DE963818C - Zeichenmaschine zum Bestimmen der Lage bzw. zum Auftragen von Punkten auf einer Flaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zeicheninstrumente bzw. Zeichenmaschinen zum Festlegen von Punkten auf ebenen Flächen.

Es ist bereits bekannt, zum Festlegen von Punkten zwei im rechten Winkel zueinander bewegliche Elemente vorzusehen, die sich über die ganze Breite bzw. Länge eines Zeichenbrettes oder einer anderen geeigneten Unterlage erstrecken und auf Schienen, an den Kanten der Unterlage geführt werden. Hierbei wird der in seiner Lage zu ermittelnde Punkt durch den Schnittpunkt der beiden 'sich über das ganze Zeichenbrett erstreckenden Elemente bestimmt. Ein Nachteil dieser Maschinen besteht in ihrer umständlichen Bedienungsweise. Des weiteren ist die Festlegung des zu bestimmenden Punktes nicht sehr genau und der Aufbau der Maschinen relativ kompliziert.

Eine andere bereits bekannte Zeichenvorrichtung weist ein gegenüber der Unterlage festes erstes· Führungsteil mit geradliniger, zu einer vorbestimmten Koordinatenachse paralleler Führung und einen auf dieser Führung verschiebbaren ersten Wagen auf, der mit einem zweiten Führungsteil mit geradliniger Führung verbunden ist, auf welcher ein

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zweiter, mit Mitteln zum Bestimmen der Lage eines Punktes ausgerüsteter Wagen· bewegbar ist. Diese bekannte Zeichenmaschine ist zwar einfacher in ihrem Aufbau als die bereits geschilderte Zeichenmaschine, weist jedoch wesentliche Nachteile auf. Einmal wird die Genauigkeit und Feinfühligkeit der Einstellung dadurch erheblich beeinträchtigt, daß sich beide Teile der Vorrichtung nur mittels eines von Hand ausgeübten Druckes einstellen ίο lassen. Des weiteren läßt sich eine Einstellung nur dadurch festhalten, daß die Führungen mittels eines Druckes von Hand fest auf die Unterlage gedrückt werden. Ein noch anderer, nicht unwesentlicher Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, iS daß die Vorrichtung auf der Unterlage festgeschraubt ist und beim Auswechseln des Zeichenpapiers bzw. des Kurvenblattes losgeschraubt und danach neu befestigt und genau nach den Nullmarkierungen ausgerichtet werden muß. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Maschine der zuletzt beschriebenen Art zu schaffen, welche unter Vermeidung der aufgeführten Nachteile das genaue Auftragen von Punkten auf einer ebenen Fläche nach gegebenen Koordinaten bzw. das Ermitteln der Koordinaten von Punkten eines Schaubildes oder einer Zeichnung vereinfacht und beschleunigt.

Eine Zeichenmaschine zum Bestimmen der Lage von Punkten auf einer ebenen Fläche, d. h. zum Auftragen; von Punkten nach gegebenen Koordinatenwerten oder zum Ermitteln der Koordinaten von auf der Fläche liegenden Punkten, der beschriebenen Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die enste Führung oberhalb der Ebene der Zeichenfläche angeordnet ist, so daß der erste Wagen sich im Abstand von dieser Fläche bewegt und das freie Ende der zweiten Führung auf einer Rolle abgestützt ist, so daß sie und der zweite Wagen ebenfalls einen Abstand von der Fläche haben, und daß von Hand zu betätigende Getriebe vorgesehen sind, um jeden Wagen gegenüber seiner Führung zu bewegen und in seiner Lage genau einzustellen und festzuhalten.

Bei einer nach der Erfindung ausgebildeten ■*5 Zeichenmaschine kann die Einstellung mit größter Genauigkeit erfolgen. Gleichzeitig ist es aber auch möglich, die Verschiebebewegung der Wagen schnell auszuführen, da die sich bewegenden Teile keine Berührung mit der Zeichenoberfläche haben. Bei einer vorzugsweisen Aus führungs form der Erfindung ist der erste Wagen um die Achse des ersten Führungsteils verschwenkbar. Da bei dieser Anordnung alle sich bewegenden Teile von der Zeichenfläche weggeschwenkt werden können, wird das Auswechseln des Zeichenpapiers bzw. des Kurveriblattes od. dgl. in einfachster Weise ermöglicht.

Einem oder beiden der Führungselemente kann jeweils eine verstellbare Skala zugeordnet sein,, damit man die Vorrichtung leichter auf Null stellen kann.

Der zweite Wagen oder Schlitten kann einen handbetätigten Stift oder eine Spitze, mittels deren man auf der ebenen Fläche eine Vertiefung bzw. Markierung erzeugen kann, tragen. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform jedoch umfassen die zum Bestimmen der Lage von Punkten dienenden Mittel einen zum Auftragen von Punkten geeigneten Stift und eine Betrachtungseinrichtung, wobei der Markierungsstift gegen die Betrachtungseinrichtung austauschbar ist und umgekehrt, und zwar -derart, daß sie jeweils genau in die gleiche Arbeitsstellung kommen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. ι ist eine Ansicht der an einem Reißbrett befestigten erfindungsgemäßen Zeichenmaschine;

Fig. 2 1st eine in größerem Maßstab gezeichnete Teildarstellung der Zeichenmaschine und veranschaulicht die beiden Wagen;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Zeichenmaschine, die im gleichen Maßstab gezeichnet ist wie Fig. 2; Fig. 4 ist eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht des zweiten Wagens.

Die Zeichenmaschine umfaßt eine Grundplatte 1 mit einer Klemmvorrichtung 2, mittels deren man die Grundplatte an der Oberkante eines Zeichenbretts 3 od. dgl. parallel zu einer der Koordinatenachsen befestigen kann, auf welche die aufzutragenden Werte bezogen sind. Ein kurzes Stück oberhalb der Oberseite der Grundplatte 1 ist ein mit der Grundplatte starr verbundenes Längsführungselement in Form eines geraden starren Rohres 4 angeordnet, das an beiden Enden durch Halteteile 5 unterstützt wird». Ferner ist an der Grundplatte 1 parallel zu dem Führungselement 4 eine Zahnstange 6 nebst einer Anzeigeskala 7 angebracht, und diese Skala -ist austauschbar, damit der Zeichner mit unterschiedlichen Maßstäben und Skalen arbeiten kann; außerdem ist die Skala 7 mit Hilfe einer Stellschraube 8 wenigstens über die Länge eines Hauptskalenabschnitts verstellbar. Die Skala 7 besitzt eine genaue Teilung, doch sind die Teilstriche vorzugsweise nicht numeriert.

Mit dem Führungsrohr 4 arbeitet ein erster Wagen 10 zusammen, der zu diesem Zweck zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Rollenpaare 11 und 12 trägt, wobei jede Rolle eine etwas konkave oder doppelkonische Umfangsfläche aufweist, damit sich die Rolle der Oberfläche des Führungsrohres anpaßt. Der Wagen 10 kann sich somit längs des Rohres geradlinig bewegen, doch wird er genau waagerecht geführt, so daß er sich nicht um eine zur Ebene des Zeichenbretts senkrechte Achse drehen kann. Der Wagen läßt sich jedoch in einem begrenzten Ausmaß um die Achse des Führungsrohres schwenken. Femer besitzt der Wagen ein durchsichtiges Fenster, das einem Vergrößerungsglas 13, einer Lampe 14 und einem Nonius (nicht dargestellt) zugeordnet ist; dieses Fenster und die ihm zugeordneten Teile werden in Verbindung mit der an der Grundplatte befestigten Skala 7 benutzt. Um die Bewegung des Wagens 10 entlang dem Führungsrohr 4 zu steuern und die Stellung des Wagens genau zu bestimmen, ist ein mit der Hand

zu betätigendes Getriebe ähnlich dem in Fig. 4 dargestellten Getriebe vorgesehen, das ein Ritzel umfaßt, welches in Lagern in einem Arm eines Winkelhebels gelagert ist, der seinerseits an dem Wagen angelenkt ist, und dieses Ritzel arbeitet bei einer Stellung des Winkelhebels mit der an der Grundplatte befestigten Zahnstange 6 zusammen; ferner ist ein Untersetzungsgetriebe zwischen dem Ritzel und dem Handbetätigungsknopf 15 vorgesehen. An· dem Wagen ist ein feststehender Handgriff 16 angebracht, und das freie Ende 17 des Winkelhebels ist in einem Schlitz dieses· Griffes angeordnet, so daß der Winkelhebel nach Art eines »Auslösers« oder »Abzuges« arbeitet, den man herunterdrücken kann-, um das Ritzel außer Eingriff mit der Zahnstange 6 zu bringen, damit der erste Wagen 10 freigegeben wird und sich.mit Hilfe des Handgriffes 16 schnell längs des Führungsrohres 4 bewegen läßt. Ferner trägt der Wagen 10 eine Feststelleinrichtung mit einer um das Führungsrohr 4 herumgelegten Klemmschelle 20, die mittels einer Schraube 21 festgezogen werden kann, um den Wagen 10 in jeder gewünschten Stellung auf dem Führungsrohr festzulegen. Mit dem ersten Wagen 10 ist eine zweite Tragplatte 25 fest verbunden, die sich unter einem rechten Winkel zu dem ersten Führungselement 4 erstreckt und an ihrem von dem ersten Wagen abgewandten Ende eine Rolle 26 trägt, mittels, deren sich die Platte 25 auf einer an der Unterkante des Zeichenbretts 3 befestigten Metallschiene 27 abstützt. Oberhalb der Außenfläche der zweiten Tragplatte sind zwei starre Führungsrohre 28 und 29, die ein zweites Führungselement bilden, vorgesehen, und diese Rohre sind an ihren· Enden in starren Klemmen oder Halterungen befestigt. Die beiden Führungsrohre 28 und 29 tragen einen zweiten Wagen 30, der sich geradlinig entlang den Rohren bewegen kann und zwei Paare von in einem gegenseitigen Abstand angeordneten Rollen 31 und 32 aufweist; die Rollen jedes Paares sind so angeordnet, daß sie miteinander gegenüberliegenden· Teilen der Oberfläche eines der Rohre, d. h. des Rolires 29, zusammenarbeiten, um eine Drehbewegung des Wagens 30 um eine zur Ebene des Zeichenbretts senkrechte Achse zu verhindern. Ferner trägt der Wagen eine einzelne Rolle 33, die sich auf der Oberseite des zweiten Führungrohres, d. h. des Rohres 28, abstützt und so die Schwenkbewegung des Wagens um die Achse des Führungsrohres 29 in einer Richtung begrenzt; der Wagen läßt sich jedoch gegebenenfalls von der Oberfläche des Reißbretts 3 wegschwenken.

Der zweite Wagen 30 umfaßt ebenfalls ein handbetätigtes Getriebe (Fig. 4) mit einem Ritzel 34, das in eine an der Tragplatte befestigte Zahnstange 35 eingreift und mit Hilfe eines Handbetätigungsknopfes 39 über ein Untersetzungs-Zahnradgetriebe 36, 37 und 38 betätigt wird. Das Ritzel 34 ist in Lagern in einem Arm eines Winkelhebels 40 gelagert, dessen oberes En'de in einem Schlitz des feststehenden Handgriffs41 liegt. Wenn man.den Handgriff 41 und den Hebel 40 zusammen ergreift, wird somit das Ritzel 34 außer Eingriff mit der Zahnstange 35 gebracht, so daß man den z-weiten Wagen in der gleichen Weise wie den ersten Wagen schnell an den Führungs rohren entlang bewegen kann. Außerdem besitzt der zweite Wagen 30 ein durchsichtiges Fenster, ein Vergrößerungsokular 42, eine Lampe 43 und einen Nonius (nicht dargestellt); diese Teile arbeiten mit eine,- herausnehmbaren und verstellbaren Anzeigeskala 44 zusammen, die auf der Tragplatte 25 parallel zu den beiden Führungsrohren 28 und 29 angebracht ist. Der zweite Wagen besitzt ferner ebenso wie der erste Wagen eine Feststelleinrichtung mit einer durch Reibungsschluß wirksam werdenden Klemme.

Ein Teil 45 des zweiten Wagens. 30 ragt etwas über eine Kante der Tragplatte 25 hinaus-, und an diesem Teil des Wagens ist eine zum Auftragen und Betrachten dienende Einrichtung mit einem segmentförmigen Tragstück 46 derart angelenkt, daß eine Schwenkbewegung des Tragstücks um eine zur Reißbrettebene senkrechte Achse möglich ist; dieses Tragstück unterstützt an zwei in gleicher Entfernung von der Schwenkachse Hegenden Punkten ein vergrößerndes Betrachtungsokular 47 und einen unter Federspannung stehenden Markierstift 48 mit einer scharfen Spitze 49 am unteren Ende. Ferner ist eine federnde Raste 50 vorgesehen, um das segmentförmige Tragstück40 jeweils in einer der beiden Schwenkstellungen festzuhalten, die durch die Anschläge 51 und 52 bestimmt sind, und das Okular 47 besitzt ein Fadenkreuz, dessen Schnittpunkt genau mit der Lage der Markierspitze 49 übereinstimmt, wenn sich das Okular in der Stellung befindet, die vorher von der Markierspitze eingenommen wurde.

An der Grundplatte 1 bzw. an· der Tragplatte 25 sind parallel zu dem Führungselement 4 bzw. zu den Führungselementen 28 und 29 beliebig verstellbare Skalen 60 bzw. 61 mit geeigneter Bezifferung vorgesehen. Jede dieser bezifferten Skalen besteht aus einem endlosen- biegsamen Stahlband, das über in Abständen angeordnete Rollen läuft, die durch Reibungsschluß festgestellt werden können, um das betreffende Stahlband zeitweilig in der gewünschten Lage festzuhalten.

Um nach gegebenen Koordinatenwerten auf einer Fläche Punkte aufzutragen, klemmt der Zeichner die Grundplatte 1 auf dem Zeichenbrett 3 parallel zu einer der Koordinatenachsen fest und bewegt dann den ersten Wagen 10 und den zweiten Wagen 30 an den zugehörigen Führungselementen entlang, bis sich die Markierspitze 49 annähernd in der Nullstellung befindet. Die Feineinstellung läßt sich dann mit Hilfe der durch die Drehknöpfe 15 und zu betätigenden Getriebe der beiden Wagen durchführen, woraufhin man die verstellbaren Anzeigeskalen 7 und 44 sowie die biegsamen bezifferten Skalen 60 und 61 auf Null stellt. Nunmehr kann man auf dem Brett eine Folge von Punkten nach gegebenen, auf die beiden Koordinatenachsen bezogenen Werten auftragen, indem man den ersten und den zweiten Wagen entsprechend verschiebt.

Es sei bemerkt, daß man dann, wenn die Koordinatenachsen unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel zueinander geneigt sind, den Winkel zwischen dem ersten Führungselement und den zweiten Führungselementen entsprechend verändert.

Um die Koordinaten von Punkten in,' einer vorhandenen Zeichnung zu erhalten, wendet man das gleiche Arbeitsverfahren an, wobei man die Markierspitze durch das Betrachtungsokular 47 ersetzt; in· diesem Falle stellt man die Vorrichtung auf Null, indem· man die Skalen 7, 44, 60 und 61 so einstellt, daß ihre Stellung den Koordinaten eines bestimmten Bezugspunktes in der Zeichnung entspricht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Zeichenmaschine zum Bestimmen der Lage von Punkten in einer ebenen Fläche in bezug auf zwei Koordinatenachsen mit einem gegenüber der Fläche festen ersten Führungsteil mit geradliniger, zu der einen Koordinatenachse paralleler Führung, einem auf dieser verschieb-. baren ersten Wagen, der mit einem zweiten Führungsteil mit geradliniger, zur anderen Koordinatenachse paralleler Führung verbunden ist, und einem auf der letzteren verschiebbaren zweiten Wagen, der mit Mitteln zum Bestimmen der Lage eines Punktes auf der Fläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führung (4 bzw. 28, 29) oberhalb der Ebene der Fläche angeordnet ist, so daß der erste Wagen sich im Abstand von der Fläche

   bewegt und das freie Ende der zweiten Führung auf einer Rolle abgestützt ist, so daß sie und der zweite Wagen ebenfalls einen Abstand von der Fläche haben, und daß von Hand zu betätigende Getriebe vorgesehen sind, um jeden Wagen gegenüber seiner Führung zu bewegen und in seiner Lage genau einzustellen.
2. 2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wagen um die Achse des ersten Führungsteils schwenkbar ist.
3. 3. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beiden Führungen zwei einstellbare Skalen zugeordnet sind, von denen die eine mit genauer Teilung versehen und mindestens um die Hälfte einer Hauptteilung in Längsrichtung einstellbar ist und die andere mit Hauptteilstrichen und¹ Zahlen versehen und als endloses Band ausgebildet ist.
4. 4. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Lage eines Punktes eine Betrachtungseinrichtung und eine Markiereinrichtung umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie in der Weise untereinander austauschbar sind, daß ihre Arbeitsstellungen sich genau miteinander decken.
5. 5. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum wahlweisen Außereingriffbringen des von Hand zu betätigenden Getriebes.

   In Betracht gezogene Druckschriften.:
   »Allgemeine Vermessungs-Nachrichten«, Nr. 4, April 1954, dritte Umschlagseite (Aristo-Kleinkoordinatograph); deutsche Patentschrift Nr. 285 716;
   französische Patentschrift Nr. 1 005 273.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen