DE1294682B - Geraet zum Zeichnen von geometrischen Figuren (Zykloiden) - Google Patents

Description

liegenden, an einer Führung abrollenden Aufzeich- 5 auch einen Längsschlitz aufweisen, in dem ein mit

einem Loch zum Durchlaß des Zeichenstiftes od. dgl. versehener Gleitkörper verschiebbar geführt bzw. einstellbar verklemmt oder anderweitig feststellbar ist.

Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung des Zeichengerätes nach der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 den Grundriß eines Zeichengerätes für unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten mit Ausführungsbeispielen von damit hergestellten Bogen-

mit zusätzlichen gezahnten Führungsleisten,

F i g. 5 einen im Grundriß dargestellten zusätzlichen Einsatzteil für das Gerät und

F i g. 6 eine abgeänderte Ausführung der inneren Zahnscheibe.

Das Gerät nach F i g. 1 weist einen kreisrunden Flachring 1 auf, der mit einer Innenzahnung 2 und einer Außenzahnung 3 versehen ist. Er weist über-

nungsscheibe versehen ist.

Es ist bekannt, zum Zeichnen von Kreisen eine
Scheibe aus transparentem Werkstoff zu benutzen,
die um eine mittlere Spitze drehbar ist und auf markierten Kreislinien angeordnete Löcher zum Durch- io
stecken eines Zeichenstiftes aufweist, mit dem die
Scheibe beim Aufzeichnen auch gedreht wird. Ferner
ist es bekannt, zum Zeichnen von Zykloiden eine
Aufzeichnungsscheibe zu verwenden, die mittels eines
Handgriffes längs einer Führung abgerollt werden 15 figuren,
soll, wobei als Führungsmittel entweder ein Klapp- F i g. 2 in größerer Darstellung den Grundriß der

rahmen mit innerer Führungskante oder eine Grund- bei dem Gerät nach F i g. 1 verwendeten Zahnplatte mit fest aufgesetzter Führungsscheibe dienen scheibe,

soll. Die Außenführung der Aufzeichnungsscheibe F i g. 3 einen mittleren Schnitt durch diese Scheibe

an der erhabenen Führungskante einer Grundplatte 20 etwa längs der horizontalen Mittellinie nach F i g. 2, hat aber den Nachteil, daß diese Führung nur in F i g. 4 eine abgeänderte Ausführung des Gerätes

Verbindung mit entsprechend ausgeschnittenem
Aufzeichnungspapier verwendbar ist. Da die Aufzeichnungsscheibe hierbei einen glatten ungezahnten
Rand aufweist und ihre kreisende Abrollbewegung 25
nur durch Reibungsdruck an ungezahnter Führungskante erhalten soll, ist es überdies schwierig, mit
diesem Gerät Zykloiden mit der für solche Linienzüge erforderlichen Genauigkeit herzustellen. Schließlich ist auch ein Aufzeichnungsgerät bekannt, bei 30 dies eine Mehrzahl von Löchern 4 auf, die sowohl dem ein Aufzeichnungsstift im Gelenk von zwei bezüglich ihres Abstandes voneinander in Umfangs-Stellstangen angeordnet ist, die an Kreisscheiben richtung als auch bezüglich ihrer radialen Entfernung schwenkbar gelagert sind, wobei an den Kreisschei- von den Zahnkanten in bestimmter Weise angeordben angebrachte Zahnritzel mittels eines drehbar net, beispielsweise spiralförmig auf den Umfang vergelagerten, gezahnten Kreisringes in eine umlaufende 35 teilt sind. Mittels dieser Löcher kann dieser ring-Drehbewegung versetzt werden sollen. Ein derartiges förmige Zahnkörper mit dem durch eines seiner Gerät ist jedoch umständlich und kostspielig und Löcher hindurchgesteckten Zeichenstift auf einer benötigt zu seiner Herstellung eine Vielzahl von Zeichnungsfläche bewegt werden, wenn man den anzusammenpassenden Einzelteilen. deren gezahnten Teil des Gerätes, z. B. eine kreis-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 40 runde Zahnscheibe 5 mit Außenzahnung 6, in der Aufzeichnungsgerät für Zykloidenfiguren zu schaf- Mitte oder an einem sonstigen Loch derart festlegt, fen, das bei besonders einfacher Ausführung zum z. B. durch einen Reißnagel, daß sie nur eine be-Herstellen von Innenrand- und Außenrandfiguren stimmte Drehung ausführen kann. Gegebenenfalls nur ein Führungsmittel benötigt, das sich auf un- kann die Zahnscheibe 5 auch auf dem Reißbrett oder gelochtes Zeichenpapier auflegen läßt, wobei über- 45 der sonstigen Zeichnungsunterlage mit zwei an unterdies eine hohe Aufzeichnungsgenauigkeit bei der schiedlichen Stellen eingesteckten Reißnägeln oder Herstellung komplizierter Zykloidenfiguren gewähr- sonstigen Haltemitteln so gesichert sein, daß sie leistet ist. ortsfest bleibt.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs Die kreisrunde Zahnscheibe 5 weist gleichfalls eine

angegebenen Ausführung dadurch gelöst, daß als 50 Mehrzahl von Löchern 7 auf, die hinsichtlich ihres Führung der Aufzeichnungsscheibe ein auf der Zei- Abstandes in Umfangsrichtung und hinsichtlich ihres chenfläche festzulegender Führungsring mit Innen- Abstandes von der Zahnung 6 eine vorbestimmte und Außenzahnung dient, an dessen gezahnten Lage haben, z. B. ebenfalls längs einer spiralförmi-Innen- und Außenkanten die in bekannter Weise gen Kurve liegen. Die ineinandergreifenden Zahmittels der Schreibspitze in Drehung versetzte Auf- 55 nungen weisen gleiche Zahngrößen und Zahnteilunzeichnungsscheibe mit einer Umfangszahnung in gen auf. Der inneren Kreisscheibe 5 kann eine äußere zwangläufiger Führung abrollbar ist. kreisrunde Scheibe größeren Durchmessers gleicher

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der oder abgewandelter Ausführung zugeordnet sein, gezahnten Aufzeichnungsscheibe und dem gezahnten deren Zahnung nach Zahngröße und Zahnteilung Führungsring zweckmäßig eine mit Aufspannlöchern 60 mit der Außenzahnung des Ringes 1 übereinstimmt,
und einer Ringsumzahnung versehene Zahnleiste Die Ausbildung der kreisrunden Zahnscheibe, die

zugeordnet, an der der Führungsring mit seiner Außenzahnung abrollbar ist.

Die Verwendung des Gerätes läßt sich zusätzlich dadurch erleichtern, daß der gezahnte Führungsring 65 einen ungezahnten mondförmigen Einsatz erhält, der den zwischen dem Führungsring und der Aufzeichnungsscheibe befindlichen Raum ausfüllt und beim

in einem Ausführungsmuster in F i g. 2 in größerem Maßstab dargestellt sind, erfolgt zweckmäßig nach folgenden Richtlinien:

a) Die aufeinanderfolgenden Löcher 7 liegen auf einer spiralförmigen Kurve und sind derart angeordnet, daß jedes folgende Loch um den glei-

chen radialen Abstand zum vorherigen Loch versetzt ist.

b) Die Mittelpunkte der Löcher liegen auf radialen Linien, die die äußere Zahnung an Stellen schneiden, die jeweils um ein Viertel der Zahnteilung von der Zahnmitte eines Außenzahns entfernt liegen.

c) Das am weitesten außen befindliche Loch liegt für alle Zahnscheiben im gleichen Abstand von der Außenzahnung jeder Zahnscheibe. ίο

d) Jedes Loch ist in fortlaufender Zahl numeriert, beginnend mit der Zahl 1 beim äußersten Loch.

e) Die Löcher sind zusätzlich mindestens auf einer Hauptfläche der Zahnscheibe je mit einer radialen Linie 8 markiert. Diese Linien erleichtern das Anlegen der Zahnscheibe an den Zahnkranz in bestimmten wiederkehrenden Stellungen.

Die gezahnten Flachteile des Gerätes sind vorzugsweise aus durchsichtigem oder durchscheinendem Werkstoff hergestellt, damit man beim Herstellen einer Zeichnung den Verlauf der aufgezeichneten Linie sehen kann.

Bei der Ausführung nach F i g. 1 und 2 haben die kreisrunden Zahnscheiben 5 z. B. 60 Zähne. Die Mittellinien einiger Zähne sind in F i g. 2 mit 20, die Mittellinien einiger Löcher 7 mit 21 bezeichnet, wobei der Abstand 23 zwischen zwei benachbarten Linien 20, 21 gleich ein Viertel der Zahnteilung 24 beträgt.

Ein derartiges Gerät kann mit mehreren Zahnscheiben 5 und mit mehreren gezahnten Ringen 1 unterschiedlicher Größen ausgerüstet sein, wobei jedoch vorzugsweise die äußersten Löcher 7 und 4 jeder Zahnscheibe bzw. jedes Ringes einen gleichbleibenden Abstand 25 von der Zahnmittellinie aufweisen (siehe F i g. 3).

Zur Benutzung des Gerätes werden ein gezahnter Ring 1 und eine Zahnscheibe 5 auf eine Unterlage, z. B. auf einen an einem Reißbrett festgespannten Papierbogen aufgesetzt, und zwar derart, daß die Zahnungen im Eingriff sind, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist. Sodann wird ein Kugelschreiber, Bleistift od. dgl. mit der Schreibspitze in eines der Löcher 7 eingesteckt und so bewegt, daß die Zahnscheibe 5 an dem gezahnten Ring abrollt. Beim Einsetzen in das äußerste Loch der Zahnscheibe 5 entsteht dann z. B. die in F i g. 1 mit 30 bezeichnete Bogenfigur. Wird eine äußere Zahnscheibe 5 in gleicher Weise an der Außenzahnung des Ringes 1 abgerollt, so läßt sich auf diese Weise die Bogenfigur 31 herstellen. Durch Einsetzen des Zeichenstiftes od. dgl. in unterschiedliche Löcher lassen sich die unterschiedlichsten Bogenfiguren aufzeichnen.

Sowohl der Ring 1 als auch die Zahnscheibe 5 können an ihren Zahnungen eine vom kreisrunden Umfang abweichende Gestalt aufweisen, ζ. Β. eine elliptische Form, teilweise geradlinige Begrenzungen, die mit den Zahneingriff sichernden Abrundungen versehen sind, eine wellenförmige Begrenzung od. dgl.

Durch die beschriebene Anordnung der Löcher in den kreisrunden Zahnscheiben 5 ist es möglich, mehrere unterschiedliche Bogenfiguren aufeinanderzuzeichnen und dabei sicherzustellen, daß jede einzelne Kurve mit allen anderen in radialer Richtung und in Umfangsrichtung der äußersten Kurvenpunkte genaue Übereinstimmung aufweist unter der Voraussetzung, daß der Zeichenstift für jede Zahnscheibe in das mit der gleichen Nummer versehene Loch eingesetzt wird.

Ferner ist es möglich, eine bestimmte Kurve, z. B. mit dem Loch Nr. 1 jeder Zahnscheibe, aufzuzeichnen und dann durch Wenden der Zahnscheibe, d. h. durch Auflegen ihrer bisherigen Oberseite auf die Zeichenfläche, durch Benutzung des gleichen Loches Nr. 1 eine andere Bogenfigur aufzuzeichnen, die von der zuvor gezeichneten Kurve um einen Betrag in Umfangsrichtung versetzt ist, der der halben Zahnteilung entspricht. Diese Verwendung ist besonders zweckmäßig, wenn der Ring eine ungerade Zahnzahl aufweist, so daß Kurven entstehen, die sich genau gegenüberliegen oder genau um eine halbe Drehung versetzt sind.

Bei kreisrunder Außenzahnung des Ringes 1 können zusätzlich gemäß F i g. 4 eine oder zwei äußere Zahnstangen 32 verwendet werden, wobei jeweils nach Herstellung einer Bogenfigur in der beschriebenen Weise der Ring 1 um einen oder mehrere Zähne der Zahnstangen weitergeschoben wird, ehe man in gleicher oder unterschiedlicher Weise die nächste Bogenfigur herstellt. Zur Erleichterung der Verlagerung des Zeichengerätes an den Zahnstangen sind die letzteren mit einer Längslinie und mit Querlinien 33 versehen. Sie weisen überdies an ihren Enden Löcher 34 für Reißnägel auf, mit denen sich die Zahnstangen am Zeichenbrett oder der sonstigen Aufzeichnungsfläche festlegen lassen.

Um die Betätigung des Gerätes zu erleichtern und dafür zu sorgen, daß die Zahnungen zwangläufig im Eingriff verbleiben, können bei kreisrunder Ausbildung der gezahnten Ringe und der Zahnscheiben mondförmige Einsätze 35 gemäß F i g. 5 zusätzlich verwendet werden, die den zwischen dem Ring und der Zahnscheibe befindlichen Raum 36 ausfüllen und beim Abrollen der Zahnscheibe an der Ringzahnung mitwandern.

Gemäß F i g. 6 kann die Zahnscheibe 5 an Stelle der Löcher 7 oder zusätzlich zu diesen Löchern einen Längsschlitz aufweisen, in dem ein Gleitstein 7 b verschiebbar ist, der ein Loch 7 α zum Durchlaß der Schreibspitze aufweist. Der Gleitstein kann mit Klemmung eingepaßt sein, so daß er sich nur zum Einstellen mit erhöhtem Kraftaufwand bewegen läßt. Er kann aber auch magnetisch oder auf sonstige Weise in seinen Stellungen gesichert sein.

Das Gerät kann schließlich auch mit einem Aufzeichnungsträger verwendet werden, der eine Bewegung der Zeichnungsfläche beim Aufzeichnen der Figur ermöglicht, woraus sich Bogenfiguren mit entsprechenden Verzerrungen ergeben.

Das Gerät wird vorzugsweise mit einem Satz unterschiedlicher Zahnringe und Zahnscheiben versehen, denen unterschiedliche Aufzeichnungsmittel, ζ. Β. mehrfarbige Kugelschreiber, Farbstifte und sonstige Hilfsmittel, z. B. zum Ausmalen, Schraffieren od. dgl. der herzustellenden Figuren beigefügt sein können.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Zeichnen von durch kreisende Bewegungen einer Schreibspitze erzeugten geometrischen Figuren (Zykloiden), das mit einer auf einer Zeichenfläche liegenden, an einer Führung abrollenden Aufzeichnungsscheibe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als

Führung der Aufzeichnungsscheibe (5) ein auf der Zeichenfläche festzulegender Ring (1) mit Innenzahnung (2) und Außenzahnung (3) dient, an dessen gezahnten Innen- und Außenkanten die in bekannter Weise mittels der Schreibspitze in Drehung versetzte Aufzeichnungsscheibe (5) mit einer Umfangszahnung (6) in zwangläufiger Führung abrollbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem gezahnten Ring (1) und der gezahnten Aufzeichnungsscheibe (5) als zusätzliche Führung eine geradlinige, mit Aufspannlöchern (34) und Ringumzahnungen versehene Zahnleiste (32) zugeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gezahnte Ring (1) einen ungezahnten mondförmigen Einsatz (35) aufweist, der den zwischen der Innenzahnung (2) des Ringes (1) und der Aufzeichnungsscheibe (5) befindlichen Raum (36) ausfüllt und beim Abrollen der Aufzeichnungsscheibe (5) an der Innenzahnung (2) des Ringes mitwandert.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnte Aufzeichnungsscheibe (5) einen Längsschlitz aufweist, in dem ein mit einem Loch (7 Ä) zum Durchlaß der Schreibspitze versehener Gleitkörper (7 B) verschiebbar und feststellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen