DE40855C - Instrument zur Verzeichnung rechts- und linksläufiger Spiralen, sowie der zugehörigen Spiegelbilder - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 42: Instrumente.

ADOLF HÄRTUNG in BERLIN.

Spiegelbilder.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. Januar 1887 ab.

Das durch Zeichnung dargestellte, für den Gebrauch in der Praxis des Architecten, Steinmetzen, Bildhauers u. s. w. bestimmte Instrument verzeichnet auf mechanischem Wege rechts- und linksläufige, mit nach aufseh oder nach innen sich verengender Gangweite erscheinende Spiralen, sowie Zwischenformen, bei denen die Gangweiten aller Windungen mehr oder weniger unter sich gleich gemacht werden können, endlich zu jeder Spirale, für welche das Instrument einmal eingestellt ist, das genaue Spiegelbild durch das Verfahren des einfachen Umlegens des Instrumentes ohne nochmaliges Einstellen.

Die nachfolgende Beschreibung des Instrumentes setzt die gebrauchsfertige Aufstellung auf einer horizontalen Zeichenfläche, voraus.

Das Laufrad Ä, aus einem metallenen Drehkörper, welcher die zur Hervorbringung einer genügenden Reibung am Zeichenpapier erforderliche Schwere hat, bestehend, ist an seiner V.orcferseite mit einer schneidenförmig abgedrehten Stahlscheibe versehen, mit der es auf dern>Pap1?r rollt. Es ist, in Kernpunkten um eifie horizontale Welle leicht drehbar, mittelst seiner Lager mit einer horizontalen, kreisrunden, durchbrochenen Scheibe R so verbunden, dafs die Schneide.des Rades im Durchmesser von R spielt und somit der jeweilige Fufspunkt von A vertical unter dem Centrum von R befindlich ist. R schleift zwangläufig in dem kreisrunden Ausschnitt ,der Scheibe S und ist nebst dem Rade A (mittelst der aus Fig. 1 ersichtlichen Mikrometervorrichtung D) in S nach Bedürfnifs zu drehen . und festzustellen. Gradtheilung und correspondirende Marke beider Scheiben lassen die gegenseitige Stellung erkennen.

Die Scheibe S gleitet vermöge der durchbohrten Ansätze H an der horizontalen, cylindrischen Gleitstange G. Die Achse der letzteren liegt in einer Höhe mit der Achse des Rades A. Dieses läfst sich somit nebst der Lagervorrichtung nach der anderen Seite der Gleitstange hinüberschlagen, ohne dafs sich dadurch die Entfernung des Radfufspunktes von der Gleitstange, in der Horizontalprojection gemessen, ändert.

Die Gleitstange wird parallel der Zeichenfläche gestützt, einerseits durch die mit dem Führungsknopf K verbundene Fufsscheibe L, andererseits durch zwei Stützpunkte der Centrirstange JV: die Kopfscheibe P und die Polspitze O, welche in die Zeichenfläche hineingedrückt wird.

Die Centrirs.tange JV läfst sich nebst der Polspitze mittelst Schraubengewindes in dem Mutterstück M durch Drehung vor- und rückwärts bewegen. Sie lagert mit M, rechtwinklig zur Gleitstange, in einer Ausklinkung des Kropfstückes T und läfst sich in dieser Ausklinkung — im Sinne einer Horizontaldrehung von i8o° — umlegen, ohne dafs sich dadurch der Abstand der Polspitze und der Achse von G, horizontal gemessen, ändert. Die Form des Kropfstückes T gestattet ein Heranrücken des Laufrades bis nahe an die Polspitze.

Aus den Fig. 6 bis 9 der Zeichnung ist ersichtlich, wie durch geeignete Anordnung der Führungshülse W das Kropfstück T entbehrlich wird. Gleichzeitig gestattet diese Anordnung ein einfacheres fehlerfreies Umlegen der Centrirstange JV durch Lösen der Klemmschraube U. Die Centrirstange besteht gegenüber der erstbeschriebenen in einer cylindrischen, durch

Schraube festzustellenden Stange mit Scala; die Polspitze ist so eingerichtet, dafs sie auch vertical unter die Gleitstange rücken kann und an der Drehung beim Gebrauch des Instrumentes nicht theilnimmt.

Der Zeichenstift, Fig. 2, welcher die Einrichtung der sogen. Künstlerstifte hat, gleitet mit geringem Spielraum in der den Steg E der inneren Scheibe R vor der Mitte des Laufrades vertical durchdringenden cylindrischen Metallhülse. Das Gewichtstück Q. bewirkt mittelst des an seinem Griffknopf befindlichen Lappens das Andrücken des Stiftes an die Zeichenfläche und ist von solcher Form und so angeordnet, dafs sich gleiche Höhenlage seines Schwerpunktes mit dem des Laufrades erreichen läfst und somit bei Gebrauch eines rauhen Zeichenpapiers oder ungleichmäfsiger Führung des Instrumentes ein Vibriren des Zeichenstiftes wirksamer vermieden wird, als bei etwaiger Anordnung des Gewichtstückes am Kopfe des Stiftes.

Zum Zeichnen mit flüssigen Mitteln dient die in Fig. 5 durch Ansicht und Schnitt dargestellte Tuschröhre. Mehrere gegen einander auszuwechselnde, unten anzuschraubende Stahloder Neusilberspitzen von gröberer oder feinerer Durchbohrung ergeben verschiedene Linienstarken. Für das Andrücken an die Zeichenfläche genügt das Eigengewicht der Röhre, deren erstmaliges Füllen mit Tusche am einfachsten durch Ansaugen an dem trichterförmigen Mundstück geschieht, während später von oben mittelst des Pinsels gefüllt wird.

Beim Gebrauch des Instrumentes stellt man das Laufrad A unter irgend einem Winkel zur Gleitstange ein und bewegt den Führungsknopf K im Kreise um die Polspitze herum. Das Rad kann infolge seiner Winkelstellung der Kreisbewegung nicht folgen und gleitet, während es rollt, an der Gleitstange entlang auf den Pol zu oder von ihm fort, je nach der Drehungsrichtung des Instrumentes und Neigungsrichtung des Rades. Verschiedene Winkelstellungen des Rades zum Radius vector, der hier durch die Verbindungslinie zwischen Pol und Radfufspunkt bezeichnet wird, ergeben verschiedene Curven.

Die durch die Einrichtung der Centrirstange gegebene Möglichkeit, die Polspitze in beliebigen Abstand von der Gleitstange bringen zu können, erlaubt es, die Neigung des Laufrades zum Radius vector zu einer während des Zeichnens entweder constanten oder stetig sich ändernden zu machen.

Bei gleicher Entfernung der Mitte des Laufrades und der Polspitze von der Gleitstange (Mittellage des Poles) bleibt der Neigungswinkel des Rades zum Radius vector constant, bei ungleicher Entfernung (Seitenlage des Poles) ändert sich, während das Rad an der Gleitstange entlang rückt, der Neigungswinkel desselben zum Radius vector stetig.

Während das Laufrad bei Mittellage des Poles lediglich logarithmische Spiralen durchläuft, hat es der Zeichner durch Einstellen des Poles in geeignete Seitenlage in der Hand, den Verlauf der Curve nach Bedürfnifs innerhalb gewisser Grenzen zu variiren, so dafs sich auf diese W^Teise Spiralen von solcher Verschiedenheit, auch der Art nach, ergeben, wie sie sonst mit einer einzigen Vorrichtung, wenigstens ohne Auswechselung von Theilen* nicht zu erreichen sind, nämlich nicht nur Spiralen mit nach innen, sondern auch solche mit nach aufsen sich stetig verengender Gangweite, und somit auch alle Zwischenformen bis zu Curven von überall gleicher Gangweite hin.

Das für die zeichnerische Praxis nicht minder wichtige Erfordernifs, zu einer gezeichneten Volute das genaue Spiegelbild derselben herstellen zu können, erfüllt das Instrument, ohne dafs die umgekehrte Winkelstellung des Rades durch neues Einstellen herbeigeführt zu werden braucht, in einfachster Weise dadurch, dafs es sich umlegen läfst.

Man schlägt zu diesem Zweck das Laufrad auf die andere Seite der Gleitstange hinüber und bringt durch das oben beschriebene Umlegen der Centrirstange die Polspitze gleichfalls in die der früheren entgegengesetzte Lage. Die Drehung des Instrumentes erfolgt dann in der entgegengesetzten Richtung von der, welche bei Verzeichnung der ersten Curve angewendet wurde.

Was die bisher zu gleichem Zwecke construirten Instrumente betrifft, so können diejenigen, bei welchen das Heranführen des Zeichenstiftes gegen das Centrum der Vorrichtung auf der Umdrehung eines Rades, welches auf einer Schraubenspindel entlang läuft, beruht (vergl. die schematische Darstellung in: H. T. Brown, 507 Bewegungsmechanismen, Stuttgart, Cotta, 1886, sowie Say no, Spiralo- grafo meccanico), ebensowenig bei Beurtheilung der Neuheit des vorstehend beschriebenen Instrumentes in Frage kommen, als jene Vorrichtungen, bei welchen derselbe Zweck durch Aufwickeln eines Bandes auf einen Cylinder oder Konus zu erreichen gesucht wird.

Dagegen ist bezüglich des Instrumentes von Penrose & Bennett (beschrieben in: Stanley, Drawing Instruments) eine specielle Vergleichung mit dem Instrument des Erfinders und Kennzeichnung der zwischen beiden obwaltenden Unterschiede erforderlich.

Als solche Unterschiede ergeben sich die folgenden:

Das Laufrad des Instrumentes bei Stanley ist ein dünnes und erhält den Druck für die erforderliche Friction auf dem Papier durch das besonders schwer hergestellte Gestell.

Während dabei ein Theil dieses Gewichts zwecklos auf die führende Stahlstange entfällt und dadurch das Instrument unnöthig schwer (clumsy, plump, wie der Verfasser selbst sagt) gemacht wird, erhält beim Instrument des Erfinders das Rad seine Last durch sein voll ausgenutztes, weil über dem Fufspunkt concentrirtes Eigengewicht, und das Gestell bedarf nur der zur Construction erforderlichen Dicke.

Bei Stanley ist das Rad als ein mit Rändelung versehenes bezeichnet; das Rad beim Instrumente des Erfinders hat glatten, schneidenförmig abgedrehten Rand und erfüllt in dieser Form seinen Zweck vollkommen, indem es bei mehrfachem Durchfahren derselben Curve keine Abweichungen zeigt.

Das bei Stanley den Zeichenstift beschwerende Gewichtstück hat hohe Schwerpunktslage über dem Gestell, welche bei Anwendung rauhen Zeichenpapiers oder ungleichmäfsiger Führung des Instrumentes zu störenden Schwankungen bezw. Vibrationen Veranlassung geben wird. Der Schwerpunkt des Gewichtstückes hat beim Instrument des Erfinders dieselbe Höhenlage wie der des Rades, und störende Schwankungen treten selbst bei ungleichmäfsiger Handhabung nicht auf.

Bei Stanley ist die Führungsstange am äufseren Ende durch Rollen gestützt, bei dem oben beschriebenen Instrument durch die Fufsscheibe. Befindet sich der Pol der zu zeichnenden Curve in solcher Lage auf dem Papier, dafs die Führungsstange mit ihrem Stützpunkt den Papierrand passiren mufs, so wird der abgerundete Rand der Fufsscheibe hierbei bequem die Papierkante überfahren, während die Rollen Stanley's, da sie mit ihrer Seitenfläche gegen die Kante anlaufen, Hemmungen erfahren müssen.

Bei Stanley liegt der kurze Arm, welcher die Polspitze trägt, am Papier an (s. Zeichnung), was zur Folge haben wird, dafs bei den mit Tusche verzeichneten Curven die inneren Windungen verwischt werden. Die Centrirstange des im Vorstehenden beschriebenen Instrumentes hat diesen Mangel nicht, sie wird durch die scharfkantige Kopfscheibe und die entsprechend gestaltete Polspitze über dem Papier schwebend erhalten.

Die Fest- bezw. Schrägstellung des Rades wird bei Stanley durch Trieb bewirkt. Der Erfinder erreicht diesen Zweck durch Mikrometervorrichtung vollkommener, da eine minimale Aenderung der Radneigung bereits sehr merkliche Aenderungen der Curven ergiebt.

Das Instrument bei Stanley läfst weder durch Zeichnung eine Verlegbarkeit der Polspitze bezüglich ihres Abstandes von der Gleitstange erkennen, noch werden im Texte diese Möglichkeit und die dadurch erreichbaren Vortheile feinerer, künstlerischen Ansprüchen genügender Nuancen erwähnt. Stanley's Instrument wird somit, da der feste Pol, der Zeichnung zufolge, Mittellage hat, lediglich logarithmische Spiralen verzeichnen.

Weder durch Zeichnung noch durch Beschreibung giebt Stanley Näheres darüber an, in welcher Weise die Spiralen mit Tusche verzeichnet werden können.

Das Instrument bei Stanley deutet weiterhin weder in der Zeichnung noch in der Beschreibung die Möglichkeit an, durch das Umlegen des Instrumentes die exacte Verzeichnung der Spiegelbilder bewirken zu können; auch schliefst schon der den Rand des Laufrades merklich überragende Theil der Haltevorrichtung für den Zeichenstift die Manipulation des Umlegens aus.

Claims (9)

Patent-Anspruch: Ein Instrument zur Verzeichnung rechts- und linksläufiger Spiralen sowie der zugehörigen Spiegelbilder, bei welchem

1. die erforderliche Friction des Rades am Papier in der Hauptsache durch das Eigengewicht des Rades bewirkt wird,

2. das Rad mittelst eines glatten, schneidenförmigen Randes auf dem Papier rollt,

3. der Schwerpunkt des den Zeichenstift belastenden Gewichtstückes vor der Mitte des Laufrades seine Lage erhält,

4. das Verzeichnen der Tuschlinien durch eine mit feinerer oder gröberer Oeffnung an der unteren Spitze versehene Tuschröhre erfolgt,

5. die Gleitstange am äufseren Ende durch eine verstellbare, am Rande abgerundete Fufsscheibe gestützt wird,

6. die Centrirvorrichtung (und mit ihr die Gleitstange am inneren Ende) einerseits durch die scharfkantige Kopfscheibe, andererseits durch die Polspitze an der Berührung mit dem Papier gehindert wird,

7. die Einstellung des Rades durch eine für grobe und feine Einstellung eingerichtete Mikrometerschraube erfolgt,

8. die Polspitze verlegt werden, d. h. der seitliche Abstand derselben von der Gleitstange beliebig eingerichtet werden kann, und

9. das Verzeichnen des zu einer Curve gehörigen Spiegelbildes durch Umlegen des Instrumentes ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.