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Ellipsenzirkel. Die Erfindung betrifft einen Ellipsenzirkel, dessen Leitschiene derart beweglich ist, dass einer ihrer Punkte eine Kreisbahn beschreibt, während eines ihrer Enden längs einer Geraden gleitet, die durch den Mittelpunkt Dl der Kreisbahn hindurchgeht.
Bewegt sich nämlich eine ;Strecke s (Abb.1) derart, dass einer ihrer Endpiuikte A längs einer Geraden g, ihr anderer Endpunkt B längs eines Kreises k vom Radius r = s = AB gleitet, dessen Mittelpunkt M auf g liegt, so beschreibt jeder andere Punkt P, P', P", P"' der Strecke s und ihrer Verlängerungen eine Ellipse, deren Mittelpunkt mit 1N und deren eine Achse mit g zusammenfällt. Eine Ausnahme bildet nur der Punkt P, (BP, = r), welcher sich auf der Geraden g' bewegt, die durch den Punkt 111 geht und senkrecht steht auf der Geraden g.
Ellipsenzirkel, die von dieser geometrischen Tatsache Gebrauch machen, indem sie einen Punkt einer Leitschiene auf einer Kreisbahn, eines ihrer Enden längs einer Geraden sich bewegen lassen, sind bereits bekannt. Diesen Ausführungen haftet jedoch der Nachteil an, dass mit ihnen nur solche Ellipsen gezeichnet werden können, deren Länge und Breite grösser ist als die entsprechenden Abmessungen des Gerätes. Solche Ellipsenzirkel haben also nur einen kleinenVerwendtmgsbereichund somit geringen Gebrauchswert.
Der Ellipsenzirkel nach der vorliegenden Erfindung vermeidet diesen Nachteil. " In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ellipsenzirkels gemäss der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb.1 das geometrische Schema, Abb. 2 eine Seitenansicht, Abb. 3 und 4 zwei Draufsichten in verschiedenen Stellungen und Abb. 5 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. 4, im doppelten Massstab der Abb. 2, 3 mid 4 dargestellt, wobei A mit 161 zusammenfällt.
Zwei gleiche gerade Schienen 1 sind unter Freilassung- eines 'Schlitzes 2 parallel und symmetrisch so auf zwei Endstücken 3 befestigt, dass zwei im obern Teil ihrer einander zugekehrten Längskanten 4 verlaufende Nuten @5 gemeinsam die Führung für den iSchlitten 6 bilden. Der untere Teil jeder Schiene 1 enthält ferner je eine halbkreisförmige Nut 7, die beide zusammen, unter Aussparung einer durch den'Schlitz 2 bedingten Unterbrechung, die Kreisführung mit M-N (Abb. 2 und 5)
als geometrischer Achse für den ringsektor- artigen Schlitten 8 bilden. Mit diesem ist ein Arm 9 fest verbinden. An der Unterseite des freien Endes von 9, ebenso wie an der Unterseite des Schlittens 6 ist die Leitschiene 10 (Abb.2, '3) oder 10a (Abb.4, 5-) befestigt, und zwar an beiden Befestigungsstellen A und B unabhängig voneinander drehbar, verschiebbar und in jeder Lage feststellbar.
Dabei ist das Gelenk bei B von 9 und 10 (10a) auf jedem der beiden Teile in dessen Längsrichtung unabhängig stetig verschiebbar und
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in jeder Lage feststellbar ausgebildet, während das Gelenk bei A von 1(1 (10a) und 6 nur auf 10 (10a) verschiebbar und in jeder Lage feststellbar ist. Das Gelenk zwischen 10 (1(Ya) und 6 ist so beschaffen, dass die Drehachse 11 nur gegen 6, aber nicht gegen 10 (10a) drehbar eingerichtet ist, vermittels einer Bohrung 1'2 durch den Schlitten 6 hindurchgeht und an ihrem obern freien Ende eine abnehmbare Rändelmutter 13 trägt.
An der Unterseite der Leitschiene 10, (10a) ist, ebenfalls in deren Längsrichtung verschiebbar und in jeder Lage feststellbar, das Trägerorgan 14 für den Zeichenstift oder die Zieh- Feder 15 angebracht. Alle Schienen sind mit Teihmgen versehen, die eine genaue Einstellung des Gerätes gestatten.
An der Unterseite der beiden Endstücke 3 ist je ein abnehmbares Auflage- oder Abstandsstück 16 befestigt, das an seiner Unterseite eine kurze Metallspitze 17 trägt, durch die eine unverrückbare Auflage des Gerätes auf der Zeichenfläche gewährleistet wird, sowie an der äussern Unterkante eine Markierung der Haupt-Symmetrieebene des ganzen Gerätes, die eine Fixierung der Hauptachse der zu zeichnenden Ellipse in der vorgeschriebenen Lage ermöglicht.
Soll eine völlig geschlossene Ellipse in einem Zuge gezeichnet werden, so muss der Schlitten $ einen vollständigen Hin- und Hergang vom einen Ende seiner Führung bis zum andern und wieder zurück ausführen. Nähert er sich hierbei der ringförmigen Nut 7, so gibt der Ringsektorschlitten 8 der Achse 11 den Durchgang frei. Die Verschiebung des Schlittens @6 geschieht mit Hilfe der Rändel- mutter 13.
Hierbei werden die beiden toten Punkte, die bei gestreckter Lage der beiden Schenkel 9 und 10 (10a) auftreten, mit Leichtigkeit durch Drehen an der Rändelmutter überwunden.
Die Leitschiene 10 ist abnehmbar eingerichtet, so dass sowohl eine Ausführung 10a von der Länge r = AB zum Zeichnen kleiner, als auch eine Ausführung 10 in einer vielfachen Länge von r zum Zeichnen grosser Ellipsen angebracht werden kann. Das freie Ende von 10 ist zur Aufnahme eines Führungsknopfes 18 eingerichtet.
Wenn das beschriebene Gerät so eingestellt wird, dass r * s ist, so zeichnet es statt einer Ellipse eine algebraische Kurve 4. Gra- des.
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Elliptical compass. The invention relates to an elliptical compass whose guide rail is movable in such a way that one of its points describes a circular path, while one of its ends slides along a straight line which passes through the center point Dl of the circular path.
If a segment s (Fig. 1) moves in such a way that one of its end points A slides along a straight line g and its other end point B slides along a circle k of radius r = s = AB, the center point M of which is on g every other point P, P ', P ", P"' of the segment s and its extensions an ellipse whose center coincides with 1N and whose one axis coincides with g. The only exception is the point P, (BP, = r), which moves on the straight line g ', which passes through the point 111 and is perpendicular to the straight line g.
Elliptical compasses which make use of this geometric fact by allowing a point of a guardrail to move on a circular path and one of its ends to move along a straight line are already known. However, these designs have the disadvantage that they can only be used to draw ellipses whose length and width are greater than the corresponding dimensions of the device. Such elliptical compasses therefore have only a small area of use and thus little value in use.
The elliptical compass according to the present invention avoids this disadvantage. "In the drawing, an embodiment of the elliptical compass according to the present invention is shown schematically. It shows Fig.1 the geometric scheme, Fig. 2 a side view, Fig. 3 and 4 two top views in different positions and Fig. 5 a cross section along the line CD of Fig. 4, shown on the double scale of Figs. 2, 3 and 4, where A coincides with 161.
Two identical straight rails 1 are fixed parallel and symmetrically on two end pieces 3, leaving a 'slot 2 free, so that two grooves @ 5 running in the upper part of their facing longitudinal edges 4 together form the guide for the slide 6. The lower part of each rail 1 also contains a semicircular groove 7, both of which together, with the exception of an interruption caused by the slot 2, form the circular guidance with M-N (Figs. 2 and 5)
form as a geometric axis for the ring sector-like carriage 8. With this an arm 9 is firmly connected. On the underside of the free end of 9, as well as on the underside of the carriage 6, the guardrail 10 (Fig.2, '3) or 10a (Fig.4, 5-) is attached, at both attachment points A and B independently rotatable, slidable and lockable in every position.
The joint at B of 9 and 10 (10a) is independently and continuously displaceable on each of the two parts in its longitudinal direction
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lockable in every position, while the joint at A can only be moved from 1 (1 (10a) and 6 to 10 (10a) and lockable in every position. The joint between 10 (1 (Ya) and 6 is designed so that the axis of rotation 11 is set up to be rotatable only against 6, but not against 10 (10a), passes through the slide 6 by means of a bore 1'2 and carries a removable knurled nut 13 at its free upper end.
On the underside of the guide rail 10, (10a), also displaceable in its longitudinal direction and lockable in any position, the support member 14 for the drawing pen or the drawing spring 15 is attached. All rails are provided with partitions that allow precise adjustment of the device.
On the underside of the two end pieces 3 a removable support or spacer 16 is attached, which has a short metal tip 17 on its underside, through which an immovable support of the device is guaranteed on the drawing surface, as well as a marking of the main on the outer lower edge -Symmetry plane of the entire device, which enables the main axis of the ellipse to be drawn to be fixed in the prescribed position.
If a completely closed ellipse is to be drawn in one go, the carriage $ must perform a complete back and forth movement from one end of its guide to the other and back again. If it approaches the annular groove 7, the annular sector slide 8 of the axle 11 releases the passage. The slide @ 6 is moved using the knurled nut 13.
Here, the two dead points that occur when the two legs 9 and 10 (10a) are in an extended position can be overcome with ease by turning the knurled nut.
The guardrail 10 is designed to be removable, so that both a version 10a of the length r = AB for drawing smaller, as well as a version 10 with a multiple length of r for drawing large ellipses can be attached. The free end of 10 is adapted to receive a guide button 18.
If the device described is set so that r * s, it draws an algebraic curve of the 4th degree instead of an ellipse.