DE47998C - Instrument zur Herstellung perspektivischer Zeichnungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 42: Instrumente.

Die vorliegende Erfindung besteht in einem Zeicheninstrument, mittelst dessen Jedermann — auch ohne Vorkenntnisse, sowie ohne die bekannten Hülfsmittel und ohne vorherige Bestimmung des Fluchtpunktes — Zeichnungen in genauer Perspective herstellen kann.

Mit Hülfe dieses Instrumentes kann aber auch eine perspectivische Zeichnung einem gegebenen' Fluchtpunkt entsprechend bestimmt und ausgeführt werden, ohne nach demselben . hin gerichtete Projectionsstrahlen zu ziehen. Dieses Instrument findet hauptsächlich Verwendung für Arbeiten, welche im Freien ausgeführt werden müssen, wo lange Schienen etc. nicht leicht mitgeschleppt werden können.

In den beiliegenden Zeichnungen stellt die Fig. ι das geschlossene Instrument dar, während die Fig. 2 dasselbe ganz offen zeigt. Die Fig. 3 ist eine perspectivische Ansicht eines der hierbei zur Anwendung gelangenden Zeiger. Die Fig. 4 zeigt eine einfache Anwendung des Instrumentes. Die Fig. 5 erläutert das geometrische Princip, auf welchem dieses Instrument beruht; die Fig. 6 zeigt, wie beispielsweise auch andere Aufgaben der perspectivischen Darstellung mit diesem Instrument gelöst werden. Die Fig. 7 zeigt schliefslich in ausführlicher Weise eine Anwendung des Instrumentes zur Darstellung einer perspectivischen Zeichnung eines Gebäudes oder dergleichen.

Das Instrument besteht aus zwei bei a scharfiierartig mit einander verbundenen Schienen oder Armen A und B. Wie aus der Fig. 1 zu ersehen, ist der Arm A — um die bei beiden Armen A und -B gleiche Breite derselben — kürzer als B, so dafs, wenn das Instrument ganz offen steht, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, die beiden Arme einen genauen rechten Winkel bilden, indem das Ende von A auf -B aufsteht. Auf jedem der beiden Arme und auf beiden Seiten derselben ist eine zweckmäfsig eingetheilte Scala aufgezeichnet, deren Einheit am besten gleich der Breite der Arme^. und B des Instrumentes angenommen wird. Jeder Arm ist mit zwei gleitenden Zeigern oder Nonien VV¹ versehen. Die letzteren können entweder, wie in der Fig. 3 gezeigt, als Klammern oder sonstwie geformt sein.

Um mit Hülfe dieses Instrumentes eine perspectivische Zeichnung herzustellen, in welcher alle Linien nach demselben — durch eine gegebene Linie bestimmten — Fluchtpunkte gerichtet sind, verfährt man folgendermafsen.

Es sei z. B. die Linie 1-3 (in der Fig. 4) die Richtung der oberen Kante eines Gebäudes gegen einen am Horizont gelegenen Fluchtpunkt und ι - 2 eine Verticallinie des Gebäudes, und es wird verlangt, dafs von den Punkten 5, 7, 9 und 2 aus nach demselben Fluchtpunkt gerichtete perspectivische Linien gezogen werden, so wird zu diesem Zweck der Arm B des Instrumentes so auf die Zeichnung gelegt, dafs die — die Berührungsstelle zwischen A und B bildende und im Folgenden mit Innenkante von B zu bezeichnende — obere Kante von B mit dem Horizont H zusammenfällt und der Arm A so weit geöffnet, dafs die ·— wieder, die Berührungsstelle von A und B bildende und im Folgenden mit Innenkante von A zu bezeichnende — untere Kante von A auf den Punkt 1 zu liegen kommt. Dann wird der Nonius V den Arm B entlang so weit ver-

schoben, bis die Zeigerkante desselben mit der durch ι hindurchgehenden Verticalen zusammenfällt. Sodann wird das ganze Instrument, ohne die Winkelöffnung desselben zu verändern, den Horizont H entlang so weit verschoben, bis, wie in Fig. 4 punktirt angegeben ist, die Innenkante von A auf den Punkt 3 trifft, worauf der Nonius V¹ auf B derart eingestellt wird, dafs die Zeigerkante desselben auf die durch 3 hindurchgehende Verticale fällt. Zur Ausführung dieser Construction kann statt des Punktes 3 auch irgend ein anderer Punkt der von 1 nach dem Fluchtpunkt gerichteten Linie 1-3 verwendet werden.

Das Instrument wird sodann in seine erste Lage zurückgeschoben, d. h. so weit, bis die Zeigerkante des Nonius V auf die Verticale 1 - 2 zu liegen kommt, und der Arm A so weit nach unten gedreht, bis die Innenkante desselben auf den Punkt 5 trifft. Dann wird das Instrument wieder in die punktirt eingezeichnete Lage zurückgeschoben, bis V¹ wieder mit der Verticalen 3-4 zusammenfällt. Der Schnittpunkt der Innenkante von A mit der Verticalen 3-4 ergiebt sodann den Punkt 6, welcher, mit dem Punkt 5 verbunden, die Linie 5-6 ergiebt, die mit der Linie 1-3 genau perspectivisch ist, d. h. nach demselben Fluchtpunkt wie die Linie 1 - 3 verläuft.

In derselben Weise wird verfahren, um die Linie 7-8 und alle anderen, über dem Horizont befindlichen perspectivischen Linien zu ziehen.

Um die unter dem Horizont liegenden Linien zu construiren, werden beide Nonien in derselben Lage gelassen und das Instrument umgewendet, wobei die Innenkante von B auch wieder mit dem Horizont H zusammenfallen mufs. Sodann wird das Instrument so weit geschlossen, bis die Innenkante von A denjenigen Punkt 2 trifft, von welchem aus nach dem Fluchtpunkt gezogen werden soll; hierauf wird das Instrument, ohne den Arm A zu verstellen, also ohne den Winkel zwischen A und B zu ändern, so weit auf den Horizont H verschoben, bis F¹ auf der durch 3 hindurchgehenden Verticalen liegt, und dann der Schnittpunkt der Innenkante von A mit dieser Verticalen bestimmt. Die nach diesem Schnittpunkt 4 gezogene Linie 2-4 wird nach demselben Fluchtpunkt gerichtet sein wie die Linie 1 - 3. In derselben Weise werden die perspectivische Linie 9-10 und alle übrigen unter dem Horizont befindlichen perspectivischen Linien bestimmt.

Die Richtigkeit dieser Construction geht aus der in der Fig. 5 gegebenen geometrischen Darstellung hervor. Die beiden Linien 1-3 und 5-6, welche nach demselben auf dem Horizont H befindlichen Fluchtpunkt N hinlaufen, d. h. zu einander perspectivisch sein sollen, werden diesen Bedingungen dann entsprechen, wenn die Verticalen 1 — b und 3 — c durch diese Linien 1-3 und 5-6 in proportionale Theile getheilt werden, also die Proportion

(i-*):(3-?) = (5-*):(6-c)
erfüllt wird. . Dieses ist hier der Fall, da sowohl zur Ermittelung der Constructionslänge p, wie die für eine bestimmte Entfernung zweier Verticallinien immer sich gleichbleibende Verschiebung des Instrumentes genannt wird, aus der gegebenen Richtungslinie 1 - 3 und dem Horizont, als auch zur Ermittelung der Schnittpunkte der zu construirenden perspectivischen Linien die horizontale Verschiebung des Instrumentes um die gleiche Länge und in solcher Weise erfolgt, dafs der Winkel an der Spitze a desselben für die Construction einer jeden Linie der gleiche bleibt und ein für die verschiedenen Linien verschiedener ist.

Aus der Aehnlichkeit der Dreiecke 1 b α und 3 c a^l folgt die Proportion

(i-b):(₃-c) = (a — b):(a*-c).

Aus der Aehnlichkeit der Dreiecke $ b a und 6 c a¹ folgt wieder die Proportion
(5_.i):(₆__c) = (_a__ft):(_ai__c).

Es ist daher für die Linie 5-6

(i_&):(3_c) = (5-*):(6-_C)
und das Gleiche trifft für alle anderen auf diese Weise construirten Linien zu.

Die Fig. 6 zeigt, wie mit diesem Instrument die Aufgabe gelöst wird, bei einer gegebenen Entfernung des Fluchtpunktes die Neigung einer nach demselben zu ziehenden Linie zu bestimmen, wenn der Fluchtpunkt aufserhalb der Zeichenfläche liegt. Hierfür werden die Arme A und B in die Lage gebracht, in welcher sie zu einander senkrecht stehen, das Instrument wird also ganz geöffnet. Soll, nun bei bekanntem Horizont H und bekannter Entfernung / des Fluchtpunktes N von einer senkrecht auf dem Horizont stehenden Verticalen r-t von r aus eine Linie nach dem Fluchtpunkt N gezogen werden, so wird der kürzere Arm A des Instrumentes mit seiner Aufsenkante an die Verticale r-t derart angelegt, dafs der mit dem Scharnierpunkt α zusammenfallende Nullpunkt der Scala mit .dem Punkt r zusammenfällt und die Höhe h durch Einstellen eines Nonius festgelegt. Das Verhältnifs der Länge I zu der Höhe h giebt das Verhältnifs der auf dem zweiten Arm B des Instrumentes abzumessenden Länge χ zu der Breite 5 des Armes an, so dafs, wenn diese Länge χ auf der Aufsenkante von B durch einen Zeiger vermerkt und der Endpunkt dieser Länge mit dem Punkt r verbunden wird, dadurch die durch r nach dem in der Entfernung / auf dem Horizont H liegenden Fluchtpunkt N zu ziehende Linie bestimmt ist.

In gleicher Weise ist die Aufgabe zu lösen, bei gegebener Neigung einer perspectivischen Linie gegenüber der Verticalen die Entfernung

des Fluchtpunktes auf dem Horizont zu bestimmen, da dann, wie aus der Fig. 6 zu ersehen, bei demselben Anlegen des Instrumentes aus dem zu messenden Verhältnifs von s und χ das Verhältnifs von h zu der zu bestimmenden Länge / zu ermitteln ist.

In gleicher Weise können dann auch andere Aufgaben des perspectivischen Zeichnens mit dem beschriebenen Instrument gelöst werden. So ist beispielsweise in der Fig. 7 L die Vorderseite eines Gebäudes in orthogonaler Projection mit der genauen Lage der Thür und der Fenster, von welcher Projection unter Zuhülfenahme des beschriebenen Instrumentes eine perspectivische Ansicht gezeichnet ist. Die perspectivische Neigung M-N der oberen Kante M-F des Gebäudes gegenüber der Verticalen M- G kann man, wenn die Höhe des Punktes M über dem Horizont und die Entfernung des Fluchtpunktes bekannt sind, mit Hülfe des in Fig. 6 angedeuteten Verfahrens mit dem Instrument leicht ermitteln. Hierauf werden zunächst alle verticalen Begrenzungslinien der Thür und der Fenster auf die Linie M-F und alle horizontalen Begrenzungslinien derselben auf die Linie Ai-G projicirt. Das Instrument wird sodann mit einer Kante an die Linie M-N angelegt und mit der entgegengesetzten Kante desselben eine Linie H-K parallel zu M-N gezogen, und die verticalen Projectionspunkte I, II, III u. s. w. von M-F auf diese parallele Linie von K ab übertragen und der auf diese Weise ermittelte Endpunkt H dieser parallelen Linie mit G verbunden. Sodann werden alle anderen Punkte F, IP, IIP u. s. w. der parallelen Linie H-K mit G verbunden, und die Schnittpunkte I", II", III" u. s. w. der betreffenden Verbindungslinien mit der Linie M-N bilden die Endpunkte der verticalen Begrenzungslinien in der perspectivischen Zeichnung. Um nun die horizontalen Begrenzungslinien zu ermitteln, legt man den Arm B des Instrumentes mit seiner Innenkante an den Horizont H an und öffnet den Arm A, bis die Innenkante desselben auf den Punkt M zu liegen kommt. Das Instrument wird zunächst verschoben, bis die Innenkante von A den Punkt N trifft, um die Entfernung a — α¹= ρ (der Constructionslänge) zu ermitteln und die Nonien V und F¹ entsprechend einzustellen; es können dann durch die Punkte 1, 2, 3, 4 u. s. w. die perspectivischen, horizontalen Begrenzungslinien gezogen werden, wie dies bereits an Hand der Fig. 4 erläutert wurde, um auf diese Weise eine genaue perspectivische Zeichnung des Gebäudes zu erhalten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Zeicheninstrument zur leichten und genauen Herstellung perspectivischer Darstellungen, bestehend aus zwei scharnierartig mit einander verbundenen und mit Eintheilungen versehenen Armen A und B, welche in vollständig geöffneter Stellung genau einen rechten Winkel mit einander bilden, und auf welchen je zwei Nonien V und V¹ entlang gleiten, welche die zur Darstellung perspectivischer Linien nothwendige, jedesmal gleiche Verschiebung des Instrumentes den Horizont H entlang angeben und diese Verschiebung begrenzen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.