren, denn im Bereich der genannten Überlappung würde eben das Nachziehen der Kante d unterlassen werden, und die Lücke oder Unterbrechung der Ellipsenkurve könnte nachträglich durch einen kleinen Kreisbogen ausgefüllt werden, wie dies auch bei üblichen Zeichengeräten oft der Fall ist. Das gleiche kann aber auch getan werden, wenn die Schablonenkanten d so enden, wie in Fig. 1 dargestellt.
Gemäss der Erfindung kann jedoch auch diese Schwierigkeit überwunden werden. Ein dünner Federdraht 19 ist an zwei der Schablonensegmente, z. B. 9'und 9a', so befestigt, dass er sich tangential zur betreffenden Kante d am Punkte des kleinsten Krümmungshalbmessers in Richtung zum benachbarten Scha- bIonensegment 9 bzw. 9a erstreckt und auf letzterem aufliegt, wie Fig. l zeigt. Unmittelbar neben der oben genannten Ecke der Nachbarschablone 9 bzw. 9a ist ein Führungselement 20 vorgesehen, an das sich das freie Ende des Drahtes 19 anlehnt. Das Element 20 mag ein kleiner Stift sein, wie dargestellt, oder ein aufgebogener Lappen des Materials der betreffenden Schablone. Wie ersichtlich, steht der Draht 19 in der Grundstellung (Fig. l) dem Nachziehen der grössten Ellipse nicht im Wege.
Wenn sich bei Verstellung des Gerätes für kleinere Ellipsengrössen die Kanten 10 der Schablonensegmente voneinander entfernen, bleibt der Draht 19 weiter tangential zum Ende der Kante d des Segments 9'bzw. 9a', aber sein freies Ende wird durch den Anschlag an den Stift 20 gezwungen, sich zu krümmen, wie Fig. la zeigt, um somit den gewünschen Übergang oder die Kurvenergänzung zu liefern. Die Krümmung des Drahtes 19 hat eine Form, die eine ausreichende Annäherung an die Krümmung der betreffenden Ellipse im Bereich des kleinsten Krümmungshalbmessers ist.
Im Anwendungsfall, wenn z. B. ein Zeichner mit dem Gerät nach der Erfindung eine Ellipse von bestimmter Grösse (Achsenverhältnis vorbestimmt) zu zeichnen wünscht, dann würde er zunächst das Hauptachsenkreuz zeichnen, dann das Gerät so auf der Zeichenfläche in Stellung bringen, dass dessen Hauptachsen B'und C'mit dem Achsenkreuz zusammenfallen. Nun braucht er auf der Zeichenfläche nur einen einzigen Umfangspunkt der gewünschten Ellipse zu markieren, der z. B. auf einer der Hauptachsen, aber ebensogut an anderer Stelle. liegen mag.
DurchDrehen deestellknopfes 5 in einer oder der andern Richtung werden die Schablonensegmente 9, 9', 9a, 9a', je nachdem, welche ihre Ausgangsstellung ist, in diejenige Stellung gebracht, in der ein Punkt einer der Leitkantend mit dem vorgemerkten Ellipsenpunkt übereinstimmt. Damit ist die Einstellung des Gerätes vollzogen, und die gewünschte Ellipse kann entlang der vier Kanten d und der Drahtstücke 19 nachgezogen werden.
Es ist empfehlenswert, das Gerät mit einem Deckel 2 gemäss Fig. 2 und 3 zu versehen, welcher am Rande der Rahmenscheibe 1 befestigt wird und in der Mitte eine vorzugsweise elliptische Öffnung mit her-
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Kante 2abesitzt. Vorteilhaft ist die Innenkante 2a innen mit einem Streifen 2b aus elastischem Werkstoff ausgekleidet, z. B. aus Trifluoräthylen, welches nicht hygroskopisch ist und einen sehr geringen Reibungskoeffizienten besitzt. Der Streifen 2b ist dazu bestimmt, mit leichtem Druck auf den Oberflächen der Segmeute 9, 9', 9a, 9a'aufzuruhen und diese auf die Oberfläche der Rahmenscheibe niederzuhalten. Die Dicke der Scheibe 1 ermöglicht die Benützung von Zeichentusche zum Ziehen der Ellipsen.
Fig. 8 stellt eine weitere Ausgestaltung des Gerätes nach der Erfindung dar. In diesem Falle ist das ganze in Fig. 1 - 7 dargestellte Gerät in einem Aussenrahmen 21 eingebaut, der vorzugsweise aus einer dünnen Platte von durchsichtigem Kunstharz besteht. Diese Rahmenplatte 21 dient dazu, den oben beschriebenen Rahmen 1, d. h. das ganze Gerät auf der Zeichenfläche in einer bestimmten Stellung auszurichten, insbesondere im Rahmen des axonometrischen Zeichenverfahrens. Gemäss diesem Verfahren müssen die in Frage kommenden Ellipsen in bestimmter Weise in bezug auf die Achsen der axonometrischen Projektion ausgerichtet sein.
Gewöhnlich ist eine der Achsen eine senkrechte Achse und erstreckt sich daher im rechten Winkel zu einer Bezugslinie auf der Zeichenfläche. Die andern beiden Achsen sind unter einem der betreffenden Projektion eigentümlichen Winkel gegen die üblicherweise waagrechte Bezugslinie geneigt.
Die Ausführungsbeispiele gemäss Fig. 1 - 8 sind für isometrisches Zeichnen geeignet. Darum ist der Aussenrahmen 21 als ein Vieleck gestaltet, das eine Grundkante 22, eine linke, zur Grundkante 22 senkrechte Kante 23, zwei schräge obere Kanten 24,25 (je 300 in entgegengesetztem Sinne gegen die Grundkante 22 geneigt) und zwei Hilfsgrundkanten 26 und 27 besitzt, welch letztere je einen Winkel von 600, jedoch in entgegengesetztem Sinne, mit der Grundkante 22 einschliessen. Das Schablonengerät ist in den Rahmen 21 in solcher Stellung eingebaut, dass seine Hauptachse B', und damit die grosse Hauptachse der zu zeichnenden Ellipsen, parallel zu der Kante 27 verläuft, und dass die zweite Hauptachse C'parallel zu der Kante 25 verläuft.
Selbstredend können die Achsen B'und C'auf der Rahmenplatte 21 markiert sein, um mit den Hauptachsen der Ellipsen, wie oben beschrieben, in Übereinstimmung gebracht zu wer-
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den. Im axonometrischen Zeichnen wird jedoch diesen Hauptachsen wenig Bedeutung zugemessen. An Stelle dessen wird stets auf die konjugierten axonometrischen Achsen oder Durchmesser Wert gelegt.
In einer isometrischen Zeichnung erstrecken sich die axonometrischen Achsen unter einem Winkel von 300 gegen die grosse Hauptachse der Ellipse. Darum ist der Aussenrahmen21 mit Bezugsmarken A'und An versehen, so dass sich die Verbindungslinien A' -A' bzw. A" - A" als die isometrischen Achsen der Ellipsenöffnung im Schablonengerät, nämlich parallel mit den Kanten 23 bzw. 24, darstellen. Wenn daher auf der Zeichnungsfläche zuerst die isometrischen Achsen der zu zeichnenden Ellipse zu deren Mittelpunktsbestimmung gezeichnet sind, dann kann das Gerät leicht in die gewünschte Stellung gebracht werden, indem die Bezugsmarken A'und A"in Übereinstimmung mit den vorgezeichneten isometrischen Achsen gesetzt werden.
Anderseits kann das Gesamtgerät auch ohne Vorzeichnung der isometrischen Achsen unmittelbar in die richtige Lage gebracht werden, wenn die Grundkante 22 oder eine der Hilfsgrundkanten 26,27 gegen die waagrechte Reissschiene od. dgl. gelegt wird. Die eine oder die andere der Kanten 22,26 oder 27 wird verwendet, je nachdem, in welcher Ebene der isometrischen Zeichnung gearbeitet wird. Dies ist für jeden, der mit isometrischem oder ganz allgemein mit axonometrischem Zeichnen vertraut ist, ohne weiteres verständlich.
Da die Kanten 23, 24 und 25 parallel mit den axonometrischen Achsen, im vorliegenden Beispiel mit den isometrischen Achsen, verlaufen, ist es höchst vorteilhaft, diese Kanten in an sich bekannter Weise mit massstabgerechten Skalen zu versehen, wie Fig. 8 zeigt. Im dargestellten Beispiel sind Zollskalen verwendet, doch kann natürlich jedes andere Masssystem in gleicher Weise verwendet werden. Die skalierten Kanten 23, 24, 25 können nun mit Vorteil unmittelbar zur Herstellung der sonstigenLinien in der axonometrischen Zeichnung an Stelle anderer Hilfsmittel wie Zeichendreiecke od. dgl. benutzt werden, so dass die gesamte Zeichnung einschliesslich etwa benötigter Ellipsen mit einem einzigen Gerät angefertigt werden kann.
Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass die oben beschriebenen Geräte und ihre Einzelheiten nur Beispiele von möglichen Ausfuhrungsformen darstéllen, und keinesfalls Grund zu einer beschränkenden Auslegung der Patentansprüche sein sollen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ellipsenschablone, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schablonensegment (9), welches eine Leitkante (d) besitzt, die die Form eines zwischen den Schnittpunkten mit der kleinen und grossen Halbachse liegenden Viertels einer Ellipse hat, in bezug auf einen zwei sich rechtwinklig schneidende Hauptachsen C') besitzendes Rahmen zwischen einer Mehrzahl von Stellungen stufenlos verstellbar ist, in denen jeweils ein bestimmter Punkt der Leitkante auf eine der Rahmenhauptachsen (C') fällt, wobei
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(C') zusammenfällt und der betreffende Punkt eine Entfernung vom Schnittpunkt (B) der Rahmenhauptachsen hat, die der kleinen Halbachse derjenigen Ellipse entspricht, für die der Krümmungshalbmesser an dem betreffenden Punkt der maximale Krümmungshalbmesser ist, und ferner dadurch,
dass für eine zwangsläufige gleichzeitige Verschwenkung und Verschiebung des Schablonensegmentes (9) in bezug auf die Rahmenhauptachsen (B', C') zwischen den verschiedenen Stellungen eine Kurvenführung (a, b, e, f) des Schablonensegmentes (9) in bezug auf den Rahmen (1) vorgesehen ist.