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Mehrzweck-Zeichengerät
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Die Erfindung betrifft ein Mehrzweck-Zeichengerät zum Zeichnen von
Parallellinien mit gleichem Abstand, von Schattierungslinien mit einem sich vergrössernden
oder verkleinernden Abstand, von Fluchtlinien und Fluchtlinien in Perspektive.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, ein solches Mehrzweck-Zeichengerät
zur einfachen, genauen und schnellen Handhabung vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im wesentlichen im Anspruch
1 beschriebene Ausführungsform gelöst.
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Das Mehrzweck-Zeichengerät besteht aus einer horizontal auf senkrechten
Endstützen gelagerten Führungsstange, aus einer mit Rollenlagern ausgerüsteten Gleitscheibe,
die der Führungsstange entlang gleitend verstellbar ist, aus einem gleitbar auf
der Führungsstange oberhalb der Gleitscheibe gelagerten und einen Kegel tragenden
Schlitten, wobei der Kegel mit seinem Mantel in Druckkontakt mit der Führungsstange
steht, wodurch der Schlitten bei Drehen des Kegels
entlang der Führungsstange
bewegbar ist, aus Befestigungsmitteln am Schlitten zur Veränderung des Anlagedruckes
des Kegels gegen die Führungsstange, aus einer Einstellungsvorrichtung zur Festlegung
des Schlittens in der Querstellung zur Führungsstange und zur Einstellung des Schlittens
gegenüber der Gleitscheibe bei Bewegung des Schlittens oder der Gleitscheibe entlang
der Führungsstange, aus einem horizontal angeordneten Radialarm, dessen eines Ende
drehbar am Mittelpunkt der Gleitscheibe befestigt und dessen freies Ende mit einem
Fusslineal verbindbar ist, und aus Klemm-Mitteln zum Befestigen des horizontal angeordneten
Radialarmes an der Gleitscheibe in einer beliebig gewählten Winkelstellung zur Führungsstange
oder zum Schlitten.
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Der Kegel ist an einem Ende mit einem handbetätigbaren Zahnrad versehen
und der Schlitten mit einem zwischen die Zähne des Zahnrades eingreifenden Anschlagmechanismus
ausgerUstet, so dass beim Drehen des Kegels um einen dem Zahnabstand entsprechenden
Abschnitt auch der Schlitten um den gleichen Wert an der Führungsstange entlang
verstellbar ist.
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Der Anschlagmechanismus ist einstellbar am Schlitten angebracht und
in seiner Nähe ist ein Auslösemechanismus am Schlitten vorgesehen, mittels dessen
der Anschlagmechanismus in und ausser Eingriff mit dem Zahnrad bringbar ist.
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Zur Erleichterung der Betätigung ist an der dem Kegel abgekehrten
Seite des Zahnrades ein Rändelkopf angebracht.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Gleitscheibe unterhalb
der Führungsstange angeordnet und der Schlitten weist eine auf der Gleitscheibe
liegende Grundplatte auf, auf der zwei gegenüberstehende vertikale Ansätze angebracht
sind, die ein unter der Führungsstange
und quer zu ihr verlaufendes
Rollenstabpaar verbindet-, wobei die beiden Rollenstäbe in Druckyerbindung mit der
Führungsstange stehen. Weiterhin wird von den vertikalen Ansätzen ein Gehäuse zur
Aufnahme des Kegels und des Zahnrades getragen, wobei das Gehäuse oberhalb der Führungsstange
angeordnet ist und ohne Boden ausgeführt ist, damit der Kegel mit seinem Mantel
gegen die Führungsstange gedrückt werden kann.
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Die Befestigungsmittel weisen an einem Ende des Gehäuses mindestens
eine Klemmschraube auf, die in eine entsprechende, in einem der vertikalen Ansätze
ausgeführte Aussparung eingreift.
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Die Einstellungsvorrichtung hat einen länglichen, in der Grundplatte
ausgeführten und quer zur Führungsstange verlaufenden Spalt und einen senkrechten,
in der Mitte der Gleitscheibe angeordneten und in den Spalt einragenden Führungsstift
oder Bolzen, so dass der Schlitten quer zur Führungsstange verstellbar ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann am Umfang der Gleitscheibe
in horizontaler Lage ein Indexstab verstellbar angebracht werden, dessen eines Ende
zur genauen Einstellung des Schlittens quer zur Führungsstange gegen einen der vertikalen
Ansätze anliegt.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist ein zusätzlicher, in horizontaler
Lage angeordneter Radialarm vorgesehen, dessen eines Ende drehbar in der Mitte der
Gleitscheibe gelagert und dessen anderes, freies Ende mit Führungen zur gleitbaren
Halterung eines Lineals versehen ist, wobei der zusätzliche Radialarm an der Gleitscheibe
in einer beliebigen Winkelstellung zur Führungastange oder zum Schlitten durch ein
Klemmglied festlegbar ist.
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Das gleitend am anderen Ende des Radialarmes anbringbare Lineal kann
mit einem Loch für einen Stift versehen sein.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gleitscheibe als ein
Winkelmesser ausgeführt, wobei zwischen die Gleitscheibe und den Schlitten ein Zeiger
eingebaut ist, der die Winkelposition des Schlittens gegenüber der Führungsstange
angibt.
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Schliesslich kann eine der Endstützen mit einer Auflagenadel und/oder
einer Rolle versehen sein.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand
der Zeichnung.
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Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Mehrzweck-Zeichengerätes
von einer seiner Seiten; Figur 2 eine perspektivische Ansicht des in Figur 1 gezeigten
Zeichengerätes von einer anderen Seite; Figur 3 eine Unteransicht der in Figur 1
und 2 abgebildeten Gleitscheibe; Figur 4 eine Sprengdarstellung des Kegels von Figur
1 und 2; Figur 5 eine Draufsicht auf das Zeichengerät in der Stellung zum Zeichnen
von Linien mit gleichem Abstand;
Figur 6 eine Draufsicht auf das
Zeichengerät in der Stellung zum Zeichnen von Schattierungslinien mit einem sich
vergrössernden oder verkleinernden Abstand; Figur 7 eine Draufsicht auf das Zeichengerät
in der Stellung zum Zeichnen von Fluchtlinien; Figur 8 ein Diagramm zur Erklärung
der Enstehung der Fluchtlinien; Figur 9 verschiedene Muster von mit dem Zeichengerät
erstellten Äquidistanzlinien; Figur 10 verschiedene Muster von mit dem Zeichengerät
erstellten Schattierungslinien von einem sich vergrössernden oder verkleinernden
Abstand; Figur 11 Fluchtlinien, die vom Zeichengerät angefertigt worden sind; Figuren
12 und 13 verschiedene Muster von mit dem Zeichengerät erstellten Fluchtlinien in
Perspektive.
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Das in Figur 1 gezeigte Zeichengerät weist eine aus zwei aufrechten
Endstützen 4 und 6 horizontal gelagerte FUhrungsstange auf, wobei die Endstütze
4 eine fest angeschlossene nicht drehbare Basis und ein drehbares Oberstück enthält.
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Die Endstütze 6 hat eine Nadel 6a, welche in heruntergeschraubter
Stellung die Endstütze 6 fest einstellt und in hinaufgeschraubter Stellung der Endstütze
6 erlaubt, sich auf der Rolle frei fortzubewegen, wobei sich die Führungsstange
um den festen Punkt der Endstütze 4 dreht.
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Die Führungsstange 2 trägt eine Gleitscheibe 8, welche in der gezeigten
Ausführungsform als Winkelmesser ausgebildet ist. Die Gleitscheibe 8 kann an der
Führungsstange 2 entlang auf Rollenlagern 10 gleiten (das Bezugszeichenl0a bezieht
sich auf die Rolle für diesen Zweck). Oberhalb der Gleitscheibe 8 ist ein insgesamt
mit 12 bezeichneter Schlitten vorgesehen, der auch gleitbar an der Führungsstange
2 angebracht ist. Der Schlitten 12 besteht aus einer Grundplatte 14 oberhalb der
Gleitscheibe 8 und zwei gegenüberstehenden vertikal zur Grundplatte 14 befestigten
Ansätzen 16, die ein Rollenstabpaar 18 verbindet. Die Rollenstäbe 18 verlaufen im
wesentlichen quer zur FUhrungsstange 2 und unter ihr. Der Schlitten 12 trägt ein
Gehäuse 20 und einen Kegel 22, der im Druckkontakt an der FUhrungsstange 2 von oben
durch ein Befestigungsglied, wie z.B. eine Schraube 24, gehalten wird. Die Schraube
24 spannt das Gehäuse 20 auf den Schlitten 12 und klemmt die zwischen dem Kegel
22 und den Rollenstäben 18 liegende Führungsstange 2 fest. Der Kegel 22 ist an einem
Ende mit einem Zahnrad 26 verbunden, welches zum Drehen des Kegels 22 um einen dem
Spalt zwischen den benachbarten Zähnen entsprechenden Abstand im Gehäuse 20 gelagert
ist. In Figur 4 ist eine Darstellung des Zahnrades und des Kegels in auseinandergezogener
Anordnung gezeigt. In der Nähe der Verzahnung des Zahnrades 26 befindet sich ein
Ausklinkmechanismus, der einen federbelasteten Hebel 28 enthält. Der Hebel wird
von einer Schraube 32 zum Drehen des Rädchens 34 (ein Anschlagmechanismus) an das
Zahnrad heran oder von ihm weg bewegt, um so auf bekannte Weise an dessen Zähnen
anzugreifen oder sie freizugeben. In der Anschlagposition wird das Zahnrad 26 gegen
den Widerstand des Rädchens 34 gedreht und auf diese Weise kann anhand der stufenartigen
Bewegung, die durch den Übergang des Rädchens über den Zahn von einem Spalt zum
anderen unter der Federspannung der Feder 35 hervorgerufen wird, kontrolliert werden,
dass sich das
Zahnrad um einen ganzen Abstand des Spaltes zwischen
den benachbarten Zähnen gedreht hat. Zum Drehen des Zahnrades 26 ist ein Rändelkopf
36 vorhanden.
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Die Grundplatte weist einen quer zur Führungsstange 2 verlaufenden
Spalt 38 auf, in den ein Bolzen 40 (Figur 1) eingreift und längsgeführt wird, so
dass sich der Schlitten 12 in Querrichtung zur Führungsstange 2 und gegenüber der
Gleitscheibe 8 verschieben kann. Der senkrechte Bolzen 40 liegt in der Mitte der
Gleitscheibe 8 und dient auch zur Mitnahme des Schlittens 12 mit der Gleitscheibe
8, wenn entweder der Schlitten oder die Gleitscheibe an der Führungsstange 2 entlang
bewegt werden.
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An der unteren Seite der Gleitscheibe 8 ist drehbar zu ihrem Mittelpunkt
ein horizontal angeordneter Radialarm 42 und ein zusätzlicher, ebenfalls horizontal
gerichteter Radialarm 44 angebracht. Wie in Figur 3 gezeigt, kann der Radialarm
42 mit einem Fusslineal 46 verbunden und der Radialarm 44 mit Rollenendauflagern
45 zur gleitbaren Verstellung eines Schiebelineals 50 versehen sein. Wie in Figuren
1 und 2 ersichtlich, weist das Schiebelineal 50 ein Loch 52 auf, welches einen Stift
54 aufnehmen kann. Beide Radialarme 42 und 44 haben eine Klemmschraube 56, welche
zum Festhalten der Radialarme in beliebig gewählter Winkelstellung zur Gleitscheibe
dient. Zur Ermittlung der Winkeleinstellung des Schlittens 12 ist ein unter dem
Schlitten fest angebrachter Zeiger 58 vorhanden, so dass beim Drehen des Schlittens
gegenüber der Gleitscheibe 8 die Stellung des Zeigers 58 zur Skala der Gleitscheibe
8 die Winkeleinstellung anzeigt.
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Der Schlitten ist auch mit einem Indexstab 60 versehen, der Querkerben
61 aufweist. Diese Markierungszeichen sind in einer dem Abstand der gewünschten
Linien entsprechenden
Entfernung voneinander vorkalibriert angebracht,
wobei die Entfernung durch die Lage des Kegels auf der Führungsstange bestimmt ist.
Es ist naheliegend, dass der Abstand zwischen zwei Linien, den man - wie weiter
noch erklärt -durch das Drehen des Kegels um einen Zahnschritt des Zahnrades 26
erhält, gross sein wird, wenn der stärkere Teil des Kegels die Führungsstange berührt
und kleiner, wenn der schmälere Teil des Kegels der Führungsstange anliegt. Der
Indexstab ist am Umfang der Gleitscheibe in einer Halterung 63, in der er durch
eine Klemmschraube 62 festgehalten werden kann, horizontal angebracht und kann mit
einem Ende in eine in einem der Ansätze 16 ausgeführte Aussparung 64 eingeführt
und in dieser Stellung durch eine Schraube 65 des Schlittens 12 festgehalten und
mit dem anderen Ende in seiner Position durch eine Klemmschraube 66, die in eine
vorgewählte Markierungskerbe 61 eingreift, gehalten werden, wodurch dann Linien
mit einem gewünschten Abstand voneinander gezeichnet werden können.
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Das Mehrzweck-Zeichengerät kann zum Zeichnen von Linien mit gleichem
Abstand, von Schattenlinien mit sich vergrösserndem oder verkleinerndem Abstand,
von Fluchtlinien oder von Perspektivlinien verwendet werden.
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Um Linien mit gleichem Abstand zeichnen zu können, wird das Gerät
in die Stellung gemäss Figur 5 gebracht. Die Einstellung erreicht man durch das
Lösen der Klemmschrauben 24 und 66 (Figur 1 und 2) und Querverschieben des Schlittens
12 gegenüber der Führungsstange 2 bis zu einer durch den gewünschten Linienabstand
gegebenen Einstellung, die durch die Kerben 61 des Indexstabes 60 bestimmt ist.
Die Klemmschrauben 24 und 66 werden dann wieder angezogen, so dass die Führungsstange
2 in fester Anlage zwischen dem Kegel und den Rollenstäben 18 sitzt. Der ganze Schlitten
12 wird dann um 900 in die Querstellung zur FUhrungsstangeFgedreht,
wie
durch den Zeiger 58 angegeben ist. In dieser Stellung steht das Fusslineal 46 senkrecht
zur Führungsstange 2.
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Dann wird der Rändelkopf 36 gedreht, wodurch der Kegel um den Abstand
zweier benachbarter Zähne des Zahnrades 26 bewegt wird. Der Ausklinkmechanismus
befindet sich natUrlich hierbei in Wirkstellung. Sobald der Kegel 22 in Druckverbindung
mit der Führungsstange 2 steht, wird der ganze Schlitten samt der Gleitscheibe 8
entlang der Führungsstange um entsprechende Abstände bewegt. Dieser Vorgang wird
wiederholt und jedesmal wird am Fusslineal 46 eine Linie gezogen, wodurch die Äquidistanzlinien
68 entstehen.
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Will man Linien mit grösserem Abstand zeichnen, wird zuerst die Position
des Indexstabes 60 und dann die Lage des Kegels quer zur Führungsstange bis zum
Anschlag des Indexstabes 60 in der Aussparung 64 eingestellt (Figur 2).
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Beispiele für mit dem Zeichengerät angefertigte Äquidistanzlinien
68 sind in Figur 9 gezeigt.
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Um Schattierungslinien mit einem sich vergrössernden oder verkleinernden
Abstand zeichnen zu können, wird das Gerät in die Stellung gemäss Figur 6 gebracht.
Diese Einstellung ist fast die gleiche wie die in Figur 5, bloss ist der Schlitten
12 um einen vorher bestimmten Winkel in Bezug auf die normale Position gemäss Figur
5 geschwenkt und die Schraube 66 ist gelöst, um dem gesamten Schlitten und dem Indexstab
horizontale Bewegung zu ermöglichen. In diesem Falle werden, beim Drehen des Rändelkopfes
36, Linien 70 mit wachsendem oder abnehmendem Abstand erhalten (Figur 10).
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Um Fluchtlinien zeichnen zu können, wird das Gerät gemäss Figur 7
eingestellt. In diesem Falle wird von beiden Radi alarmen 42 und 44 Gebrauch gemacht
und der Schlitten wird
im Winkel von 900 zur Führungsstange gestellt
(Figur 5).
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Die beiden Radialarme 42 und 44 werden in einem vorbestimmte spitzen
Winkel zueinander gehalten. Um die Fluchtlinien 72 zeichnen zu können, wird die
Nadel 6a (Figur 2) gehoben, so dass sich die Führungsstange 2 um die Endstütze 4
(entsprechend dem Punkt A in Figur 8) drehen kann; auch der Stift 54 ist in das
Loch 52 eingeführt (Figur 2), so dass das freie Ende des Schiebelineals 50, an welchem
der Stift angebracht ist, fest gesichert ist (entspricht dem Punkt C in Figur 8).
Wenn nun mit dem Rändelkopf schrittweise gedreht wird, bewegt sich der Schlitten
entlang der Führungsstange, deren eine Endstütze feststehend und deren andere beweglich
ist, und gleichzeitig schwenkt die Führungsstange 2 um den festen Punkt der Endstütze
4. Mit anderen Worten (Figur 8) verläuft die Bewegung so, dass die Winkel 4 ABC
ABC und½ AEC stets konstant bleiben. Die Fluchtlinien 72 (sh. auch Figur 11) werden
dann erhalten, wenn Linien entlang dem Fusslineal 46 gezogen werden.
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Um perspektivische Fluchtlinien anfertigen zu können, wird das Gerät
in die Stellung gemäss Figur 7, jedoch mit dem Schlitten in einem vorher bestimmten
Winkel zur vertikalen Einstellung, wie in Figur 6 gezeigt, gebracht und der Vorgang
wie bei der Fluchtlinienzeichnung wiederholt. Figuren 12 und 13 zeigen mit dem Zeichengerät
angefertigte Fluchtlinien in Perspektive.