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Zeichengerät Es ist bekannt, daß man einen senkrecht zur Zeichenebene
angeordneten Spiegel dadurch zu einer Kurve oder Linie normal ausrichten kann, daß
man das Spiegelbild eines Kurvenstückes mit dessen Verlängerung zur Koinzidenz bringt.
Eine ähnliche Wirkung hat bekanntlich auch ein mit seiner Hypothenusenfläche auf
der Zeichenebene aufliegendes rechtwinkliges Glasprisma, dessen Winkelkante dann
normal zu einer Kurve liegt, wenn die Kurve durch das Prisma gesehen an der Winkelkante
nicht unterbrochen, also in Koinzidenz erscheint. Diese bekannten optischen Mittel
hat man bisher als Deriv atoren zur Bestimmung des Tangentenwinkels bzw. der Normalen
an einer bestimmten Stelle einer Kurve benutzt.
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Erfindungsgemäß wird von diesen bekannten optischen Mitteln bei einem
Zeichengerät in der Weise Gebrauch gemacht, daß die optischen Mittel (Koinzidenzspiegel
oder Prisma) so an einemLineal angebracht werden, daß die zur Koinzidenz kommenden
Teile einer Linie einen von 9o° abweichenden Winkel mit der Ziehkante des Lineals
bilden. Bei geeigneter Anordnung ergibt sich dadurch die Möglichkeit, zu einer gegebenen
Linie Parallelen zu ziehen oder verschiedene Winkel daran anzutragen. Zweckmäßigerweise
ordnet man die optischen Mittel so an, daß die zur Koinzidenz kommenden Linienteile
in der Verlängerung der Ziehkante des Lineals liegen. Auf diese Weise kann man,
wie noch beschrieben wird, mit einem kleinen Lineal beliebig lange Linien ziehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man die optischen Mittel einstellbar auf dem
Lineal anordnet, so daß die zur Koinzidenz kommenden Linienteile einen der Einstellung
entsprechenden Winkel mit der Ziehkante des Lineals bilden. Weitere Möglichkeiten
ergeben
sich dadurch,: daß- man -nicht ein einfaches Lineal, sondern
beispielsweise einen Winkel, der mehrere Ziehkanten besitzt, mit den beschriebenen
Mitteln zur optischen Ausrichtung ausstattet. Auf diese Weise erhält man eine recht
einfache Zeichenmaschine, deren Parallelführung nicht wie üblich mechanisch, sondern
optisch erfolgt.
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Benützt man einen- Spiegel zur optischen Ausrichtung, so ist es zweckmäßig,
die Stirnfläche des Spiegelträgers in der Blickrichtung abzuschrägen, so daß scharfe
Spiegelränder entstehen, an denen sich die zur Koinzidenz zu bringenden Linienteile
unmittelbar zu berühren scheinen. Die Genauigkeit der Ausrichtung ist eine sehr
hohe,. da ja das Spiegelbild der Linie immer um den. -doppelten Winkel auswandert.
Wird der Spiegel aus der Koinzidenzlage beispielsweise.-um i° verdreht-,.so @vandert
das Spiegelbild der Linie bereits um 2° aus der Richtung der Linie aus. Ein uni
45°- zu einer Linie verdrehter Spiegel zeigt das Spiegelbild der Linie bereits rechtwinklig
zu ihr. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann man -diese -Eigenschaft des Spiegels
zur genauen Winkeleinstellung zweier gegeneinander verdrehbarer Teile benutzen,
indem man die Anordnung trifft, daß einer der beiden gegeneinander verdrehbaren
Teile eine parallel zur Drehachse liegende spiegelnde Fläche, der andere dagegen
eine Skala und eine Marke trägt, die derart angeordnet sind, daß das Spiegelbild
der Marke bzw. der Skala in der Ebene der Skala bzw. der Marke sichtbar ist. Eine
solche Winkeleinstellvorrichtung ist allgemeiner anwendbar, z. B. an den üblichen
mechanisch parallel geführten Zeichenmaschinen. Sie eignet sich aber besonders dazu,
den Koinzidenzspiegelträger gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Lineal
einzustellen. In diesem Falle kann derselbe Spiegel beiden Zwecken zugleich dienen,
nämlich einerseits der Ausrichtung des Lineals nach den koinzidierenden Linienteilen,
andererseits zur Abbildung der Marke vor der. Winkelskala zwecks genauer Winkeleinstellung.
Es ist dazu nur eine wenig geänderte Blickrichtung erforderlich. Auf die Genauigkeit
der Ausrichtung und der Winkeleinstellung hat die Blickrichtung übrigens keinerlei
Einfluß, da niemals ein Parallelenfehler auftreten kann. Das virtuelle- Spiegelbild
der Linie liegt ja in der Zeichenebene, also in der gleichen Ebene, in der .die
Linie selbst liegt. Es läßt sich ohne weiteres so einrichten, daß das Spiegelbild
der Marke in der Ebene der Skala erscheint oder das Spiegelbild .der Skala in der
Ebene der Marke. Im folgenden ist die Erfindung an einigen-Ausführungsbeispielen-näher
erläutert.
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Die Abb. i ist ein Lineal i mit der Ziehkante 2, perspektivisch dargestellt.
In einer Aussparung ist einrechtwinkliges Prisma 3 so eingelassen, daß es mit seinerHypothenusenfläche
auf der Zeichenebene aufliegt und daß seine Winkelkante 3a einen Winkel von 45°
mit der Ziehkante 2 bildet. Liegt die Kante 3, nicht .genau normal zu einer
Linie 4, s4 ergibt sich beim Durchblick durch das Prisma 3 eine Verschiebungder.
Linienteile 4, sind 4b, wie sie die Abb: i zeigt. Richtet man das Lineal i nun so
aus, daß die Linienteile 4" und 4b an der Kante 3a
zusammenstoßen und
eine zusammenhängende gerade Linie bilden, so kann man mit der Ziehkante 2 den 45'°j-Winkel
an die Linie 4 antragen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist ein Lineal 5 mit einer Ziehkante
6 dargestellt. Eine spiegelnde Fläche 7, deren Unterkante senkrecht zur Ziehkante
6 verläuft, ist senkrecht zur Zeichenebene angeordnet und ist durch eine obere scharfe
Kante 7" begrenzt. Das Spiegelbild 8" des Linienteils 8 kann man an der oberen scharfen
Kante 7a des Spiegels 7 an beliebiger Stelle mit Verlängerung 8b leicht zur Koinzidenz
bringen und nun an der Ziehkante 6 im Bereich des Spiegels 7 eine beliebige Parallele
g zu 8, 8b ziehen.
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- Die Abb. 3 zeigt ein Lineal io mit einem ebenfalls normal zur Ziehkante
i i angeordneten Spiegel 12 mit scharfer Oberkante 12a. Der Spiegel 12 ist in einem
Abstand vom Ende der Ziehkante i i angebracht, so daß zwischen Spiegel 12 und Ziehkante
ii ein Stück der Linie 13 frei liegt. Dieses Linienstück erscheint im Spiegel 12
als abgeknicktes Spiegelbild 13a, und zwar ist der Winkel zwischen 13" und ider
Linie 13 immer doppelt so groß wie der Winkel zwischen der Ziehkante i i und der
Linie 13. Die Ziehkante i i läßt sich nun sehr genau nach der Linie 13 ausrichten,
wenn man das Spiegelbild 13a in der markierten Spiegelmitte mit der Verlängerung
von 13 zur Koinzidenz bringt. Mit einem solchen Lineal kann man beliebig lange Linien
ziehen, indem man den Bleistift an der Ziehkante i i entlang vom Spiegel 12 wegführt,
dann den Stift eingesetzt läßt und nun das Lineal io am Stift entlang nachfährt
und im Spiegel 12 nach der gezogenen Linie ausrichtet und dann mit dem Stift weiterzieht
usw.
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Die Abb. 4 stellt schematisch eine Zeichenmaschine mit optischer Parallelführung
dar. Sie besteht aus einem Winkel 14, dessen beide Schenkel 1,4, und i4b als solche
Lineale ausgebildet sind, wie sie an Hand der Abb. 3 soeben beschrieben wurden.
Konzentrisch zum Schnittpunkt der beiden Ziehkanten ist der Winkel 14 mit einer
Bohrung 17 versehen und trägt eine Winkelskala 15 und zwei um go° gegeneinander
versetzte Indexmarken. 16 und i6'. In der Bohrung 17 ist ein Ring i8 drehbar gelagert
und in nicht dargestellter Weise durch Reibung .gehalten. Der Ring i8 trägt einen
Spiegel ig von der Form eines senkrecht stehenden Halbkreises. Er (ig) ist so angeordnet,
daß die Spiegelfläche mit dem Durchmesser des Ringes i8 zusammenfällt.
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Die Abb. 5 und 6 stellen perspektivische Ansichten der beschriebenen
Winkeleinstellvorrichtung dar und sollen zur Erläuterung der Wirkungsweise dienen.
Bei flacherem Blickwinkel (Abb. 5) sieht man am scharfen Rande des Spiegels i9 das
Spiegelbild 16" der Indexmarke 16 bzw.16' und kann dieses mit der über den Spiegelrand
ig hinweg sichtbaren Skala 15 in Verbindung bringen. Ist der Spiegel 19,
wie
in Abb.5 und 6 dargestellt, gegenüber der Ziehkante des Lineals 14a um einen kleinen
Winkel
verdreht, so zeigt das Spiegelbild 16" auf der Skala 15 das
Doppelte dieses Verdrehungswinkels an. Die Skala 15 ist demzufolge so geteilt, daß
jeder Viertelbogen von 9o° in 45 Teile geteilt ist. Jeder Teilstrich, den das Spiegelbild
16" auf der Skala 15 anzeigt, bedeutet dann i° Verdrehung des Spiegels 1g. Auf diese
Weise läßt sich der Spiegel 1g unter sinngemäßer Benutzung beider Indizes 16 und
16' im Bereich von 18o° in jeden Winkel einstellen. Bei etwas steilerem Blickwinkel
(Abb. 6) kann man vor und hinter dem Spiegel 1g durch die Öffnung 17 hindurch auf
die Zeichenebene sehen. Eine dort befindliche Linie 20 ergibt im Spiegel 1g ein
Spiegelbild 2o", das sich durch Drehung des ganzen Winkels 14 mit dem Linienstück
tob zur Koinzidenz bringen läßt. Der Winkel 14 läßt sich also unter Benutzung des
verdrehten Spiegels 1g unter dem eingestellten Winkel zur Linie 2o ausrichten, wobei
man den Winkel 14 in schon beschriebener Weise längs der Linie 2o beliebig verschieben
kann. Bei anderer Einstellung des Spiegels 1g kann man das gleiche längs einer beliebigen
waagerechten oder auch schrägen Linie tun.
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Die Abb. 7 zeigt schematisch eine für beliebige Zwecke verwendbare
Winkeleinstellvorrichtung nach dem geschilderten Prinzip. Ein als Platte 2i angedeutetes
Teil trägt ein Lagerauge 22 mit einer Winkelskala 23 und einem nach innen vorstehenden
Noniusindex 24. Ein gegen die Platte 21 im Winkel einstellbares Teil 25 lagert mit
einem Zapfen 26 in dem Auge 22. Der Zapfen 26 trägt einen angeschrägten Spiegel
27, wie er in Abb. 4, 5 und 6 bereits dargestellt wurde. Bei Verdrehung der. Teile
21 und 25 gegeneinander sieht man das Spiegelbild der Marke 24 vor der Skala 23
mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit wandern und kann deshalb die jeweilige Winkeleinstellung
mit erhöhter Genauigkeit ablesen.