Lehrvorrichtung für den Zeichenunterricht in darstellender Geometrie Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lehrvor- richtung für Demonstrationszwecke beim Unterricht in darstellender Geometrie, bestehend aus mehre ren rechteckigen, zusammensetzbaren, schwenkbaren Einzeltafeln und Modellen darzustellender Gegen stände.
Für den Unterricht der zeichnerischen Darstel lung von Geraden, Flächen und Körpern ist es be kannt, aufeinander senkrecht stehende Tafeln zu benützen, welche die Rissebenen verkörpern. Als weitere Hilfsmittel werden dazu Modelle einfacher geometrischer Gebilde verwendet, welche dem Schü ler helfen, ,sich eine räumliche Vorstellung der je weils gestellten Aufgabe zu erwerben und deren Darstellung in zwei Dimensionen zu erarbeiten. Die Erfahrung zeigt, dass es für den Schüler oft schon schwierig ist, die Vorgänge im Raume, z. B. die Drehung um eine Achse, richtig zu erfassen, noch schwerer aber fällt es ihm, sich die zeichnerische Darstellung dieser Vorgänge in den Rissebenen vor zustellen.
Als grosser Nachteil wird dabei empfunden, dass es keine Einrichtung gibt, welche es auf einfache Weise erlaubt, den abzubildenden Gegenstand in der gewünschten Lage im Raume festzuhalten und ihn beliebig zu schwenken. Auch fehlt es an Mitteln, Zeichenblätter oder vom Lehrer vorbereitete zeich nerische Projektionen an den Tafeln ohne deren Beschädigung zu befestigen und sie rasch auswechseln zu können.
Dieser Mangel wird durch die erfindungsgemässe Lehrvorrichtung derart behoben, dass die an ihren Kanten mit lösbaren Scharnieren verbundenen Ein zeltafeln mindestens mit einer Schicht ferromagne- tischen Materials versehen sind und für die Befesti gung der darzustellenden Gegenstände und von Zei chenblättern an den Einzeltafeln Permanentmagnete vorgesehen sind. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes ist in der Zeichnung dargestellt, wobei Fig. 1 eine Gesamtansicht -einer Lehrvorrichtung mit zwei Befestigungsarten für unterschiedliche Gegenstände zeigt und Fig. 2 eine Befestigungseinrichtung in ver grössertem Massstab für ein Modell.
In den beiden Figuren sind gleichen Teilen gleiche Hinweisziffern zugeordnet.
Nach Fig. 1 besteht die Lehrvorrichtung aus drei rechteckigen Einzeltafeln 1, 2 und 3, die an ihren Kanten mit leicht lösbaren Scharnieren 4 schwenkbar verbunden sind. Sie verkörpern die drei Rissebenen und stehen daher ,senkrecht aufeinander, wobei die Tafel 3 als Seitenrissebene auch auf den gegenüber liegenden Seiten der Tafeln 1 und 2 angebracht werden kann. Zu Demonstrationszwecken werden beispielsweise die Scharniere an der Kante 5 gelöst, wonach sich die Tafel 1 nach unten und die Tafel 3 nach der Seite schwenken lässt, so dass alle Tafeln in der gleichen Ebene liegen.
Die Einzeltafeln bestehen zur Gänze oder zu mindest teilweise aus einem Material, das ferroma- gnetisch ist. Das Material kann ein Metall sein, oder die Tafeln können auch z. B. aus Holz oder einem Kunststoff mit einer metallisierten Oberfläche oder mit einer Stahlblechauflage hergestellt sein. Ausserdem ist es zweckmässig, die Tafeln mit einem Belag zu versehen, wie er von den Schulwandtafeln bekannt ist, ,so dass direkt darauf gezeichnet werden kann.
Die ferromagnetische Eigenschaft der Tafeln 1, 2 und 3 erlaubt nun, Permanentmagnete 6 zu verwen den, welche an den Tafeln haftenbleiben. Ein Magnet 6, der entsprechend kräftig sein muss, wird nun auf eine der Tafeln aufgesetzt und der abzubil dende Gegenstand 7 direkt an ihm befestigt (Fig. 1 links). Dies erfolgt durch magnetische Anziehung, wenn der Gegenstand selbst magnetisch ist.
Antima gnetische Gegenstände werden mit einem ferroma- gnetischen Teil, beispielsweise mit einer Stahlplatte 8 (Fig. 2) oder mit einer metallischen Schicht an der Auflagefläche 9 versehen.
Zum Befestigen eines Zeichenblattes 10 (Fig. 1), aber auch zum Befestigen der schon vor dem Unter richt vorbereiteten, aus Papier oder Kunststoff aus geschnittenen Projektion des abzubildenden Gegen standes 7 an einer Einzeltafel 1, 2 oder 3 dienen Permanentmagnete 11. Zweckmässigerweise ist dafür ein Satz kleiner Magnete vorhanden, doch können sie auch die gleiche Grösse wie der Magnet 6 haben. Sie müssen nur stark genug sein, um durch das Zeichenblatt hindurch zu wirken.
Um dem darzustellenden Gegenstand eine belie bige Lage im Raume zu geben, ist ein an sich be kanntes Kugelgelenk 12 vorgesehen, das mit dem Magnet 6 fest verbunden ist (Fig. 1 rechts). Dieser haftet an einer der Einzeltafeln, und das Modell wird nun direkt am Kugelgelenk befestigt. Ist es ein Stab 13, der eine Gerade im Raume oder eine Kante darstellen soll, dann versieht man das Stabende mit einem Gewinde und schraubt es in ein Gewindeloch im Kugelgelenk ein. Ebenso kann auch jeder andere Gegenstand, z.
B. ein Holzmodell, befestigt werden, wenn man einen Gewindestift daran anbringt, doch sind auch andere Halterungen möglich. Mit einer Stellschraube 14 wird das Kugelgelenk in der je weils gewünschten Lage fixiert.
Die Befestigungseinrichtung ist auch umgekehrt verwendbar. In diesem Falle ist am Kugelgelenk 12 ein Zapfen 15 angebracht, der zur Befestigung an den Einzeltafeln dient, welche zu diesem Zwecke mit Löchern 16 versehen sind. Der Zapfen kann mit guter Passung, die eine Drehbewegung erlaubt, in einem der Löcher sitzen, wobei er sich mit dem Haltering 17 an der Tafel abstützt, er kann aber auch in ein Loch eingeschraubt oder auf ähnliche Weise angebracht sein. Das Modell ist dabei mittels eines Magnets 6 an das Kugelgelenk 12 befestigt.
Will man die Befestigungseinrichtung von den Lochreihen unabhängig machen, dann setzt man den Zapfen 15 mit guter Passung in einen massiven, vorzugsweise aus Metall bestehenden Sockel 18, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Einrichtung ist dadurch ebenfalls drehbar gelagert und hat durch den Sockel eine grosse Standfestigkeit; verständlicherweise kann sie aber nur auf die horizontale Tafel 1 aufgesetzt werden. Wird der Sockel aus einem Ringmagnet hergestellt, so lässt sich bei gleichbleibender Stand festigkeit sein Gewicht verkleinern, auch ist er dann für das Haften an den senkrechten Tafeln 2 und 3 geeignet.
Eine einfachere, in vielen Fällen aber hinrei chende Ausführung ergibt sich bei Ersatz der Zap fenlagerung durch eine feste Verbindung des Kugel gelenkes 12 mit dem Sockel 18, für den nun wieder ein Magnet 6 verwendet werden kann. Diese Aus führung besteht also aus zwei mit einem Kugel- gelenk verbundenen Peimanentmagneten 6, wovon der eine zur Haftung an einer der Einzeltafeln und der andere zur Befestigung des darzustellenden Ge genstandes an das Kugelgelenk dient.
Für den Fall, dass das Modell eine starke Schräg lage einnimmt oder der Magnet 6 zu schwach ist, um das Kippmoment aufzufangen, kann eine zusätz liche mechanische Befestigung vorgesehen werden. Vorteilhafterweise werden dafür Stäbe 19 verwendet, welche in den Löchern 16 der Einzeltafeln gehaltert sind (Fig. 1).
Die Lehrvorrichtung ermöglicht es, einen beliebi gen Gegenstand in verschiedenen Lagen festzuhalten. Der Lehrer braucht das Modell nicht mehr zu hal ten, wie es bisher notwendig war, sondern hat beide Hände frei.
Der Magnet erlaubt eine Drehung des abzubil denden Gegenstandes parallel zur Haftfläche; das Kugelgelenk bietet noch zusätzliche Schwenkmöglich keiten, doch ist beides nicht ganz exakt, weil die Führung fehlt, und so ist es nicht leicht, die genaue Ausgangslage wieder zu finden. In diesen Fällen hilft der Führungszapfen, mit welchem das Kugel gelenk in den Sockel eingesteckt ist.
Diese Vorrich tung gestattet eine einwandfreie Drehung, wenn bei spielsweise ein Körper parallel zu einer Rissebene gedreht werden soll, um die wahre Grösse einer Kante oder Fläche zu bestimmen oder Verschneidungen zu veranschaulichen. Gleichzeitig kann der zugehörige zeichnerische Vorgang verständlich demonstriert und bewiesen werden, wobei die an den Tafeln befestib ten Zeichenblätter eine wertvolle Ergänzung bilden.
Die beschriebene Ausführung der Erfindung ist durch ihre vielseitige Verwendbarkeit ein nützliches Gerät, welches dem Lehrer und den Schülern die Erreichung des gesteckten Unterrichtszieles erleichtert.