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Vorrichtung zur Ortsbestimmung für operationstechnische Zwecke. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ortsbestimmung für operationstechnische
Zwecke. Sie hat den Zweck, auf dem kürzesten Weg mit Sicherheit jeden vorbestimmten
Punkt innerhalb eines geschlossenen Raumes zu erreichen, dessen Inneres zwar unsichtbar,
von dem aber die relative Lage seines Inhalts bekannt ist, und zwar mit Bezug auf
drei gegenseitig zueinander senkrecht stehende, gedachte Ebenen, die sich innerhalb
oder außerhalb des fraglichen kaümes gegenseitig schneiden.
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Der Gegenstand der Erfindung besteht aus einem stereometrischen Indikator,
einer Vorrichtung zur Bestimmung der stereometrischen Lage eines Punktes und zur
Erreichung eines Zutrittes zu diesem Punkt sowie aus Mitteln, die den Zutritt zu
diesem Punkt für ein Operationsinstrument erleichtern, so daß dieses letztere mit
Hilfe der so erlangten Angaben den vorbestimmten Punkt im Körper selbst erreichen
kann.
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Der stereometrische Indikator erfüllt zwei Aufgaben: i. ermöglicht
er mittels eines verstellbaren Indexpunktes eine mechanische Darstellung der Lage
und infolgedessen der Ordinaten zur Bestimmung der Lage des vorbestimmten Punktes
mit Beziehung auf drei feste Ebenen (später Indikatorebenen gen ännt), die den drei
in dem Indikator gegenseitig zueinander senkrecht stehenden,- gedachten Ebenen (später
Nullebenen genannt) des Körpers entsprechen. Die zweite Aufgabe des Indikators ist,
einen spitzen und der Länge nach verschiebbaren geraden Stab, der einen Teil des
Indikators bildet und später mit Sucher bezeichnet wird, in einer Ebene, die in
irgendeinem gewünschten Winkel mit den verschiedenen Indikatorebenen steht, so einstellen
zu können, daß die Spitze des Suchers mit dem Indexpunkt zusammenfällt.
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Zweck dieses Zusammenfallens ist, die nötigen Angaben zu erhalten,
um den Teil des Operationsinstrumentes, der dem Sucher des Indikators entspricht
(später »Sonde« genannt), durch eine einzige Bewegung in Längsrichtung der eigenen
Achse und in einer auf `die Nullebenen des Körpers bezogenen Richtung so in den
Körper selbst einführen zu können, daß die Spitze der Sonde, obwohl unsichtbar,
mit dem vorbestimmten Punkt in dem Körper durch diese einzige Bewegung zusammenfallen
muß; diese Richtung entspricht der, die durch die Stellung der Sucherachse mit Bezug
auf die Indikatorebenen bestimmt ist.
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In den Zeichnungen sind die Fig. i bis 4. perspektivische, schematische
Darstellungen von
vier verschiedenen Anordnungen der einen Teil
der stereometiischen Meßvorrichtung bildenden Raster.
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Fig. i ist eine Kombination von drei Linienrastern, Fig. a eine Kombination
von einem Linienraster und einem Netzraster, Fig. 3 eine 'andere Kombination von
drei Linienrastern, Fig. q. eine andere Kombination eines Linienrasters mit einem
Netzraster.
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Fig.5 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Indikators
mit Rastern nach der Fig. i. Die Indexnadeln sind dabei von den Rastern unabhängig
angeordnet.
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Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 und zeigt eine andere
Ausführungsform des vollständigen Indikators mit Rastern nach Art der Fig. ¢; die
Indexnadeln sind dabei unäbhängig von den Rastern angeordnet.
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Fig. 7 ist die Ansicht zweier zur Bilduilg eines verstellbaren Netzrasters
übereinander liegender Linienraster.
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Fig. 8 ist eine Teilansicht eines verstellbaren Linienrasters mit
einer Spannvorrichtung für die Fäden.
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Fig. 9 ist eine andere Form eines verstellbaren Linienrasters mit
einer anderen Art der Fadenspannung.
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Fig. io ist eine Ansicht einer Kombination eines verstellbaren Netzrasters
nach Fig.9 mit einem verstellbaren Linienraster nach Fig. 7, um eine ähnliche Rasteranordnung
zu erhalten wie in Fig. q., wobei beide Raster verstellbar sind.
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Fig. i i ist eine perspektivische Ansicht eines Linienrasters, bei
dein Stangen anstatt Fäden angeordnet sind.
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Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Kombination von einem
verstellbaren Linienraster mit einem verstellbaren Netzraster mit Indexnadeln, die
so mit den verschiedenen Rastern verbunden sind, daß sie sich bei Verstellung der
verschiedenen Raster selbst einstellen.
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Für die Zwecke der Erfindung ist der Körper in drei sich gegenseitig
durchdringende Blätterreihen, z. B. dünne Lagen oder Scheiben von gleicher einheitlicher
Dicke unterteilt gedacht. Die aufeinanderfolgenden Blätter jeder Reihe sind dabei
durch gedachte zu einer der Nullebenen parallelen Ebene in gleichen Abständen voneinander
getrennt, so daß der Körper als aus nebeneinanderliegenden Würfeleinheiten gleicher
Abmessungen gebildet gedacht ist. Die gegenüberliegenden Flächen jeder Würfeleinheit
werden durch entsprechende Teile der Oberfläche eines nebeneinanderliegenden Blätterpaares
gebildet. Angenommen, die aufeinanderfolgenden Blätter einer Reihe werden durch
von der zu diesen Blättern parallelen Null°bene ansteigende Zahlen bestimmt, so
folgt daraus: i. daß die Stellung irgendeiner Würfeleinheit innerhalb des Körpers
durch die Kombination dreier Zahlen bestimmt werden kann, die den Blätterabstand
von den verschiedenen Nullebenen des Körpers (Koordinaten) angeben, i:nd daß 2.
die Lage irgendeines vorbestimmten Punktes in dem Körper als innerhalb einer den
Punkt einschließenden Würfeleinheit liegend, festgestellt werden kann. Vorausgesetzt
ist dabei, daß eine Würfeleinheit so klein ist, daß irgendeine Veränderung der Lage
des Punktes innerhalb von ihr vernachlässigt werden kann.
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Die Vorrichtung zur stereometrischen Lagebestimmung soll eine Darstellung
der angenommenen Blätteranordnung des Körpers ermöglichen, so daß der- Sucher innerhalb
des Raumes, der in dem Indikator dem tatsächlich in dem Körper eingenommenen entspricht,
freie Bewegung hat. Zu diesem Zwecke werden die Indikatorebenen aus drei Linien-
oder Fadenrastern gebildet, von denen jedes aus einer Reihe von' Fäden, Stangen
o. dgl. besteht, die in einer Ebene liegen und parallel zueinander' in einem Abstand
liegen, der der Dicke der einzelnen Blätter einer gleichen Reihe in dem Körper entspricht.
Jeder Raster bildet eine einfache Skala mit Bezug auf eine Nullinie., auf welcher
die Lage des Indexpunktes mit Hilfe dieser Skala richtig bestimmt werden kann.
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Bei einer Rasteranordnung nach Fig. i, wo alle Raster gegenseitig
senkrecht zueinander stehen, schneiden sich die Ebenen der drei Raster tatsächlich
oder dem Sinne nach oder kommen miteinander an einer der drei Kanten eines festen
rechten Winkels in Berührung. Diese Kanten, die den Schnittlinien der gleichen Nullebenen
des Körpers entsprechen, bilden die Nullinien der Raster, deren Fäden zu den einzelnen
Kanten parallel laufen.
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D. h. der Raster A (Fig. i), der von rechteckiger Form ist und in
einer horizontalen Ebene liegt, schneidet die beiden senkrechten rechteckigen Raster
B und C, von gleicher Größe wie A, in den Horizontalen y und x,
während
sich die Raster B und C in der Vertikalen N schneiden. Die Schnittlinie x der Raster
A und C ist die Nullinie des Rasters A, dessenFädena parallel zu x sind. DieSchnittlinie
y der Raster A und B ist die Nullinie des Rasters B, dessen
Fäden b parallel zu y sind. Die Schnittlinie z der Raster B und C
ist die Nullinie des Rasters C, dessenFädenc parallel zu z sind.
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Bei einer Anordnung nach Fig. i kann der Indexpunkt, der in drei Richtungen
parallel zu den verschiedenen Rastern f1, B, C versteilbar
ist,
mit Hilfe der drei gleichgerichteten Skalen richtig eingestellt werden, wobei ;die
Skalen durch die verschiedenen Raster gebildet werden. Die Einstellung geschieht
mit Ililfe einiger mechanischer Ordinate. von denen jede senkrecht einender Raster
berührt. Jede Skala steigt von der eigenen Nullinie quer zu den Fäden an, welche
die Unterteilung der Skala bilden. Die angeordneten Ordinate haben die Form von
Indexnadeln, deren Achsen einander in rechten Winkeln im Indexpunkt selbst schneiden.
Jede Nadel ist in einer Ebene senkrecht zu einem der Raster A, B, C verschiebbar,
auf dem sie durch Berührung mit der Nadelspitze von aufeinanderfolgenden Fäden des
Rasters anzeigen soll. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt, welche
eine Ausfüh= rungsform eines vollständigen Indikators mit Rastern nach Fig. i zeigt.
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In einer anderen Rasteranordnung nach Fig. ä sind zwei Raster so übereinander
gelegt, daß die Fäden des einen über denen des anderen so dicht liegen, daß beide
Raster dem Wesen nach in der gleichen Ebene liegen. Die Fäden dieser beiden Raster
liegen in rechten Winkeln zueinander, so daß diese beiden kombinierten Raster in
der Tat ein einziges Netzraster oder Gitter mit einer doppelten Skala bilden.
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Aus den gestrichelten Linien der Fig. 2 ist zu ersehen, daß der wagerechte
Raster A der Fig. i um die frühere Schnittlinie mit dem Raster B, der Nullinie y,
um einen rechten Winkel geschwungen worden ist, so daß die zwei Linienraster A und
B zu einem senkrechten Netzraster A, B vereinigt worden sind, wobei die Fäden
a die Fäden b senkrecht schneiden. Die ursprüngliche wagerechte Nullinie
x des Rasters A (Fig. i) fällt nunmehr mit der senkrechten Nullinie
ü des Rasters C zusammen und bildet die senkrechte Nullinie x; N (Fig. 2), die nun
als Null-Linie zum Ablesen nicht nur der Skala des Rasters C, sondern auch der doppelten
Skala der kombinierten gleichlaufenden Raster A und B dient, wenn diese doppelte
Skala zur Bestimmung der Zwischenräume zwischen den senkrechten Fäden a verwendet
wird. Die Nullinie y dient natürlich weiterhin zum Ablesen der doppelten Skala A,
B, wenn diese zur Bestimmung der Abstände zwischen den einzelnen wagerechten Fäden
b verwendet wird.
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Bei einer Anordnung nach Fig. 2 kann der Indexpunkt mit _Hilfe von
nur zwei Indexnadeln bestimmt werden, deren eine zugleich mit dem Indexpunkt über
den Netzraster A, B
in zwei zueinander - senkrechten Richtungen und senkrecht
zu der verschiebbaren Achse der Nadel selbst beweglich ist, während die andere Indexnadel,
wie früher, über den gleichen Einzelraster C beweglich ist. Das schließlich erhaltene
Resultat ist das gleiche, wie bei der Anordnung nach Fig. i. Eine solche Anordnung
ist in Fig.6 zu sehen, welche ein Ausführungsbeispiel des vollständigen Indikators
mit Rastern nach Fig.2 zeigt.
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Wird die Vorrichtung zur stereometrischen Lagebestimmung in Fällen
verwendet, bei denen die Nullebenen des Körpers sich nicht innerhalb des Körpers
selbst schneiden, so können die Raster des Indikators die Form rechtwinkliger Rahmen
haben und sie können so vereinigt sein, daß jeder mit den übrigen Rastern sich an
zwei anliegenden (wirklichen oder gedachten) Kanten schneidet. Der von den Rastern
begrenzte Raum wird in solchem Falle von keinem der Raster unterteilt. Fig. i und
2 zeigen eine solche Rasteranordnung, welche 17esonders in solchen Fällen geeignet
ist, wo der Körper unsymmetrische Gestalt hat.
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In Fällen dagegen, wo der Körper in bezug auf eine ihn durchschneidende
Ebene oder auf zwei oder mehrere einander innerhalb des Körpers in rechten Winkeln
sich schneidenden Ebenen annähernd symmetrisch ist, wird es vorteilhafter sein,
eine Anordnung zu verwenden, bei der sich einige oder alle Raster einander wirklich
schneiden. Der durch die Raster begrenzte gesamte Raum wird in solchem Falle den
Umständen entsprechend entweder in zwei, vier oder acht Raumteile unterteilt, zwischen
welchen die Raster als Teilwände liegen. So sind z. B in Fig. 3 drei rechteckige
und aufeinander senkrecht stehende Linienraster A, B und C, ähnlich denen
der Fig. i, zu sehen, die sich gegenseitig an ihren verschiedenen Mittellinien schneiden,,
und deren umgrenzender Raum infolgedessen in acht Teile geteilt wird. In diesem
Falle schneiden sich die drei Nulllinien x, y, z der verschiedenen Raster
A, B, C senkrecht in ihrer Mitte, und die von jedem Raster gebildete einfache Skala
kann von ihrer Nullinie nach jeder Seite abgelesen werden, je nachdem der in Betracht
kominende Teil des Körpers als in einem oder dem anderen unterteilten Raum liegend
angenommen ist.
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In Fällen, wo ein Linienraster und ein Netzraster verwendet werden
und die Raster einander wirklich schneiden, wird das gegenseitige Schneiden der
Raster am geeignetsten so ausgeführt, daß der Netzraster in der Mitte des Linienrasters
eingefügt wird, wobei zur Erleichterung der Einführung bei dem letzteren der mittlere
Faden weggelassen wird. Eine solche Anordnung ist z. B. in Fig. 4 zu sehen, wo der
wagerechte Linienrasier
A der Fig. 3 (wie in Fig. ¢ gestrichelt
angegeben) um die Nullinie y, in der er vorlier den senkrechten Linienraster B ges--linitten
hat, in einem rechten Winkel geschwungen angenommen ist, so daß die zwei Raster
A und B sich zur Bildung eines Netzrasters A, B vereinigen. In Wirklichkeit läßt
man am besten den mittleren - Faden des senkrechten Linienrasters G «-eg, und der
Netzraster A, B wird durch die so frei gewordene öffnung eingeführt, bis der mittlere
senkrechte Faden des Rasters A, B die Stellung des ausgefallenen Fadens des Rasters
C eingenommen hat. Dieser mittlere senkrechte Faden des> Netzrasters bildet nun
eine senkrechte Nulllinie x, z, welche ebenso einen doppelten Zweck erfüllt,
wie in Fig 2 beschrieben, während die wagerechte Nullinie des Netzrasters entweder
auf der Mittellinie dieses Rasters, wie nach Fig. 4, verbleibt, oder aber von dort
nach der oberen oder unteren Kante des Rasters 'je nach Bedarf verlegt wird. In
dein Beispiel der Fig. 6 liegt die Nullinie y des Netzrasters an der unteren Kante
des Rasters.
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Fig.5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen des vollständigen stereometrischen
Indikators, bei denen die Rasteranordnung entsprechend den oben beschriebenen Fig.
i und q. getroffen ist. - In Fig. d. fällt der Indexpunkt 0 mit dem gedachten Schnittpunkt
der drei aufeinander senkrecht stehenden Indexnadeln X, Y, Z, zusammen, die nicht
nur zueinander, sondern auch zu den Rastern A, B
und C senkrecht stehen. Sie
sind der Länge nach jede in. einer besonderen Führung in einem Schieber D (Fig.
5 und 6) verstellbar, der auf einer wagerechten Stange d mit Einteilung gleitet,
welche parallel zu der Ebene des Rasters C von einer senkrechten auch unterteilten
Stange dl abbiegt. Die Stange dl ist senkrecht in der verschiebbarenKlemmeDl verstellbar,
die ihrerseits auf der unterteilten wagerechten Führung d= der Länge nach verstellbar
ist. Diese Führung ist parallel zu der Ebene des Rasters B.
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Ist bei einer solchen Anordnung die Lage des Indexpunktes 0 mit Hilfe
der drei einfacheri, von den verschiedenen Rastern A, B, C
gebildeten Skalen
bekannt, so können die drei Indexnadehi X, Y, Z (Fig. 5), welche sich über den verschiedenen
Rastern verschieben, so eingestellt werden, daß ihre Spitze die der bekannten Lage
entsprechenden Fäden der einzelnen Raster berühren. Diese Einstellung der Indexnadeln
wird die horizontale Verstellung des Schiebers D auf der Stellung d, weiterhin
die senkrechte Verstellung der Stange dl in der Klemme D' und die wagerechte Verstellung
der Klemme D'- auf der Führung d'-' veranlassen. Der Schieber D, die Stange dl und
die Klemme D' können nach ihrer Verstellung in ihren verschiedenen Stellungen festgestellt
werden. Natürlich _ kann der Indexpunkt 0 zu jeder Zeit wieder genau in die gleiche
Stellung gebracht werden (in bezug auf die Ebenen, welche wirklich oder gedacht
die Stellungen der Raster A, B, G einnehmen), und zwar dadurch, daß der Schieber
D, die Stange dl und die Klemme Dl in die Stellungen zurückgestellt werden, die
durch die Einteilung der Stangen d und dl und der Führung d= bestimmt sind.
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Es ist im allgemeinen vorteilhafter, den Indexpunkt 0 durch ein kleines
Kreuz darzustellen, wie in Fig. 6. Dieses Kreuz wird aus kurzen, einander kreuzenden
Drähten gebildet, so daß der Kreuzungspunkt deutlich den wirklichen gewünschten
Punkt bezeichnet. Er ist in einem geeigneten Abstand oberhalb des Schiebers D angebracht,
der somit sowohl das Kreuz als auch die Indexnadeln- trägt. Da in Fig. 6 der senkrechte
Netzraster A, B die wagerechten und senkrechten Linien, Raster A und B der Fig.
5, ersetzt, sind nur zwei wagerechte, zueinander senkrecht stehende Indexnadeln
erforderlich. Die Nadel Z von diesen steht senkrecht auf dem Linienraster C und
registriert auf diesem wie vorher, während die Nadel X, Y senkrecht zur ersten steht
und auf dem Netzraster A, B registriert. Da infolgedessen das Kreuz 0 über
die Höhe des Schiebers D und deshalb über die Höhe der beiden Nadeln X, Y
und Z gehoben wird, ist es nötig, daß das registrierende Ende der Nadel
X, Y (zum Anzeigen der in zwei zueinander senkrechten Richtungen liegenden
Maße) nach aufwärts gebogen ist, so daß ihr Ende in der Höhe des Mittelpunktes des
Kreuzes mit dem Netzraster A, B in Berührung kommt. Da die Nadel Z dagegen nur zum
Anzeigen der Maße in der wagerechten Richtung dient (quer zu den senkrechten Fäden
c des Rasters C), so ist die Höhe, in welcher ihr Ende mit dem Raster C in Berührung
kommt, belanglos.
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Die Einstellung der Lage des Indexpunktes oder Kreuzes 0 erfolgt auf
die gleiche Weise in Fig. 6, wie in Fig. 5.
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Bei dem stereometrischen Indikator nach Fig. 5 und 6 ist über den
Rastern und dem durch sie begrenzten Raum ein offenes Gestell E von annähernd Würfelform
angebracht, dessen gedachte Begrenzungsebenen zu den wirklichen oder gedachten Stellungen
der verschiedenen Raster parallel sind. In Fig. 5, mit drei Linienrastern
A, B, C, ist die obere Begrenzungsfläche des Gestelles E parallel zu dem
wagerechten Raster A; die vordere und hintere Begrenzungsebene des Gestelles liegt
zu dem senkrechten Raster B parallel, und die seitlichen Begrenzungsflächen des
Gestelles sind parallel zu- dem senkrechten
Raster C. In Fig. 6,
mit einem senkrechten Linienraster C und einem senkrechten Netzraster
A, B; sind die vorderen und hinteren Begrenzungsflächen des Gestelles E zu
deii-i Raster A, B und die seitlichen Begrenztillgsflächen zu dem Raster C parallel,
während die obere Begrenzungsfläche wagerecht oder senkrecht zu beiden Rastern liegt.
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Das Gestell .E trägt einen abnehmbaren rechtwinkligen Rahmen F, der
zwar in der Zeichnung auf der oberen Seite des Gestelles E als flacher Rahmen dicht
aufliegend angeordnet ist, aber auf jeder Seite des Gestelles E je nach den Bedürfnissen
befestigt werden kann. Der Rahmen F bildet die feste Unterlage für eine Schlitteneinrichtung,
die aus einem Teil F1 und aus einem oberen Teil F= besteht, die gemeinsam zur rechtwinkligen
Verstellung des Suchers in zwei zueinander rechtwinkligen, senkrechten Richtungen
dienen, und zwar in einer Ebene, die parallel zu der gedachten, von der Seite des
Gestelles E gebildeten Begrenzungsfläche liegt, auf welcher der Rahmen F gerade
befestigt ist.
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Die spitze gerade Stange G, der Sucher, ist auf dem oberen Teil F2
des Schlittens an einem Träger oder einer Säule H angebracht. Diese Säule dreht
sich um ihre zu der A-Ebene senkrechte, eigene Achse, in welcher die Teile F1,
F j des Schlittens sich verschieben. Der Sucher G kann in Längsrichtung seiner
eigenen Achse in einer Hülse GI verschoben «-erden, die um eine zur oberen Ebene
parallelen Achse g und bis zu irgendeinem vorbestimmten oder eingestellten Abstand
von dieser Ebene schwingen kann, so daß der Sucher G außer durch seine Längsverstellung
längs seiner eigenen Achse in einem Winkel zu dem Schlitten eingestellt werden kann.
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In dem Beispiel der Fig.5 und 6 befindet sich die Achse g an einem-
Gleitstück h, das sich auf der Säule H einstellen läßt, so daß der Abstand der Achse
g von der Begrenzungsfläche des Gestelles E, an welcher der Rahmen F angebracht
ist, je nach den verschiedenen Bedürfnissen geändert werden kann. Die Winkelverstellung
der Sucherhülse G1 um die Achse g wird mittels eines unterteilten Sektors e ausgeführt,
der voll dem Gleitstück h getragen wird. i Wenn nach Befestigung des Rahmens F an
einer Seite des Gestelles E die geeigneten rechtwinkligen Verstellungen der Teile
F1 und F= des Schlittens ausgeführt sind und ebenso, wenn nötig, des Gleitstückes
h, und auch die geeignete Winkelverstellung der Sucherhülse Gl erfolgt ist, so daß
die Achse des Suchers G bei irgendeiner Neigung zu einem oder mehreren Rastern genau
nach dem Indexpunkt 0 zeigt, so kann der Sucher G dann seiner eigenen Achse entlang
in seiner Hülse G1 vorgeschoben werden, bis sein Ende in Berührung mit dem Indexpunkt
kommt.
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Ist dies alles geschehen, so können die von den Teilen F1, F2 des
Schlittens eingenommenen Stellungen in bezug auf den Rahmen F (oder auch auf das
Gestell E und auf die Raster) und zueinander, wie auch die Winkelverstellungen o.
dgl. der Säule H, des Gleitstückes lt, der Sucherhülse G1 und das Vorschieben
des Suchers G in bezug auf seine Hülse G1 mittels der Skalen bestimmt werden, die
an den verschiedenen Teilen angebracht sind, so daß die einzelnen Verstellungen,
die zur Einstellung der Sucherspitze auf den lildetpulil:t 0 nötig sind, festgelegt
und nach Belieben wiederhergestellt «-erden können.
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Man kann natürlich eine oder mehrere Verstellungen, je nachdem dies
praktisch ist, konstant und fest lassen.
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Der stereometrische Indikator soll zur Verwendung in Verbindung mit
und zur Übertragung von Karten der einzelnen Blätter dienen, aus denen der Körper
zusammengesetzt -gedacht ist. Angenommen, solche Karten sollen in praktischem Gebrauch
als Merkblätter dienen, die für einen- -großen Teil voll Körpern verwendet werden
können, deren Inhalt gattungsähnlich ist, so zniissen diese Karten natürlich Musterformen
des dargestellten Körpers bilden. Aber die gerade vorhandenen Körper, die mit einem
eingreifenden Instrument behandelt werden sollen, werden in manchen Beziehungen
mehr oder weniger von diesen mustergültigen Karten abweichen. Während es möglich
ist, Musterkarten oder solche Karten anzulegen, die nach Schnitten von Proben ähnlicher,
fast vorbildlicher Gegenstände hergestellt sind, um als Muster für den vorliegenden
Zweck-zu dienen, kann der gerade vorhandene Gegenstand, z. B. bei Naturgegenständen,
die durch ein eingreifendes Instrilment behandelt werden sollen, von dem Muster
der Merkblätter hinsichtlich zweier Durchmesser oder ähnlicher maßgebender Größen
verschieden sein. Das Vorhandensein eines solchen Durchmesserunterschiedes nun bedingt
einen Unterschied der Skala zwischen der Blätterdicke des Musters und des vorhandenen
Gegenstandes, wobei die Blätterzahl in jedem der drei Rastersätze unabhängig vom
Maßstab des Gegenstandes konstant bleibt. Um das Kreuz, das gewöhnlich zur Bezeichnung
des Indexpunktes 0 in dem stereometrischen Indikator verwendet wird, so einzustellen,
daß es genau die Lage des vorbestimmten Punktes innerhalb des Gegenstandes (Körpers)
einnimmt, der gerade in Behandlung ist, müssen die Ordinate, die die Lage des Kreuzes
hinsichtlich der verschiedenen
Raster bestimmen,. mit Rücksicht
auf deren relative Maßstäbe zwar nicht mit den Musterskalen der Karten, sondern
mit den den wirklichen Maßen entsprechenden, in dem Objekt vorhandenen Skalen genau
übereinstimmen. Zu diesem Zweck ist es nötig, daß der gleiche Abstand der Fäden
eines jeden Rasters nach Belieben veränderlich ist, so daß er zur Übereinstimmung
mit der wirklichen Blattdicke des -durch den Raster dargestellten Blattsatzes gebracht
werden kann. Die Verstellungen der einzelnen Raster ist unabhängig voneinander,
so daß die Fadenabstände in den verschiedenen Rastern in dasselbe Verhältnis zueinander
gebracht werden können, wie die angenommenen Blätterdicken der verschiedenen Blattsätze,
die den unter Behandlung stehenden Gegenstand bilden.
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Eine für diesen Zweck geeignete Konstruktion verstellbarer Raster
ist in Fig. 7 zu sehen, wo sie an beiden Teilen eines übereinanderliegenden Paares
gleicher Linienraster A und B angebracht ist, die zusammen einen ver= stellbaren
Netzraster bilden. Bei der Beschreibung der Konstruktion, im besonderen hinsichtlich
des Linienrasters A, ist zu bemerken, daß die Fäden a des Rasters an ihren beiden
Enden an eineiit' Paar Lenkstangen 1l, J' angebracht sind, die in der Ebene des
Rasters um Stützen jl, j' schwingend angelenkt sind. Die Stützen jl, j' liegen in
einer zu den Fäden a parallelen Linie, die mit der durch den. mittelsten Faden bezeichneten
Linie j zusammenfällt. Die Enden der Lenkstangen sind durch ein Paar Verbindungsstangen
J von gleicher Länge gelenkig miteinander verbunden, so daß diese Stangenanordnung
einen Parallelogrammrahmen bildet, der entweder eine rechtwinklige oder nach Belieben
eine mehr oder weniger schiefe Form annehmen kann. Die Fäden a sind alle von gleicher
Länge und ihre Befestigungspunkte liegen auf jeder Lenkstange in einer geraden Linie,
die immer zu der Linie der Befestigungspunkte der anderen Lenkstange parallel ist.
Diese Befestigungslinien stehen zur Mittellinie j des Rasters senkrecht (an denen
die Stützen der Lenkstangen liegen), wenn die Lenkstangen Jl, J' ebenfalls senkrecht
zu dieser Mittellinie stehen. Es ist klar, " daß, wenn dieLenkstangen senkrechtzu
dieserMittellinie stehen, die Fäden a des Rasters den größten Abstand voneinander
haben, und daß beim Verschieben des Paiallelogrammrahmens aus der rechteckigen in-
eine mehr oder weniger schiefe Form (Fig. 7) die Fäden sich bis zu einem innerhalb
praktischer Grenzen liegenden, gewünschten Betrag nähern, ohne dabei ihre parallele
Lage zueinander oder zu der Mittellinie j zu verlieren.
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Der Abstand der Fäden a wird, wenn die Lenkstangen JY, J' eine bestimmte
Neigung zu der Mittellinie j des Rasters haben, als der normale Abstand angesehen
werden, der der Dicke der in den Karten angegebenen Musterblätter entspricht, so
daß der Raster so eingestellt werden kann, daß er in Einklang mit den Maßen des
gerade vorliegenden Gegenstandes kommt, dessen Maßstab in der durch den einzelnen
Raster bestimmten Richtung entweder größer oder kleiner ist als der der Karten.
- Das Einstellen jedes Rasters kann mit Hilfe eines Quadranten J3, der an einer
der Lenkstangen, z. B. Jx, angebracht ist, mittels einer festen Stellschraube j3
erfolgen. Die Einteilung des Maßstabes. J3 ermöglicht jede beliebige Neigung der
Lenkstangen J', J" und infolgedessen den Abstand der Fäden a nach Belieben einzustellen.
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hig. io zeigt in perspektivischer und schematischer Ansicht die Kombination
eines Paares verstellbarer Linienraster A, B, die zur Bildung eines verstellbaren
Netzrasters, wie in Fig.7, übereinanderliegen, mit einem verstellbaren Linienraster
C. Diese Kombination bildet eine ähnliche Anordnung, wie die der Fig. q., nur daß
auch noch Verstellbarkeit vorhanden ist, so daß eine weitere Beschreibung unnötig
ist. Die Drehpunkte jl-, j' der einzelnen Raster können in jeder geeigneten Art
angebracht sein.
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Um die Verwendung der Raster als Maßs1iibe zu erleichtern, ist es
ratsam, Mittel zur richtigen Feststellung eines jeden Rasterfadens vorzusehen. Zu
diesem Zwecke sind sämtliche Rasterfäden von dem Faden an, der die Nullinie des
einzelnen Rasters bildet, fortlaufend numeriert, und zwar mit Zahlen, die auf den
Lenkstangen oder auf anderen Teilen des Rasterrahmens angebracht sind. Die Fäden
selbst können verschieden gefärbt sein. Ist die allgemeine Färbe der Fäden weiß,
so kann zur besseren Unterscheidung z. B. jeder fünfte Faden blau und jeder-zehnte
Faden rot sein.
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Bei Verwendung von Fäden, dünnen Drähten oder ähnlichem, biegsamem
Material können die Enden durch Einknüpfen in Löchern oder durch Anbringen an kleinen
Stiften k an den Lenkstangen befestigt werden, wie in Fig. 8 an dem Raster B. Oder
aber, wie in Fig. 9, kann ein einziger fortlaufender Faden b für den Raster B verwendet
werden, der im Zickzack vom einen bis zum anderen Ende des Rasters läuft und bei
jeder Umkehrung über ein Rädchen hl läuft, die an den entsprechenden Lenkstangen
J, J' angebracht sind. Die Rollen kl, welche auf jeder Lenkstange in einer Reihe
liegen, haben gleichen Durchmesser und sind in regelmäßigen Abständen im Betrage
ihres doppelten Durchmessers angeordnet. Durch
Drehen eines der
Endräder wird der ganze Faden gespannt.
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In Fällen, wie in Fig. 8, wo die Fäden fest an kleinen Stiften h oder
Löchern befestigt sind, ist es natürlich nötig, daß die Fäden, um das Schlaffwerden
zu vermeiden, unter Spannung gehalten werden müssen. Zu diesem Zwecke sind sämtliche
.Fadenenden auf einer Seite nicht unmittelbar an der entsprechenden Lenkstange angebracht,
sondern mittels eines verstellbaren Spanners K (Fig.8), der aus einer Stange besteht,
an welcher die Fadenenden unmittelbar befestigt sind. Diese Spannleiste K ist an
der Lenkstange mittels der Schrauben L befestigt, die an der Spannleiste angebracht
sind und durch Bohrungen der WiderlagerLl an der Lenkstange hindurchtreten, wobei
an den Schrauben Muttern l angeordnet sind, mit denen nach Belieben die Lage des
Spanners H zu der Lenkstange in Richtung der Fäden eingestellt werden kann. Um ein
Überspannen der Fäden zu vermeiden, sind Federn 11- zwischen den Widerlagern Ll
an der Lenkstange und den Muttern l eingeschaltet.
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In Fällen, wo die Verwendung von festerem Material als Fäden o. dg1.
wünschenswert ist, können die Fäden durch dünne Stangen oder hochgestellte Blätter
ersetzt werden. Die Befestigung dieser Stäbe oder Blätter an jeder Lenkstange von
verstellbaren Rastern erfolgt mittels Zapfen o. dgl., die um zu den Drehachsen parallele
Achsen drehbar sind, um die Verschiebung des Parallelogrammrasters, wie oben beschrieben,
zu gestatten. In Fig. rr, einer perspektivischen Ansicht eines Teiles eines so konstruierten
Rasters, sind die Fäden durch dreieckige oder messerartige Stäbe M ersetzt, deren
Enden an den beiden Lenkstangen J1, J` mittels Zapfen oder Bolzen M', M2 in einem
Drebkreuz befestigt sind, in dessen Kopf die dreieckigen Stäbe schwalbenschwanzförrnig
liegen. Jeder Zapfen kann auf der entsprechenden Lenkstange um eine zur allgemeinen
Rasterebene senkrechten Achse drehen. Angenommen, ein Ende jedes Stabes M wird an
einem entsprechenden Zapfen M' mittels eines Splintes ml befestigt, dann kann das
entgegengesetzte Ende frei in dem Drehkreuz des Zapfens M= gleiten, um jede Unregelmäßigkeit
in den Längen der einzelnen Stabreihen 11,1 ausgleichen zu können.
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Bei Verwendung solcher fester Stäbe können die Indexnadeln an diesen
befestigt werden, während das den Indexpunkt bezeichnende Kreuz durch den Schnittpunkt
der an den Stäben befestigten Indexnadeln getragen wird. Angenommen, die Raster
sind einstellbar, dann kann besonders in Fällen, wo zwei solcher Raster zur Bildung
eines Netzrasters übereinandergelegt sind, eine Konstruktion n lit den eben geschilderten
Eigenschaften verwendet werden, um den Indexpunkt, nachdem er zuvor in bezug auf
die Karten eingestellt worden ist, welche, wie bereits beschrieben. die Dicke der
Musterblätter darstellen,-selbsteinstellend zu machen, wenn die Raster dann verschoben
«-erden, uin die Stababstände eines jeden Rasters in Einklang mit der wirklichen
Dicke der angenommenen Blätter des zu be-@handelnden Gegenstandes zii bringen.
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Eine solche Anordnung ist z. B. in Fig. 1z dargestellt, wo jeder Linienraster
A, B, C in einer senkrechten Ebene liegt und aus Parallelograminrahmen besteht,
die oben und unten parallele Lenkstangen J', J= besitzen; diese sind bei j1, j@
an einen senkrechten Stab N angelenkt, - der an der gedachten Schnittlinie der Raster
liegt. Die äußeren Enden der Lenkstangen sind an senkrechte Verbindungsstangen J
angegliedert, so daß jeder Raster in seiner Ebene zur Einstellung des Abstandes
der Stäbe a, b, c unabhängig verschoben werden kann. Die Raster
A, B
sind zur Bildung eines verstellbaren Netzrasters A, B übereinandergelegt,
während die Stäbe c des Linienrasters C senkrecht liegen. Die Indexnadeln 7_, X,
Y, die zu den Rastern C und A, B gehören, werden von den Schiebern p@ und
p' gehalten, die längs der wagerechten Arme P1, P2 gleiten können. Diese Arme liegen
quer zu den Rastern A, B und C und dicht auf der Oberfläche. Der Arm El ist senkrecht
über dem Raster A, B verstellbar und der Arm P=, der mit dem Arm El eine Einheit
bildet, ist senkrecht über dein Raster C _verstellbar. Die Indexnadeln Z und X .
Y 'kreuzen einander in rechtem Winkel in einem Schlittenkreuz R, das auf beiden
Nadeln gleitet und das den Indexpunkt bezeichnende Kreuz 0 trägt. In der Höhe dieses
Kreuzes sitzt der» Schieber p1 an dem Netzraster A, B am Schnittpunkt eines senkrechten
Stabes a mit einem wagerechten Stab b dieses Rasters. Zu diesem Zweck ist der Schieber
mit vier vorstehenden Stiften versehen, die in die vier rechtwinkligen Ecken des
Rasters eingreifen, die durch das Überschneiden zweier Stäbe in Höhe des Sternes
gebildet werden. Der Schieber p' sitzt an einem senkrechten Stab c des Rasters C
und ist zu diesem Zweck mit zwei vorstehenden Stiften versehen, um beide Seiten
des betreffenden Stabes zu umfassen.
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Um die Schieber p1, p' zuerst gemeinsam über die Oberfläche ihrer
betreffenden Raster zu bewegen, damit das Kreuz 0 in die gewünschte Stellung kommt,
ist es notwendig, daß jeder Schieber und daher auch jeder Arm Pl, P' von seinem
Raster loskommen kann. Zu diesem Zwecke sind die Arme P' und P2 an Hülsen q' und
q' angebracht, die
unabhängig um eine zylindrische Muffe O drehbar
sind, die ihrerseits auf der senkrechten Stange 1V verteilt ist. Die zwei Hülsen
d1, q= sind zwischen zwei Ringen q auf der Muffe übereinander angeordnet, so daß
sie gezwungen sind, sich als Ganzes mit der letzteren zu bewegen, während die Arme
pl, p2
normalerweise vermittels der Federn s in ihrer wirksamen Stellung auf
den Rastern gehalten werden, die um die Muffe Q gewunden sind und an Anschlägen
an den Hülsen q1, q= anliegen.
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Es ist klar; däß; wenn die Schieber pl, p`
anfangs so
eingestellt sind, daß das Kreuz 0 die gewünschte Stellung zu den entsprechenden
Rastern einnimmt, jede folgende parallele Verschiebung eines der l.inieriraster
:1 und B (welche zusammen den Netzraster <1, B bilden) oder des Rasters G auf
den Kreuzs@hlitten I2 eine Bewegung überträgt, die der Größe des Abstandswechsels
der Stäbe des so verschobenen Rasters entspricht. Die Muffe O gleitet dabei im Notfall
senkrecht auf der Stange N , so daß das Kreuz 0 seine vorbestimmte
Stellung in Beziehung zu allen Rastern selbsttätig einnehmen wird, während er an
jeder Abstandsveränderung der Stäbe jedes Rasters teilnimmt.