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Gerät zur zeichnerischen Dokumentation
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eines Gegenstandes Die Erfindung betrifft ein Gerät zur zeichnerischen
Dokumentation eines Gegenstandes durch Abfahren der aufzuzeichnenden Merkmale des
Gegenstandes und gleichzeitige mechanische Übertragung des Abfahrbewegungsverlaufs
auf eine Zeichenunterlage mittels eines Zeichenstiftes.
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Bei der zeichnerischen Dokumentation von archaologischen Fundgegenständenwie
z.B. Vasen, Töpfe, deren Bruchstücke usw. kommt es entscheidend darauf an, daß die
für die wissenschaftliche Auswertung wichtigen Merkmale der Fundgegenstände mit
ausreichender Genauigkeit auf eine ebene Aufzeichnungsunterlage übertragen werden.
Hierzu wird im allgemeinen so vorgegangen, daß der Fundgegenstand auf einer ebenen
Fläche abgestützt wird und daß dann mit Hilfe von Meß- und Meßhilfswerkzeugen Meßpunkte
vom Fundgegenstand abgenommen werden, die dann von Hand auf die Zeichenunterlage
übertragen werden. Sind ausreichend viele Meßpunkte übertragen, so werden sie mit
einem Zeichenstift von Hand verbunden. Dies ist eine äußerst zeitraubende und mühsame
Methode und ihre genaue Ausführung hängt stark von den zeichnerischen Fähigkeiten
der ausführenden Person ab.
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Zur Erleichterung dieser Ubertragungsarbeit ist ein Gerät bekannt,
das es unter Anwendung der Parallelprojektion und der Schattendarstellung des Fundgegenstandes
ermöglicht, daß dessen durch den Schattenwurf auf der Zeichenunterlage abgebildete
Umrißlinie durch Nachfahren dieser Linie mittels eines Zeichenstiftes geometrisch
ausreichend genau auf der Zeichenunterlage aufgezeichnet werden kann. Da mit diesem
Gerät jedoch nur die Umrißlinie relativ schnell aufgezeichnet werden kann, muß zur
Übertragung der anderen Körperpunkte bzw. Körpermerkmale, wie z.B. Erhöhungen, Vertiefungen,
Verzierungen usw., die vorerwähnte Methode mit ihren Nachteilen angewendet werden.
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Weiterhin ist ein optisches Gerät bekannt, mit dem die zu dokumentierende
Seite eines Fundgegenstandes beleuchtet und mittels eines Objektivs auf eine starre
durchsichtige Abbildungsplatte projiziert wird, auf deren anderer Seite ein transparentes
Aufzeichnungspapier oder dergleichen befestigt ist. Durch Nachfahren aller auf dem
Transparentpapier erscheinenden Körpermerkmale der beleuchteten Seite des Fundgegenstandes
mittels des Zeichenstiftes werden diese Merkmale so wie sie erscheinen zeichnerisch
festgehalten. Das Verfahren mit diesem Gerät ist jedoch mit mehreren Nachteilen
behaftet.
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Durch die Anwendung der Zentralprojektion kann nur im relativ kleinen
Abbildungsbereich um die optische Achse herum eine Abbildung von brauchbarer Genauigkeit
der in der Regel räumlich gekrümmten Oberfläche des Fundgegenstandes erzielt werden,
die eine verwertbare Aussage der Körpermerkmale gestattet. Je weiter der Abbildungsbereich
vom Geräteobjekt entfernt ist, desto verzerrter ist die Abbildung hinsichtlich des
Abbildungsmaßstabes:und
eine solche Abbildung ist für eine exakte
archäologische Auswertung des Fundgegenstandes nicht brauchbar. Insbesondere hinsichtlich
der wahren Umrißlinie eines Fundgegenstandes, z.B. einer Vase, ist die Anwendung
der Zentralprojektion bei der zeichnerischen Dokumentation des Gegenstandes nach
heutigem Erkenntnisstand nicht vertretbar. Darüber hinaus muß bei diesem bekannten
Gerät eine bestimmte Gegenstandsweite eingehalten werden, wenn der Fundgegenstand
im Maßstab 1 : 1 abgebildet werden soll. Bei großen Gegenständen erfordert dies
einen relativ. großen Platzbedarf zwischen dem abzubildenden Gegenstand und der
Abbildungsebene.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines einfachen
Gerätes zur zeichnerischen Aufnahme eines körperlichen Gegenstandes auf eine Aufzeichnungsebene
mittels parallelperspektivischer Darstel-l lung, mit dem alle Körpermerkmale des
Gegenstandes mit ausreichender Lagegenauigkeit auf einfache und schnelle Weise aufgezeichnet
werden können.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei dem einleitend angeführten
Gerät eine Visiereinrichtung mit ihrer auf den Gegenstand gerichteten Zielachse
in einer senkrecht zur Zielachse verlaufenden Ebene planparaliel verschiebbar ist
und daß die Bewegungen der Visiereinrichtung auf den parallel mitgeführten Zeichenstift
übertragen werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht
die Visiereinrichtung aus einem Rohr mit einem Okularloch an seinem Einblickende
und einer an seinem Ausblickende dem Okularloch
gegenüberliegenden
punktförmigen Markierung, wobei eine durch das Okularloch und die Markierung verlaufende
Gerade die Zielachse der Visiereinrichtung bildet. Die Visiereinrichtung ist an
einem auf einer durchsichtigen, ebenen Grundplatte gleitenden, von Hand geführten
Gestell montiert, das wiederum an einer vorzugsweise an der Grundplatte befestigten
Parallelogrammgelenkeinrichtung angelenkt ist. Das Gestell weist zusätzlich einen
Tragarm mit einer Halterung für den Zeichenstift auf, wobei der Tragarm in seiner
Längsrichtung verstellbar und feststellbar sowie um eine quer zu seiner Längsrichtung
verlaufende Achse kippbar und in angehobener Stellung arretierbar gelagert ist.
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Mit dieser Lösung ist ein einfaches Gerät geschaffen, mit dem auf
einfache und schnelle Weise eine Ansichtszeichnung von einem parallelperspektivisch
darzustellenden Gegenstand angefertigt werden kann, die sämtliche Merkmale von der
jeweiligen Ansicht des Gegenstandes unverzerrt und mit ausreichender Lagegenauigkeit
enthält. Der aufzuzeichnende Gegenstand wird unterhalb der durchsichtigen Grundplatte
placiert, wobei seine Entfernung von der Platte keine Rolle spielt, und die Visiereinrichtung
mit ihrer Zielachse auf einen gewünschten Punkt des Gegenstandes ausgerichtet, z.B.
auf einen Punkt der Umrißlinie des Gegenstandes. Da der auf die Zeichenunterlage
abgesenkte Zeichenstift in ortsfester Beziehung zur Zielachse der Visiereinrichtung
steht, führt er jede Bewegung der von Hand entlang der Umrißlinie geführten Zielachse
in paralleler Bewegung aus und zeichnet somit gleichzeitig die wahre Umrißlinie
auf die Zeichenunterlage auf. Entsprechend wird bei den anderen Merkmalen des Gegenstandes
verfahren.
Auf diese Weise entsteht eine schnell gewonnene parallelperspektivische
Ansichtsdarstellung des aufzuzeichnenden Gegenstandes, der z.B. ein archäologischer
Fundgegenstand sein kann, wobei die Ansichtsdarstellung eine brauchbare Grundlage
für die wissenschaftliche oder sonstige Auswertung darstellt. Ferner erfordert das
Nachfahren der Körpermerkmale mit der Zielachse durch Verschieben des die Visiereinrichtung
tragenden Gestells von Hand und damit das Aufzeichnen eines Gegenstandes mit dem
erfindungsgemäßen Gerät keine besonderen zeichnerischen Fähigkeiten.
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Außer den schon genannten archäologischen Gegenständen können auch
Gegenstände aus den Gebieten des Bauwesens, der Zoologie, der Botanik, des Kunsthandwerks,
der Bildhauerei, der Grafik und nicht zuletzt des technischen Zeichnens mit dem
Gerät nach der Erfindung aufgezeichnet werden. Insbesondere können sogenannte Explosionsdarstellungen
auf einfache Weise angefertigt werden.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine Aufsicht auf ein Gerät nach der Erfindung,
Figur 2 die Einzelheit A des Ausführungsbeispieles nach Figur 1 im Axialschnitt,
Figur 3 eine teilweise geschnittene und vereinfachte Seitenansicht nach der Linie
III-III in Figur 1,
Figur 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
nach der Linie IV-IV der Figur 1.
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Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht
aus einer klar durchsichtigen Grundplatte 1 mit planparallelen Oberflächenr z.B.
aus einer Glasplatte, aus einem auf der Grundplatte abgestützten und darauf gleitenden
Gestell 2 zur Aufnahme verschiedener Vorrichtungen und aus einer Parallelogrammgelenkeinrichtung
3, die aus den Abschnitten. 3a und 3b besteht, wobei der Abschnitt 3a an dem Gestell
2 und der andere Abschnitt 3b an einem Ausleger 4 angelenkt ist. Der Ausleger 4
ist im gezeigten Fall an der Grundplatte 1 lösbar oder unlösbar angeordnet;er-kann
aber auch während des Arbeites mit dem Gerät nach Figur 1 an einem anderen Festpunkt
befestigt sein.
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Das Gestell 2 besteht z.B. aus einer dreieckigen Platte mit Gleitfüßen
2a aus abriebfestem, leicht gleitendem und die Grundplatte 1 schonendem Material
an ihren Ecken figur 3). Auf dem Gestell ist eine Visiereinrichtung 5 montiert,
die aus einem aufrechtstehenden Rohr 6 mit einem oberen Einblickende und einem unteren
Ausblickende besteht. Aus Figur 2 kann im einzelnen entnommen werden, daß das Rohr
6 der Visiereinrichtung 5 eine obere Wandung 6a mit einem Okularloch 7 von etwa
3,5 mm Durchmesser aufweist und an seinem unteren Ende vollständig offen ist und
hier lediglich einen äußeren Befestigungsflansch 6b aufweist. Das Gestell 2 besitzt
eine Durchbrechung 2b, die im Durchmesser dem Innendurchmesser des Rohres 6 vorteilhafterweise
entspricht, so daß bei montiertem
Rohr ein größtmögliches Betrachtungsfeld
am Ausblickende des Rohres gegeben ist Zwischen dem unteren Rohrende und dem Gestell
ist eine klar durchsichtige Scheibe 8 eingefügt, die in ihrem Zentrum eine kleine
Bohrung 9 von etwa 2,5 mm Durchmesser als punktförmige Markierung oder dergleichen
aufweist. Die Teile 2, 6b und 8 sind z.B. durch nicht gezeigte Schrauben miteinander
verbunden. Eine durch das Okularloch 7 und die Bohrung 9 verlaufend gedachte Gerade
bildet somit eine Zielachse 10, die senkrecht zur Bewegungsebene des Gestells 2,
die durch die Gleitfläche der Grundplatte 1 bestimmt ist, verläuft, wie die Figuren
3 und 4 eindeutig zeigen. Das symbolisch in Figur 2 angedeutete menschliche Auge
gibt die Blickrchtung entlang der Zielachse an.
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In Abänderung oder Ergänzung der beschriebenen Visiereinrichtung kann
auch so vorgegangen werden, daß das Rohr 6 im oberen Abschnitt abgewinkelt ausgebildet
und mit einem Umlenkprisma versehen ist bzw. daß ein Winkelaufsatz verwendet wird.
Hierdurch ist ein seitlicher oder schräger Einblick in die Visiereinrichtung möglich.
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Weiterhin kann die durchsichtige SCheibe 8 auswechselbar sein, so
daß Scheiben mit im Durchmesser unterschiedlich großen Zentralbohrungen verwendet
werden können. Schließlich kann statt des einfachen Okularloches 7 eine Okularlinsenoptik
verwendet werden, so daß das menschliche Auge nicht zu nahe an die Visiereinrichtung
herangeführt werden muß.
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In weiterer Ausgestaltung weist das Gestell 2 eine in Lagerblöcken
11 und 12 um eine zur Ebene der Grundplatte 1 parallele Kippachse 13 kippbar gelagerte
Plattform 14 auf, auf der ein Tragarm 15 mit einem Zeichenelement 16, z.B. ein Bleistift,
festklemmbar angeordnet ist.
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Hierzu weist die kippbare Plattform zwei Blöcke 17 und 18 mit Klemmschrauben19
bzw. 20 auf, die so angeordnet sind, daß der Tragarm senkrecht zur Kippachse 13
liegt. Der Tragarm ist somit in seiner Längsrichtung verstellbar und feststellbar
sowie um die Kippachse 13 kippbar, so daß der Zeichenstift 16 von seiner Zeichenunterlage
21 abgehoben und wieder darauf abgesenkt werden kann. Die Kipplagerung der Plattform
14 kann nach dem Prinzip der Spitzenlagerung aufgebaut sein. Hierzu zeigt Figur
4, daß in den Lagerblöcken 11 und 12 justierbare Zapfen 22 bzw. 23 mit gestrichelt
angedeuteten Spitzen gelagert sind, welch. letztere in eine die Plattform tragende
Lagerleiste 24 eingreifen.
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Während der Tragarm 15 an seinem einen Ende 25 eine Halterung 26 mit
Klemmschraube 27 zur eintellbaren Aufnahme des Zeichenstiftes 16 aufweist, ist seinem
anderen Endbereich 28 eine Abhebe- und Aufsetzvorrichtung 29 zugeordnet, die auf
dem Gestell 2 befestigt ist.
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Die Vorrichtung 29 weist z.B. einen mit dem Endbereich 28 des Tragarms
15 in Eingriff bringbaren Exzenter 30 auf,- der mittels eines Hebels 31 betätigt
wird. Außer dem Abheben und Wiederaufsetzen des Zeichenstiftes kann dieser somit
auch in seiner angehobenen Stellung arretiert werden. Statt des Hebels 31 kann auch
ein Stellrad, Knopf oder dergleichen verwendet werden, wie es auch möglich ist,
den Exzenter durch ein anderes Element zu ersetzen.
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Die durchsichtige Grundplatte 1 weist vorteilhaft eine solche Größe
auf, daß sie gleichzeitig als Aufnahme für die Zeichenunterlage 21 dient, wie aus
Figur 1 deutlich zu erkennen ist. Der Tragarm 15 weist mindestens eine solche Länge
auf, daß das Gestell 2 ausreichende seitliche Bewegungen ausführen kann,ohne auf
die Zeichenunterlage zu gelangen.
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Die Arbeitsweise mit dem Gerät nach dem Ausführungsbeispiel ist wie
folgt: Nachdem das Gerät in eine horizontale Arbeitslage gebracht ist, wird ein
in parallelperspektivischer Darstellung auf der Zeichenunterlage 21 aufzuzeichnender
Gegenstand, z.B. ein archäologischer Frundgegenstand in Form einer Vase 32,auf einer
Unterlage 33 unteren halb der durchsichtigen Grundplatte 1 ausreichend beleuchtet
in Stellung gebracht. Die Visiereinrichtung 5 wird dann mit ihrer Zielachse 10 durch
Hineinblicken in das Okularloch 7 auf einen beliebigen Punkt der Umrißlinie der
Vase gerichtet und die Umrißlinie sodann durch Verschieben des Gestells von Hand
auf der Grundplatte nachgefahren, wobei die Zielachse entlang dem Verlauf der Umrißlinie
geführt wird. Da der Zeichenstift alle Bewegungen der Zielachse gleichzeitig mit
parallelen Bewegungen gleicher Größe ausführt, wird die Umrißlinie der Vase 32 im
Maßstab 1 : 1 parallel perspektivisch auf der Zeichenunterlage 21 aufgezeichnet
bzw. dokumentiert. Danach werden die innerhalb der Umrißlinie befindlichen Merkmale
der Vase 32 in gleicher Weise übertragen.
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In weiterer Abänderung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeibdispiels
kann so vorgegangen werden, daß die Parallelogrammgelenkeinrichtung 3 in sich so
stabil ausgebildet ist, daß auf die Verwendung der Grundplatte 1 verzichtet werden
kann. Dabei muß darauf geachtet werden, daß hinsichtlich der senkrecht zur Zielachse
10 verlaufenden Bewegungsebene für das Gestell 2 bzw. den Tragarm 15 eine ausreichende
Ebenmäßigkeit gewährleistet ist. Als Abstützung für die Zeichenunterlage 21 kann
dann ein Tisch dienen, an dem auch die Parallelogrammgelenkeinrichtung 3 befestigt
werden kann. Ferner kann anstelle der Gelenkeinrichtung 3 eine Koordinatenführung
mit rechtwinkligzueinander stehenden X;Y-Koordinaten für das Gestell 2 und seiner
Einrichtungen gewählt werden. Auch kann auf eine kippbare Lagerung des Tragarmes
15 für den Zeichenstift 16 verzichtet werden, wenn die den Zeichenstift tragende
Halterung absenkbar, anhebbar und arretierbar gestaltet wird. Schließlich kann das
Gerät nach der Erfindung mit einem Pantograph kombiniert werden, so daß an Ort und
Stelle Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen direkt von dem Gegenstand angefertigt
werden können, ohne daß vorher eine Zeichnung im Maßstab 1:1 angefertigt werden
mußte.