DE61629C

DE61629C - Perspektivlineal

Info

Publication number: DE61629C
Application number: DENDAT61629D
Authority: DE
Original assignee: R. KRI^ghammer, Assistent an der k. k. tech. Hochschule ;n Wien IV., Luisengasse 19

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

R. KRIEGHAMMER in WIEN. Perspektivlineal.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. Juni 1891 ab.

Bei perspektivischen Constructionen handelt es sich oft darum, viele convergente Linien nach einem seiner Lage nach gegebenen Punkte (Convergenzpunkt, Fluchtpunkt) zu ziehen, welcher sich aufserhalb des Bereiches der gewöhnlichen Constructionsmittel, ja selbst aufserhalb des Arbeitsraumes befindet, auf den man bei der Zeichnung angewiesen ist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, dem Zeichner ein leicht zu führendes Instrument an die Hand zu geben, welches unter den erwähnten Umständen das Ziehen convergenter Linien ermöglicht, wobei die Richtungslinie des Convergenzpunktes, d. h. eine durch den Convergenzpunkt gehende Linie, sowie seine Entfernung von einem bestimmten Punkte dieser Linie als gegeben vorausgesetzt sind.

Dieses Instrument besteht im wesentlichen aus zwei Schenkeln, die durch ein Scharnier gelenkig mit einander verbunden sind, welch letzteres längs der Kante eines zum Ziehen der Convergenzlinien dienenden Lineals derart verschoben werden kann, dafs bei jeder Stellung der beiden Schenkel der von denselben eingeschlossene Winkel von der Linealkante halbirt wird.

Die Vorrichtung gleitet mit den beiden Schenkeln an zwei in bestimmter Entfernung symmetrisch zu der gegebenen Richtungslinie gelegenen und durch Stifte bezeichneten Punkten derart, dafs die Kante des Lineals bei entsprechender. Einstellung der Schenkel in allen Lagen gegen den gegebenen Punkt hin convergirt.

Die geometrische Grundlage, auf welcher die Construction beruht, ist folgende:

Durch zwei in gegebenen und gleichen Abständen von der Linie F- S fixirte Punkte A B (s. Fig. A der beiliegenden Zeichnung) und dem Scheitel SS¹ eines Winkels, dessen Schenkel an diesen Punkten gleiten, ist ein Kreis bestimmt, dessen Schnittpunkt mit der Symmetrieachse der beiden Punkte zugleich der gemeinsame Schnittpunkt der Winkelhalbirenden ■ für die verschiedenen Lagen S S¹ des Scheitels ist; denn es ist:

Z.F S A = Z-FSB

daher Z-FS¹A

Bei gegebener Distanz der Punkte A-B wird einer bestimmten Gröfse des Winkels ASB eine bestimmte Gröfse des Kreises und somit auch eine bestimmte Gröfse der Distanz O F entsprechen; der gestreckten Lage der beiden Schenkel A S und S B entspricht die Distanz unendlich. Wenn wir daher einen verstellbaren Winkel derart mit einem Lineal in Verbindung'bringen, dafs dessen Kante den Winkel stets halbirt und die Schenkel dieses Winkels an zwei in bestimmter Distanz gegebenen Punkten gleiten können, so werden sich die Verlängerungen der Linealkante stets in einem Punkte schneiden, dessen Lage in der Symmetrieachse der beiden Punkte durch die

Gröfse des Winkels bestimmt ist, wie aus Fig. B zu ersehen ist.

Um die Feststellung des Winkels oder der Schenkel desselben überhaupt, sowie namentlich in ihrer Strecklage zu ermöglichen, sind die Schenkel durch zwei gleich lange Lenkstangen R N und R M, Fig. C, gehalten, so dafs hierdurch ein Scharniertetragon mit je zwei gleichen anliegenden Seiten gebildet wird.

Bei der Ausführung der Vorrichtung ergaben sich je nach dem Grade der theoretisch angestrebten Genauigkeit zwei verschiedene Constructionen. Beiden gemeinsam ist das Scharniertetragon zur Feststellung des Winkels und das Lineal mit dem am Ende befindlichen Mittelschlitz, zu dessen beiden Seiten die Scala angebracht ist, deren Theilstriche den verschiedenen Entfernungen des Convergenzpunktes von dem Punkte O entsprechen.

Verschieden in den beiden Constructionen ist die Art, in welcher die Punkte R und S in der Linealkante verstellbar festgehalten sind.

In der Zeichnung sind die zwei Ausführungsarten des Perspektivlineals dargestellt, und zwar ist: .

Fig. ι ein Perspektivlineal, bei welchem ein Scharnierpunkt der beiden Schenkel längs der Linealkante mittelst eines Herzstückes verschoben werden kann, und Fig. 2 ein Perspektivlineal, bei welchem das Scharnier der beiden Lenkstangen der Schenkel längs der Linealkante mittelst Parallelführung verschiebbar ist.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Sonderansicht der ersten Ausführungsart.

Bei der ersten Ausführungsart ist der eine Punkt R des Scharniervierecks durch Schraube und Mutter an der am Lineal Ü befestigten Metallplatte Q_ und somit an der. Linealkante fixirt, während der Scheitelpunkt 5 durch Hebel K und Stellstift t an dem Herzstück / befestigt ist, welches die Scalaplatte V umgreift und zur Aufnahme des Scharniers S oder S¹ bei _/, Fig. 3, ausgeschnitten ist; das Herzstück wird seinerseits von der Schraube L getragen, deren mit Index / versehener Kopf im Schlitz u des Lineals U und der Sealentheilung V gleitet, wobei die ganze Vorrichtung durch Anziehen der Schraube L festzuklemmen ist. Der Hebel K, welcher um die Achse der Schraube L drehbar ist, wird durch den Stellstift f in zwei Lagen T¹S und T¹S 'befestigt (Fig. 3). In beiden Lagen 'entspricht das Auge s des Hebels K den in den Linealkanten liegenden Augen S und S¹ des Herzstückes, .welch letztere jeweilig die Achsen oder Scharnierbolzen des Scharniervierecks aufzunehmen haben. Es ist hiermit bei gleichzeitiger Umstellung der Schraube von R nach R¹ die Feststellung der Punkte R S auch in der anderen Kante des Lineals ermöglicht.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Construction des Perspektivlineals wurde von einer genauen Uebereinstimmung der beiden Punkte R S mit der Linealkante abgesehen und eine Parallelführung angeordnet. Die Seiten des Scharniervierecks sind nämlich über die Punkte R S proportional den Strecken NR und NS verlängert, wobei das Ende S⁰ des einen Schenkels S⁰SN durch eine Niete · oder eine Schraube am Lineal U befestigt ist, während das Ende R° der Lenkstange R⁰RN an der mit Index / versehenen Klemmvorrichtung sitzt, welche im Schlitz u des Lineals U und der Scala V gleitet.

Um eine Umstellung des Winkels für die andere Linealkante zu ermöglichen, sind die Scharnierverbindungen in R⁰ und R lösbar eingerichtet.

Was den Fehler anbelangt, der dadurch entsteht, dafs die Punkte R und S nicht genau mit der Linealkante übereinstimmen, so ist derselbe ebenso grofs, als ob das Lineal an einem kreisrunden Stift gleiten würde, dessen Radius gleich ist der Abweichung der Punkte R und S von der Linealkante. Die geringe Gröfse dieses Fehlers kommt um so weniger in Betracht, als der Fehler für dieselbe Distanz ein constanter ist (d. h. bei allen gezogenen Convergenzlinien gleichmäfsig auftritt) und für gröfse Distanzen vollständig verschwindet.

Die Scalenplatte V des Perspektivlineals enthält zwei Theilungen, von welchen jede einer anderen Distanz der beiden Festpunkte A B entspricht, welche Gröfsen durch die Marken ab und α¹ b^x an den Schenkeln SN und S M des Scharniervierecks in gestreckter Lage bestimmt sind. Die kleinere (halbe) Distanz α b dient namentlich dazu, um mit Convergenzpunkten ■ operiren zu können, deren Entfernung von O kleiner ist, als die kleinste auf der grofsen Scala angegebene Entfernung. Die Ziffern der beiden Scalen geben unmittelbar in Centimetern die senkrechten Entfernungen des Convergenzpunktes von der Linie A-B für die entsprechende Stellung des Index / und die zugehörige Distanz ab bezw. a¹ b¹ der Festpunkte A und B. Die Sealentheilung wird um so enger, je näher sie dem der Distanz 00 entsprechenden Punkte " kommt, welcher eine gestreckte Lage der Schenkel und vollständige Parallelführung des Lineals bedeutet.

Beim Gebrauch des Perspektivlineals wird vorausgesetzt, dafs die Richtungslinie HH¹ des Convergenzpunktes F, Fig. D der Zeichnung, sowie dessen Entfernung von einem bestimmten Punkte Ω der Richtüngslinie gegeben oder doch leicht zu bestimmen ist. X Y sei bereits die Grenze des Constructionsbereiches.

Man bringt zunächst den Bestimmungswinkel des Scharniervierecks in die gestreckte Lage und die Linealkante in Uebereinstimmung mit der Richtungslinie und bestimmt nach der Stellung der Marken ab bezw. a¹ b^l auf den Schenkeln die Lage der Punkte AB, welche durch das Eintreiben zweier Nägel bezeichnet werden (Fig. E). Wenn man nun noch den Index / der Stellvorrichtung für die Distanz des Convergenzpunktes vom Punkte Ω (O) feststellt (Fig. F), so ist das Lineal zum Gebrauch fertig. . . "

Während die Schenkel des Winkels an den beiden Nägeln A und B gleiten, beschreibt die Linealkante nach dem gegebenen Fluchtpunkte F convergirende Linien.

Nun ist der Bewegung des Lineals durch die beiden Punkte A B eine Grenze gesetzt, über die es vielleicht wünschenswerth wäre, hinauszukommen. Man benutzt hierzu eine entsprechende Richtungslinie G G¹ und bestimmt hierfür ein zweites Paar von Festpunkten A¹ B\ Fig. G. Man benutzt sodann abwechselnd diese beiden Lagen A B und ^¹JS¹, wobei eine jeweilige Versetzung der die Punkte AB markirenden Nägel nothwendig ist.

Will man nach Gebrauch der einen Linealkante die andere benutzen, so ist der Vorgang der Umstellung bei den beiden Constructionen verschieden.

Bei Construction I (mit Bezug auf Fig. i) löst man zunächst die Verbindung in R, lockert dann die Schraube in L und dreht den Hebel K bis zur Coincidenz des Stellstiftes t mit dem Punkt T¹ des Herzstückes, wobei die Achse des Scharniers von selbst über den Punkt iS^l zu stehen kommt und durch Anziehen der Schraube L festgestellt werden kann.· Durch Umsetzung des Scharniers und der Schraube von R nach R ¹ wird schliefslich auch der zweite Punkt fixirt.

Bei Construction II ist der Vorgang folgender: Nachdem die Verbindung in R⁰, Fig. H, gelöst ist, wird das Scharnierviereck bei gleichzeitiger Drehung um den Punkt S⁰ vollständig in der angedeuteten Richtung durchgeschlagen , so dafs es die umgekehrte Lage einnimmt (Fig. K), und nachdem die Lagerung des lösbaren Scharniers in R' gesichert ist, wird die Verbindung in R⁰ durch die Stellschraube wieder hergestellt.

Die Berechnung oder Construction der Sealentheilung wird in folgender Weise durchgeführt:

Nimmt man eine bestimmte Stellung des Scharniervierecks an (Fig. L), so sind zunächst dessen Seiten jR M = r ,
SM=s

und die Distanz O F des Fluchtpunktes von der Linie A B, O F = D gegeben.

Die gesuchte Gröfse R S der Scala setzt sich zunächst aus zwei Strecken zusammen, B C und C S. Daher ist R S = r sin β -\- s sin α, wobei die Winkel α und β durch die Re-

A B

lationen : D = tg α und r cos β = s cos α

gegeben sind.

Nimmt man nun Rücksicht darauf, dafs für D = oo Ct₀₀ = ο, sin a.oo —. 0 , jedoch r sin ß«, noch immer eine gewisse Gröfse hat, welche man gleich von der Scala in Abzug bringen kann, so ergiebt sich mit Bezug auf Fig. M folgende Construction:

Man schlägt einen Viertelkreis mit dem Radius s, schliefst daran ein entsprechendes Segment mit dem Radius r und einem Mittelpunkt R, der um die Gröfse r sin ßco von dem Mittelpunkt O des Viertelkreises entfernt ist, und trägt sonach im Viertelkreis die Gröfse des Winkels α für die verschiedenen Distanzen D auf.

Man zieht dann durch die Schnittpunkte P¹ P² ... Pⁿ mit dem Viertelkreis die entsprechenden Parallelen zur Grundlinie für die Bestimmung des Winkels β bis zum Schnitt mit dem Kreissegment und erhält die Punkte Q¹ Q² ... Q".

Die Entfernung der correspondirenden Schnittpunkte zu beiden Seiten der Linie O X ergeben die für die Herstellung der Scalentheilung nothwendigen Gröfsen Pⁿ Q." = s sin α -f- r (sin β — sin ßoo)) welche vom Punkt aus, der der gestreckten Lage entspricht, aufzutragen sind.

Claims

Pa tent-Ansprüche:

1. Eine Vorrichtung zum Ziehen vieler nach einem Punkt gerichteten Convergenzlinien, gekennzeichnet durch zwei mittelst Scharniers 5 verbundene Schenkel S N und S M und zwei mittelst Scharniers R verbundene, in diese Schenkel derart eingelenkte Stangen RN und R M, dafs durch das gebildete, je zwei gleiche Seiten besitzende Scharnierviereck der von den Schenkeln S N und S M gebildete Winkel in jeder Stellung der letzteren festgestellt wird, wobei die Schenkel an zwei in bestimmtem Abstand symmetrisch zu einer der Richtungslinien des Fluchtpunktes gelegenen Stiften A und B gleiten und deren Scharnier S längs der Kante eines Lineals U derart verschiebbar ist, dafs bei jeder Stellung der beiden Schenkel deren Winkel von der Linealkante halbirt wird (Fig. 1).

2. Die Abänderung der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Einrichtung dahin, dafs einer der Schenkel und die mit ihm verbundene Lenkstange über die Linealkante hinaus verlängert sind, wobei das Ende 5°

des Schenkels mit dem Lineal Ü durch ein Scharnier unverschiebbar verbunden ist, während das Ende R⁰ der Lenkstange RN parallel zur Linealkante verschiebbar und für die verschiedenen Entfernungen des Fluchtpunktes feststellbar ist (Fig. 2).
Bei einem Perspektivlineal der durch Anspruch i. gekennzeichneten Einrichtung die Anordnung eines symmetrischen, mit Index/, sowie mit Scharnieraugen S S¹, T T¹ versehenen Herzstückes J, welches in Verbindung mit einem an ihm drehbar befestigten Hebel K das Umsetzen der Scharnierpunkte S und R der Schenkel bezw. der Lenkstangen von der einen Linealkante auf die andere ermöglicht (Fig. 3).
Bei Perspektivlinealen der. angegebenen Einrichtung die Verwendung von lösbaren Scharnierverbindungen, um das Umsetzen der Scharnierpunkte der Schenkel und der Lenker von einer Kante des Lineals U- auf die andere zu erleichtern.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.