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Zeichengerät Die Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung für die
Anfertigung von Zeichnungen, die in Verbindung mit den bekannten Zeichengeräten,
wie beispielsweise Universalzeichenbrettern, parallelen Zeichenschienen, Linealen,
Winkelmessern, Gleitschienen o3. dgl. verwendet werden kann. Die Hilfsvorrichtung
gestattet es, auf einem Zifferblatt das Maß der Verschiebung eines Lineals senkrecht
zu seiner Zeichenkante in einer solchen Weise abzulesen, daß die Verschiebungen
und Ablesungen in irgendeinem vorher bestimmten Verhältnis zueinander stehen.
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Hierdurch wird der Entwurf einer Zeichnung in einem gewünschten Maßstab
nicht nur wesentlich erleichtert und vereinfacht, sondern auch wesentliche Vorteile
in bezug auf eine schnelle und genaue Ausführung der Zeichnung erzielt.
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Die wichtigste Aufgabe bei der Ausführung von Zeichnungen besteht
darin, daß die parallelen Teile mit der gewünschten Richtung, Länge und Abstand
in einem vorher bestimmten Verhältnis zur vollen Größe gezeichnet werden.
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Diese Aufgabe ist eine der häufigsten bei der Herstellung von Zeichnungen
und bildet den Hauptteil der Arbeit. Die Instrumente und Methoden, welche in der
Praxis angewendet werden, ermöglichen das Zeichnen von geraden, zueinander parallelen
Linien von gewünschter Richtung, während zur Übertragung der Maße der Gebrauch von
Linealen erforderlich ist, an denen die Maßeinheiten sowie deren Bruchteile und
Vervielfältigungen (Zentimeter, Millimeter, Zoll usw.) eingraviert sind.
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Die Ausführung einer Zeichnung mit den üblichen Instrumenten wird
bestimmt durch zwei Gruppen von Aufgaben i. Zunächst muß ein Maßstab eingestellt
werden, der die Maße auf einem mit Millimetereinteilung versehenen
Lineal
od., dgl. anzeigt; 2. müssen die Linien einer Schnittzeichnung ausgezogen werden,
bei welcher der vorerwähnte Maßstab verwendet wird.
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Die erste Aufgabe ist die beschwerlichste und erfordert die meiste
Sorgfalt. Bei der zweiten Aufgabe erfordert das Anlegen des Lineals an den richtigen
Stellen der vorher markierten Punkte ebenfalls eine sehr große Sorgfalt.
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Bei der Anwendung der Hilfsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird auf die erste Aufgabe vollständig verzichtet, während die zweite viel leichter
ausgeführt werden kann, besonders in dem schwierigsten Stadium. Um zwei Linien mit
einem gewünschten Abstand voneinander zu zeichnen, genügt es, die erste Linie zu
ziehen, indem man dem Lineal folgt und die Ableseskala dann dadurch auf Null einzustellen,
daß man einen leichten Druck auf einen Hebel oder einen Drehschalter für die Nulleinstellung
ausübt und zuletzt das Lineal zu verschieben, bis man auf der Vorrichtung das gewünschte
Maß ablesen kann. In dieser Stellung wird die zweite Linie gezeichnet, indem man
wiederum dem Lineal folgt.
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Diese von Hand auszuführenden Arbeiten, die bei dem bisher üblichen
Verfahren ungefähr die Hälfte aller Arbeit ausmachen, sind jedoch leichter auszu-,
führen und erfordern ein Minimum an Aufmerksamkeit. Diese Vorteile werden im wesentlichen
durch folgende Faktoren erzielt Das Zifferblatt, von welchem die Maße abgelesen
werden, zeigt Einteilungen auf einer Fläche, die etwa doppelt so groß sind wie die
gewöhnlichen Einteilungen (Millimeter, Bruchteile eines Zolls usw.), und darüber
hinaus können die erforderlichen Maße mit einem geringeren Aufwand von Anstrengungen
für das Auge abgelesen werden und gestatten auch eine größere Schnelligkeit und
Genauigkeit, wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung gebraucht wird. Es ist nicht
mehr notwendig, aus freier Hand eine Skala mit Unterteilungen zu entwerfen, vielmehr
können alle Linien direkt in ihrer ganzen Länge und immer mit Hilfe des Lineals
gezeichnet werden, weshalb ein viel geringerer Aufwand an Anstrengung und Aufmerksamkeit
und eine größere Sicherheit erforderlich ist.
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Die Vorteile, die bei der Ausführung von Zeichnungen in dem gewünschten
Maßstab erzielt werden, sind ein besonderes Merkmal der Erfindung. Bis jetzt mußte
man, um eine Zeichnung in einem bestimmten Maßstab vorzubereiten, entweder eine
Millimeterskala oder eine Skala in Zoll- und Bruchteilen an einem besonderen Lineal
verwenden, ebenso eine Meßvorrichtung und die vollen Größen bzw. Dimensionen mußten
übertragen werden auf die Maße einer Skala durch Multiplizieren oder Dividieren
hauptsächlich auf dem Papier, mit einem entsprechenden Faktor, und die errechneten
Maße wurden dann auf dem Papier entworfen, wobei man jedoch an dem Meßlineal nicht
die volle Größe der Maße, sondern Resultate dieser arithmetischen Operation ablesen
konnte, oder es mußten Skalenmeter angewendet werden, d. h. Lineale mit einer Skala
von der Meßeinheit, die in dem gewünschten Verhältnis übertragen werden sollten.
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Die frühere Methode war sehr beschwerlich. Sie erforderte mehr Zeit
und darüber hinaus mehr geistige Anstrengung und war die Quelle von Irrtümern, welche
sich aus den arithmetischen Operationen ebensogut ergeben konnten, als durch das
Interpretieren der Maßeinheiten, welche das Ergebnis solcher Operationen darstellten.
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Die zweite Methode, bei welcher arithmetische Operationen vermieden
wurden, erforderte jedoch eine Mehrzahl von Skalenmessern mit der gewünschten Skaleneinteilung,
deren Gebrauch aber ebenfalls zu Irrtümern führte, die sich sowohl aus dem Interpretieren
der durch die markierten Striche auf der Skala dargestellten Maßeinheiten als auch
aus der ungewohnten Ausführung der selten ohne Rest aufgehenden Divisionen ergaben,
durch welche das Verhältnis verändert wurde.
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Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung eingestellt Wird, ist die
Ausführung von Zeichnungen in irgendeinem Maßstab ebenso leicht wie ihre Ausführung
in voller Größe, wie oben auseinandergesetzt wurde, wobei jedoch die Fehler, die
oben erwähnt wurden, vermieden werden, da die Maße immer an derselben Ablesevorrichtung.und
immer als die wirklichen Maße abgelesen werden und ebenso, weil es niemals einen
Zweifel gibt beim Interpretieren der Messungsgrößen, da das Symbol für die jeweils
angewandte Meßeinheit durch einen für diesen Zweck vorgesehenen Schlitz automatisch
in Erscheinung tritt. Wenn man den Apparat für die Ausführung einer Zeichnung in
einem gegebenen Verhältnis einstellt (der Apparat wird voreingestellt nur durch
die Verstellung eines Zeigers), dann erscheint unmittelbar an einem Anzeigeschlitz
die '.Maßeinheit, die durch die Zeichen des Zifferblattes dargestellt wird.
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In der Zeichnung ist in Fig. i bis 6 ein Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
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Wenn beispielsweise eine Zeichnung in einem Maßstab i : ioo angefertigt
werden soll, wird der Zeiger i auf den radialen Strich des Registers mit der Bezeichnung
i : ioo, die auf dem Gehäuse eingraviert ist, eingestellt. Hierauf erscheint in
dem Schlitz 2 der Buchstabe m, der anzeigt, daß die Striche auf der Ableseskala3
d:e Meter angeben.
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Wenn beispielsweise zwei parallele Linien zu zeichnen sind, die zwei
Linien darstellen, die sich in voller Größe in einem Abstand von 2 m voneinander
befinden, muß zuerst eine erste Linie mit Hilfe des Lineals gezogen werden. Darauf
wird die Ableseskala 3 auf Null eingestellt, indem man den Nullstellhebel 33 in
Richtung auf den Beobachter bewegt. Sodann wird das Lineal verschoben, um die Linie
zu ziehen, die mit der mit 2 bezeichneten Skalenmarkierung übereinstimmt. Nun kann
die zweite Linie gezeichnet werden. Die beiden Linien, welche so gezogen sind, erhalten
hierdurch einen Abstand, der 2 cm beträgt, welche 2/1, m bedeuten. Um Zeichnungen
in einem anderen Maßstab herzustellen, verfährt man jedesmal in gleicher Weise.
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Die Maßvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Rolle 7 (Fig.
2 und 3), die auf der Zeichnungsebene abrollt. Die Rolle 7 überträgt mit Hilfe der
Welle 8, mit der sie gekuppelt ist, und mittels einer Trommel 9, die ebenfalls mit
ihr gekuppelt ist und die
drei Zahnritzel io, ii und 12 aufweist,
die Umlaufbewegung auf die Scheibe 13, die an ihrem unteren Ende mit drei konzentrischen
Zahnkränzen 14, 15, 16 versehen ist. Letztere können mit den Zahnritzeln io, ii
oder 12 in je nach der axialen Stellung der gesamten mit der Welle 8 verbundenen
Einrichtung in Eingriff gebracht werden.
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Die Scheibe 13 überträgt ihre Drehbewegung auf die senkrechte Welle
18 unter der Reibungswirkung des Flansches i9, der sich zusammen mit der Welle 18
dreht und der mit der Scheibe 13 durch den von der Feder 2o ausgeübten Druck in
Berührung gehalten wird. Die Ableseskala 3 bewegt sich zusammen mif der Welle 18
und zeigt an ihrer Oberfläche im Falle einer Hunderteinteilung eine Hunderterteilung,
numeriert von io zu io, beginnend von Null mit zwei Reihen Zeichen von o bis 9,
von denen sich eine nach links und eine nach rechts erstreckt. Infolgedessen findet
bei einer Verschiebung der Zeichenkante des Lineals eine Drehbewegung der Skala
3 proportional zu dieser Verschiebung statt. Bei geeigneter Dimensionierung der
Teile 7, 10, 11, 12, 14, 15 und 16 und wenn das Ritzel io mit dem Zahnkranz
14 oder Ritzel ii mit Zahnkranz 15 oder Ritze112 mit Zahnkranz 16 wie erforderlich
im Eingriff steht, dann werden verschiedeneZahlenverhältnisseauf der sichdrehenden
Ableseskala 3 in Abhängigkeit von der Rolle 7 erhalten. Beispielsweise können die
verschiedenen Teile folgende Abmessungen erhalten: Durchmesser der Rolle 7 beträgt
io,6i mm, die Ritzel io, 11, 12 erhalten zwanzig Zähne, die Zahnkränze 14, 15, 16
entsprechend einhundertzwanzig, sechzig, dreißig Zähne. Wenn man beispielsweise
die Marke auf der Ableseskala so eingestellt hat, daß sie Dekameter, Meter, Dezimeter
oder Millimeter anzeigt, können die Zeichnungen mit den angezeigten Skalen in Fig.
i ausgeführt werden. Selbstverständlich kann die Zahl der Ritzel auf der Trommel
9 und die der Zahnkränze an der Scheibe 13 mehr oder weniger als drei betragen und
die Zahl ihrer Zähne so variieren, daß jeder gewünschte Maßstab erhalten wird.
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Damit bei jeder Verschiebung der Rolle 7 gleichzeitig eine entsprechende
proportionale Verschiebung der Ableseskala 3 stattfinden kann, ist es notwendig,
jedes Spiel in dem Eingriff der Ritzel und der Zahnkränze zu vermeiden. Zu diesem
Zweck erhalten die Zähne der Ritzel und Zahnkränze ein scharf zugespitztes Profil
mit unterschiedlicher Höhe in der Weise, daß die Zahnenden der Ritzel io, ii und
12 oder der Zahnkränze 14, 15, 16 immer in Kontakt sind mit dem Fuß der Gegenzähne,
die deshalb spitzwinkelige Profile zeigen, aber von verschiedener Öffnungsweite,
um einen guten Eingriff zu gewährleisten ohne irgendeine Unregelmäßigkeit, aber
auch ohne jedes Spiel. Der Kontakt zwischen beiden Getriebeteilen kann gesichert
werden durch Abstützung der Scheibe 3 nur an drei Punkten: einer sei der Eingriffspunkt
der Verzahnungen und die beiden anderen mögen bei 21' und 22' (Fig. 3) geschaffen
werden. Die Vorrichtung wird vervollständigt durch die kleine Feder 20, welche den
dauernden Kontakt des Zahnrades 13 an den drei erwähnten Unterstützungspunkten sichert.
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Um das Ablesen zu verbessern, ist das Zifferblatt scharfkantig ausgeführt.
Die abgeschrägte Kante ist am Rande ihrer Unterfläche vorgesehen und der Sucher
6 ist elastisch angeordnet, so daß derselbe auf der schrägen Fläche mit Druck aufliegt,
das Zifferblatt jedoch frei beweglich mit einem Minimum an Reibung rotieren kann.
Dadurch können die Parallaxefehler völlig vermieden werden.
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In Fig. 4 ist die Vorrichtung zur Voreinstellung des Erfindungsgegenstandes
auf den gewünschten Maßstab veranschaulicht. Dieselbe besteht im wesentlichen aus
einem Bügel 21 am Ende der Welle 8 und aus der Scheibe 23. Die Scheibe 23 ist drehbar
um die Trommel 27, die an dem Rahmen 28 der Vorrichtung befestigt ist. Die Scheibe
23 besitzt einen Vorsprung i, der das Verdrehen gestattet und gleichzeitig als Zeiger
i dient und über die radialen Strichmarken auf dem Rahmen 28 gleitet, die das Verhältnis
des Maßstabes der Zeichnung zur vollen Größe anzeigen. Auf der Oberfläche der Scheibe
23 sind die verschiedenen Maßeinheiten markiert, welche einzeln je nach der Stellung
der Scheibe 23 durch die Aussparung 2 der Trommel 27 sichtbar werden.
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Auf der Unterseite der Scheibe 23 ist eine Kulissenführung vorgesehen,
eingeteilt in drei Abschnitte 24, 25 und 26, die kreisförmig und konzentrisch sind,
aber unterschiedliche Radien haben und durch kurze schräge Führungen 31 und 32 miteinander
in Verbindung stehen. In diese Kulissenführung greift ein Stift 29 ein, der an dem
rechten Arm des Hebels 22 befestigt ist, während ein zweiter Stift 3o an dem linken
Arm des Hebels 22 mit seinem unteren Ende in den Bügel 21 derart eingreift, daß,
wenn beim Drehen der Scheibe 23 eine von den schrägen Führungen 31 oder 32 der Kulisse
mit dem Stift 29 im Eingriff steht, der Hebel 22 sich um seine Drehachse
40 verschwenkt. Hierdurch verstellt der Stift 3o die Welle 8 und die Glieder,
die mit dieser eine Einheit bilden, wodurch, wie bereits beschrieben, verschiedene
Schaltstellungen zwischen dem Teil 9 und der Scheibe 13 bewirkt werden.
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Die Vorrichtung für die Nulleinstellung der Ableseskala besteht nach
Fig. 5 aus dem Hebel 33, der um die Achse 34 verschwenkbar ist und in der durch
die ausgezogenen Linien dargestellten Stellung durch die Feder 35 am Anschlag 36
festgehalten wird, und aus der herzförmigen Scheibe 38, die mit der Welle 18 und
dadurch mit der Ableseskala 3, verbunden ist.
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Um die Herzscheibe 38 so einzustellen, daß die Nullmarkierung der
Ableseskala 3 mit der festen Marke 5 des am Rahmen 28 befestigten Suchers 6 übereinstimmt,
wird der Nulleinstellhebel33 gedreht, wobei das spitze Ende 37 des letzeren in Berührung
mit der Herzscheibe 38 kommt und diese dreht (nach rechts oder links, je nach ihrer
Stellung), bis das erwähnte Ende 37 in den konkaven Teil 39 der Herzscheibe 38 einfällt,
wie es durch die punktierten Linien in Fig. 5 angezeigt ist. Dann wird die Herzscheibe
38 in einer solchen Stellung festgehalten, in der der Nullstrich der Gravierung
auf der Scheibe 3 mit der festen Marke 5 zusammenfällt.
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Es muß erwähnt werden, daß die Drehbewegung der Teile 18, 3, 38, i9
durch die Wirkung des Endes 37 des Hebels 33 (Fig. 2) unter Überwindung der Reibung
zwischen
dem Flansch i9 und der Scheibe 13 stattfindet und daß die letztere im Augenblick
der Nulleinstellung in Ruhe bleibt, während bei der Messung die Reibung zwischen
dem Flansch i9 und der Scheibe 13, die durch die Feder 2o reguliert wird, genügt,
um die Drehung der gesamten genannten, mit der Scheibe 13 eine Einheit bildenden
Teile zu sichern.
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Die Nulleinstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch
auf andere Weise erreicht werden, beispielsweise dadurch, daß man die Scheiben 13
und 3 als eine Einheit beweglich macht und dadurch, daß man die Rolle 7 von dem
Zeichenblatt während der Nulleinstellung abhebt, bevor die Nulleinstellung.sschaltung
beginnt die Ableseskala auf Null einzustellen, oder auch dadurch, daß man der Kulisse
eine andere Form gibt und den Schwenkhebel 33 durch einen Schlitten ersetzt
oder durch ein System, bei dem an Stelle einer Kulisse Reibung usw. angewendet wird.
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Für besondere Skalen oder besondere Maßstäbe können Ableseskalen verwendet
werden, die von den beschriebenen abweichen. Auch kann die Ableseskala ersetzt oder
vervollständigt werden durch Ableseeinrichtungen verschiedener Typen, z. B. Rollen-,
Gewichts-, Vielfachskalentypen usw. Die Verbindung der Bewegung des Lineals mit
einer Vorrichtung zum Ablesen der Verschiebungen kann auch durch eine mit Reibung
oder nach irgendeinem anderen Prinzip arbeitenden Vorrichtung verkörpert werden,
ebenso wie die Anordnung und Ausgestaltung der Glieder von der beschriebenen und
dargestellten Ausführungsform verschieden sein kann.