DE20315256U1

DE20315256U1 - Compasses for drawing circles and ellipses has a geared drive from the fixed point via an adjustable cross shaft and a gearing to the drawing point

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Publication number: DE20315256U1
Application number: DE20315256U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2013-10-03

Abstract

A pair of compasses for drawing circles and ellipses has the fixed point (11) with a grip for a non rotational fix on the drawing and with the shaft (10) of the grip fitted with a gear (9) which meshes with a connecting shaft (7, 8) to the drawing point where an adjustable gearing varies the tilt setting of the drawing point (16, 17) to generate ellipses, or with the gearing disengaged, to draw circles. The adjustment is via the gearing and/or the inclination of the connecting shaft to the gearing. The design can be applied to other types of curve, e.g. parabolas, by changing the type of gearing. With the connecting shaft linked to the spreading control (5) of the compasses, spirals can be generated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1The invention relates to a device according to the preamble of claim 1

Zirkel sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und werden insbesondere zum zeichnen von Kreisen oder Kreisabschnitten sowie für weitere geometrischen Grundkonstruktionen verwendet. Der Zirkel besteht in der Regel aus zwei beweglichen Schenkeln, die auf einer Seite miteinander verbunden sind und auf der anderen Seite eine Nadel zur Fixierung des Mittelpunktes bzw. eine Zeichenspitze beherbergen.Compasses are known in different designs and are used in particular to draw circles or sections of circles also for other basic geometric constructions used. The circle usually consists of two movable legs on one Side are connected and on the other side one Include a needle to fix the center point or a drawing tip.

Heute bestehen sie meist aus Metall und es gibt sie in den verschiedensten Ausführungen, um allen Anforderungen gerecht zu werden.Today they are mostly made of metal and they are available in various designs to meet all requirements to meet.

Bei Axonometrischen Darstellungen nach DIN ISO 5456-3 müssen oftmals Ellipsen konstruiert werden. Die Konstruktion einer Ellipse aus vier Kreisbogen ist sehr zeitaufwendig und eine exakte Darstellung ist nicht möglich.For axonometric representations according to DIN ISO 5456-3 often ellipses are constructed. The construction of an ellipse four arcs is very time-consuming and an exact representation can not.

Um dieses Problem zu beheben, wurden zahlreiche Ellipsenzirkel und Ellipsenzeichengeräte entwickelt: DE2742352 DE8512862 DE2401847 DE7900667 DE2333114 DE2802308 DE8706096To fix this problem, numerous Ellipse compass and ellipse drawing devices developed: DE2742352 DE8512862 DE2401847 DE7900667 DE2333114 DE2802308 DE8706096

Ein Nachteil der bekannten Ellipsenzirkel und Ellipsenzeichengeräte besteht darin, dass sie in ihrem Aufbau sehr Aufwendig konstruiert sind, oder dass sich ihre Bedienung als sehr schwierig erweißt.A disadvantage of the well-known ellipse circles and Ellipse drawing instruments consists in the fact that it is very complex to construct or that it turns out to be very difficult to operate.

In der Fertigung, hier besonders in der Einzelteilfertigung müssen die Anreiswerkzeuge oftmals höheren Beanspruchungen standhalten, als beim zeichnen auf Papier, die meisten bisher bekannten Zeichengeräte sind in diesen Anwendungsgebieten nicht einsetzbar.In production, especially here in the production of individual parts the arrival tools are often higher Can withstand most stresses than when drawing on paper previously known drawing devices cannot be used in these areas of application.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zeichengerät zu konstruieren, mit dem auf einfachste Weise Kreise und Ellipsen erstellt werden können. Das Zeichengerät soll in der Ausführung den herkömmlichen Zirkeln entsprechen, um eine möglichst intuitive Bedienung zu ermöglichen.The invention is based on the object A plotter to construct with the simplest of circles and ellipses can be created. The drawing device supposed to be in execution the conventional Compasses correspond to one if possible to enable intuitive operation.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.This task comes with the characteristics of claim 1 solved.

Durch den robusten und einfachen Aufbau ist der Ellipsenzirkel leicht bedienbar und er hält auch stärkeren Beanspruchungen stand.Due to the robust and simple The structure of the ellipse circle is easy to use and it can withstand heavy loads was standing.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass er sich nur geringfügig von Standartzirkeln unterscheidet, durch den verhältnismäßig geringfügigen Mehraufwand kann er im Vergleich zu anderen Ellipsenzirkeln sehr preiswert hergestellt werden.Another advantage is that he is only marginally differs from standard circles by the relatively small additional effort it can be manufactured very cheaply compared to other ellipse circles become.

Der Unterschied zu herkömmlichen Zirkeln besteht darin, dass der untere Aufbau eine mechanische Verbindung zwischen den beiden beweglichen Schenkeln aufweist, die eine Drehbewegung von dem einen Schenkel zum anderen überträgt. Dadurch ist es möglich den unteren Aufbau als Anbauteil herzustellen, es ergibt sich somit eine weitere Absatzmöglichkeit.The difference to conventional ones Compassing is that the bottom structure is a mechanical connection between the two movable legs, which has a rotational movement transfers from one leg to the other. This makes it possible To produce the lower structure as an attachment, it results another sales opportunity.

Durch spezielle Formgebung der Abtastscheibe, die dem Zeichenstifthalter die Bewegung vorgibt, ist es möglich andere Zeichnungselemente zu zeichnen, die in der Technik ebenfalls Anwendung finden, z.B. Hyperbeln, Parabeln, e-Funktionen, Sinus- oder Kosinusfunktion, sowie frei erfundene Konturen, die keiner Gesetzmäßigkeit folgen.Due to the special shape of the scanning disc, which dictates the movement of the pen holder, it is possible for others To draw drawing elements that are also used in technology, e.g. Hyperbolas, parabolas, e-functions, sine or cosine function, as well as fictitious contours that have no legality consequences.

Mit Hilfe von Zahnrädern kann man die quer liegende Antriebswelle mit der Gewindestange (zur Einstellung des Abstandes) verbinden und es ist möglich Spiralen zu zeichnen.With the help of gears the transverse drive shaft with the threaded rod (for adjustment of the distance) and it is possible to draw spirals.

Als weiteres Anwendungsgebiet bietet sich die Verwendung als Zeichengerät für Kinder an. Auch in diesem Anwendungsgebiet lassen sich durch die spezielle Formgebung der Abtastscheibe vielfältige Figuren erstellen.As another area of application the use as a drawing device for children. Also in this Area of application can be by the special shape of the Various types of scanning disc create.

Beschreibung:Description:

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments are in the Drawings are shown and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1: Gesamtzeichnung nach Anspruch 1 1 : Overall drawing according to claim 1

2: Draufsicht auf das Zahnrad(8) im ersten Schenkel(2), in Richtung A (Schnittzeichnung} 2 : Top view of the gear ( 8th ) in the first leg ( 2 ), in direction A (sectional drawing}

3: Seitenansicht auf 1 in Richtung B. 3 : Side view on 1 towards B.

4: Gesamtzeichnung nach Anspruch 2 und 5. 4 : Overall drawing according to claims 2 and 5.

5: Schnittzeichnung durch das Zahnrad(17) im zweiten Schenkel(2'), in Richtung C. 5 : Sectional drawing through the gear ( 17 ) in the second leg ( 2 ' ), towards C.

6: Gesamtzeichnung nach Anspruch 3. 6 : Overall drawing according to claim 3.

7: Gesamtzeichnung nach Anspruch 4. 7 : Overall drawing according to claim 4.

8: Seitenansicht auf Figur ? in Richtung D. 8th : Side view on figure? towards D.

Der Zirkel zum zeichnen von Kreisen und Ellipsen, besteht aus zwei Bauteilgruppen.The circle for drawing circles and ellipses, consists of two groups of components.

Die erste Bauteilgruppe umfasst alle Bauteile, die mit herkömmlichen, allgemein bekannten Zirkeln übereinstimmen.The first component group includes all Components with conventional generally known circles.

Dazu zählt der Zirkelkopf(1), in dem die Schenkel(2,2') mit Bolzen(3) drehbar gelagert sind und eine Stellschraube(5) mit ihrem Gewindestab(6), der auf der einen Seite mit Rechts- und auf der anderen Seite mit Linksgewinde versehen ist. Der Gewindestab(6) ist ebenfalls mit Bolzen(4,4') drehbar gelagert und er befindet sich jeweils in der Mitte der Schenkel(2,2'). Die Schenkel(2,2') können durch betätigen der Einstellschraube(5) beliebig gespreizt werden.This includes the compass head ( 1 ) in which the legs ( 2 . 2 ' ) with bolt ( 3 ) are rotatably mounted and an adjusting screw ( 5 ) with their threaded rod ( 6 ), which has a right-hand thread on one side and a left-hand thread on the other side. The threaded rod ( 6 ) is also with bolts ( 4 . 4 ' ) rotatably mounted and it is located in the middle of the legs ( 2 . 2 ' ). The thigh( 2 . 2 ' ) can be done by pressing the adjusting screw ( 5 ) can be spread as required.

In der zweiten Baugruppe befinden sich alle Bauteile die zusätzlich notwendig sind, um eine Ellipse zu zeichnen.In the second assembly all the components in addition are necessary to draw an ellipse.

Um eine Ablenkung des Zeichenstifthalters(16) proportional zur Winkeländerung zwischen Anfangspunkt und momentanen Zeichnungspunkt zu erreichen, wird ein Nadelkopf(11) mit drei Nadeln verwendet, um ein Drehmoment zu erzeugen. Die mittlere Nadel markiert dabei den Mittelpunkt der Ellipse.To distract the pen holder ( 16 ) proportional to the change in angle between the starting point and the current drawing point, a needle head ( 11 ) used with three needles to generate torque. The middle needle marks the center of the ellipse.

Damit mit dem Zeichengerät seitliche Bewegungen ausführbar sind, liegen die Spitzen der Nadeln auf einer Linie, Bewegungen die in Richtung der Verbindungslinie der Einstechnadeln erfolgen, werden über die Bolzenverbindung zwischen Nadelkopf(11) und der daran angeschlossenen Welle(10) ausgeführt.So that lateral movement with the drawing device are executable, the tips of the needles lie on a line, movements that take place in the direction of the connecting line of the injection needles are made via the bolt connection between the needle head ( 11 ) and the shaft connected to it ( 10 ) executed.

Beim Zeichnen eines Kreises oder einer Ellipse wird das gesamte Zeichengerät um den Mittelpunkt der zu zeichnenden Kontur gedreht, nur der Nadelkopf(11), die Welle(10) und das daran befestigte Zahnrad(9) drehen sich nicht.When drawing a circle or an ellipse, the entire drawing device is rotated around the center of the contour to be drawn, only the needle head ( 11 ), the wave( 10 ) and the gear attached to it ( 9 ) do not turn.

Die feststehenden Teile bewirken, dass das im ersten Schenkel(2) gefasste Zahnrad(8) während der Erstellung einer Ellipse angetrieben wird und somit auch die quer liegende Welle(7). Das Übersetzungsverhältnis beträgt 2:1, die Abtastscheibe(13) muss beim Zeichnen einer Ellipse zwei Umdrehungen vollenden. Die quer liegende Welle(7) ist in dem Zahnrad(8) frei verschiebbar, so dass jeder beliebige Öffnungswinkel an der Einstellschraube(5) gewählt werden kann.The fixed parts cause that in the first leg ( 2 ) mounted gear ( 8th ) is driven during the creation of an ellipse and thus also the transverse shaft ( 7 ). The gear ratio is 2: 1, the scanning disc ( 13 ) must complete two rotations when drawing an ellipse. The transverse wave ( 7 ) is in the gear ( 8th ) freely movable so that any opening angle on the adjusting screw ( 5 ) can be selected.

Die quer liegende Welle(7) hat eine rechteckige Form und wird durch zwei spitze Mitnehmer in der Zahnradbohrung gedreht, auf diese Weise ist es Möglich das Zahnrad um 360°zu drehen. Zur besseren Führung der rechteckigen Welle sind zusätzliche Nocken eingearbeitet, die jeweils um 90° gegenüber dem Mitnehmer versetzt angeordnet sind.The transverse wave ( 7 ) has a rectangular shape and is rotated by two pointed drivers in the gear bore, in this way it is possible to turn the gear 360 °. For better guidance of the rectangular shaft, additional cams are incorporated, which are each offset by 90 ° with respect to the driver.

Im zweiten Schenkel(2') befindet sich ein Lager(12) in dem die quer liegende Welle(7) gegen seitliches verschieben gesichert ist, hinter dem Lager befindet sich die Abtastscheibe(13), die dem Zeichengerätehalter die seitliche Bewegung vorgibt.In the second leg ( 2 ' ) there is a warehouse ( 12 ) in which the transverse wave ( 7 ) is secured against lateral displacement, behind the bearing is the scanning disc ( 13 ), which specifies the lateral movement of the drawing device holder.

Über die Einstellschraube(14), die durch eine Halterung(15) geführt wird, kann die Neigung der Abtastscheibe(13) eingestellt werden.With the adjusting screw ( 14 ) by a bracket ( 15 ), the inclination of the scanning disc ( 13 ) can be set.

Um eine Ellipse zu zeichnen, müssen zunächst die Längen der beiden Halbachsen ermittelt werden. Der erste Einstellpunkt errechnet sich aus der Summe der beiden Längen dividiert durch zwei. Diese Länge muss, bei senkrecht stehende Abtastscheibe(13), mit der Einstellschraube(5) eingestellt werden, danach muss die Zeichenspitze mit dem zweiten Einstellrad(14) auf eine Länge der beiden Halbachsen eingestellt werden, auf diese Weise ergibt sich der Startpunkt. Die Ellipse kann nun wie mit einem herkömmlichen Zirkel gezeichnet werden.To draw an ellipse, the lengths of the two semiaxes must first be determined. The first set point is calculated from the sum of the two lengths divided by two. This length must be 13 ), with the adjusting screw ( 5 ), then the tip of the character must be turned with the second dial ( 14 ) are set to a length of the two semiaxes, in this way the starting point is obtained. The ellipse can now be drawn like with a conventional compass.

Zum Zeichnen von weiteren geometrischen, mathematischen, naturwissenschaftlichen oder sonstigen Abbildungen, muss das Lager(12) aus 1 durch ein Zahnrad(18) ersetzt werden, ein weiteres Zahnrad(19) überträgt die Kraft auf die Abtastscheibe(20). Die Abtastscheibe(20) liegt quer zum schwenkbaren Zeichengerätehalter(22). Ein Nocken(23) greift in die Abtastscheibe, in der sich eine vorgegebene Bahn befindet, diese kann z.B. gefräst oder gegossen sein.To draw further geometrical, mathematical, scientific or other illustrations, the warehouse ( 12 ) out 1 through a gear ( 18 ) another gear ( 19 ) transfers the force to the scanning disc ( 20 ). The scanning disc ( 20 ) lies across the swiveling drawing device holder ( 22 ). A cam ( 23 ) engages in the scanning disc in which a given path is located, this can be milled or cast, for example.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Zeichenstifthalter über einen Zwischenring und eine weitere um 90° gedrehte Achse in der Abtastscheibenhalterung(21) zu befestigen, über einen ebenfalls um 90° gedreht angeordneten Abtastnocken, kann das Zeichengerät nahezu jede beliebige Position erreichen. Auf diese Weise können auch Konturen gezeichnet werden, die keiner Norm entsprechen. Die Abtastscheibenhalterung(21) ist schwenkbar am Schenkel(2') befestigt, dadurch ist es möglich die Abtastscheibe(20) zu wechseln.There is also the option of using an intermediate ring and another axis rotated by 90 ° in the scanning disc holder ( 21 ) by means of a scanning cam, which is also rotated by 90 °, the drawing device can reach almost any position. In this way, contours can be drawn that do not correspond to any standard. The scanning disc holder ( 21 ) can be swiveled on the leg ( 2 ' ) attached, this makes it possible to 20 ) switch.

Um einen Umbau vom Zirkel zum Ellipsenzirkel zu ermöglichen, werden über der quer liegenden Welle(7) die Schenkel(2,2') mit leicht lösbaren Bauelementen(25,25') verbunden. Das Zeichnen von Spiralen wird ermöglicht, indem die quer liegende Antriebswelle(7) und der Gewindestab(6) miteinander (z.B. über Zahnräder(8,26), Riemenantrieb oder ähnliche mechanische Elemente) drehbar verbunden werden. Der Radius wird somit während des Zeichnungsablaufs kontinuierlich vergrößert oder verkleinert.To enable a conversion from a compass to an ellipse compass, over the transverse shaft ( 7 ) the thigh( 2 . 2 ' ) with easily detachable components ( 25 . 25 ' ) connected. The drawing of spirals is made possible by the transverse drive shaft ( 7 ) and the threaded rod ( 6 ) with each other (e.g. via gears ( 8th . 26 ), Belt drive or similar mechanical elements) can be rotatably connected. The radius is thus continuously increased or decreased during the drawing process.

Claims

Compasses for drawing ellipses and concentric circles, consisting of two legs ( 2 . 2 ' ), a threaded rod ( 6 ) with dial ( 5 ) and threaded bushings ( 4 . 4 ' ), as well as a compass head ( 1 ) in which the legs with pivoted bolts ( 3 ) are arranged, characterized in that a shaft ( 10 ) rotatable in one leg ( 2 ) is mounted on which a freely movable component ( 11 ) that the drawing device is fixed in the middle of the contour to be drawn, at the other end of the shaft ( 10 ) there is a gear ( 9 ) that about another gear ( 8th ) with the transverse shaft ( 7 ) is connected in the second leg ( 2 ' ) is the wave ( 7 ) rotatably mounted, the rotary movement is on the scanning disc ( 13 ) transferred and through special shaping of the scanning disc ( 13 ) or differently adjustable inclination angles, between shaft ( 7 ) and scanning disc ( 13 ), the one in the thigh ( 2 ' ) swivel-mounted drawing device holder ( 16 ) controlled.

Ellipse compass according to claim 1, characterized in that the scanning disc holder ( 21 ) swiveling at the end of the second leg ( 2 ' ) is arranged, the pen holder ( 22 ) movable into the scanning disc holder ( 21 ) which is integrated by the scanning disc ( 20 ) is controlled, the scanning disc is driven ( 20 ) via the gear ( 19 ) with the one on the drive shaft ( 7 ) fixed gear ( 18 ) is connected with the help of the setting aids ( 23 ) the ellipse size can be varied.

Ellipse compass according to claim 1 and 2, characterized in that the legs ( 2 . 2 ' ) each consist of two parts, which are above the transverse drive shaft ( 7 ) are mechanically (25,25 ') connected to each other.

Ellipse compass according to claim 1 and 2, characterized in that the transverse shaft ( 7 ) with the threaded rod ( 6 ) to adjust the distance mechanically (e.g. by gears ( 8th . 26 )) connected is.

Ellipse compass according to claims 1, 2 and 3, characterized in that in the scanning disc ( 20 ) a second scanning track is incorporated and the drawing device holder ( 21 ) is deflected laterally by a second guide system rotated by 90 °.