DE52767C - Mafs- und Zeichenwinkel, insbesondere zum Aufzeichnen der Abwicklungsfiguren konischer Körper dienlich - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geräth, vorzugsweise zum Gebrauche für Blecharbeiter, welches bei der Aufzeichnung der Abwicklungen von Mantelflächen konischer Körper, deren Horizontalschnitte Kreise oder Theile von Kreisbögen oder beliebige aus Kreisbögen und Geraden zusammengesetzte geschlossene oder offene Figuren sein können, Verwendung findet.

Soll z. B. der Mantel eines einfachen konischen Rohres (abgestumpfter Kegel, Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung) in der Abwicklung aufgezeichnet werden, so ist es erforderlich, die Gröfse der Radien c b und c α (Fig. 2) zu ermitteln.

Die Gröfse dieser Radien ist abhängig von den Durchmessern b b und a a des herzustellenden Rohres und von dem Neigungswinkel α der Kegelseite, und zwar ist

= sin α oder Radius c b =

bb

2 ■ c b
ι

sin α

α α

Radius ca =

2 sin a

Bei gegebener Gröfse eines der beiden Durchmesser α α oder b b kommt es nun also darauf

zu kennen, um

an, den Coefficienten

sin α

für die bestimmte Konicität die richtigen Radien c α und c b der Abwicklungsfigur zu finden.

Zur Bestimmung dieser Coe'fficienten ohne weitere trigonometrische Rechnung oder geometrische Construction, welche den Handwerkern und Arbeitern zumeist unbekannt sind, dient das vorliegende Instrument, indem für die verschiedensten Neigungswinkel α der Werth

—: abgelesen werden kann.

sin α

Das Instrument besteht aus einer Winkelschmiege mit einem festen und einem beweglichen Schenkel, welch letzterer sich innerhalb der Grenzen von ο bis 90⁰ gegen den ersten unter jedem beliebigen Winkel einstellen läfst. Beide Schenkel sind durch einen mit einer Scala versehenen Segmentbogen verbunden, derart, dafs bei einer Verstellung des beweglichen Schenkels sich der Bogen unter einer am feststehenden Schenkel befindlichen Marke durchschiebt.

Die Scala auf dem Segmentbogen entspricht der Eintheilung des rechten Winkels in eine beliebige Anzahl von Theilen, wobei bei jedem

Theilstrich der Werth . des Ausdruckes —_;

sin α

für die zugehörige Stellung des beweglichen Winkelschenkels, d. h. für die bezügliche Gröfse des Neigungswinkels α durch eine Verhältnifszahl angegeben ist. Diese Verhältnifszahl ist einfach an der Marke des feststehenden Schenkels abzulesen und mit dem halben Werth des gegebenen Durchmessers zu multipliciren, um den entsprechenden Radius für die abgewickelte Mantelflächenfigur zu erhalten.

Auf beiliegender Zeichnung ist in den Fig. 1 a

und 2 a das Instrument in zwei verschiedenen Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι a die zum Messen bei einspringenden Winkeln geeignete Form, Fig. 2 a diejenige zum Anlegen an erhabenen Winkeln.

In beiden Figuren bezeichnet L ein als Handhabe des Instrumentes dienendes Lineal, an dessen einem Ende die beiden Winkelschenkel /1^Ύ angebracht sind. Schenkel Z ist der feststehende; derselbe steht bei der ersteren Ausführungsform (Fig. ia) im rechten Winkel zum Lineal L, während er bei Fig. 2 a eine abgekröpfte Verlängerung des Lineals bildet. Der Schenkel Z¹ ist durch ein Scharnier mit dem Lineal verbunden, so dafs er durch Drehung um das Scharnier seine Stellung zum feststehenden Schenkel verändert; er trägt nach dem freien Ende zu den Segmentbogen S mit der Scala. Bei Bewegung des Schenkels Z¹ schiebt sich der Segmentbogen 5 unter dem Führungsplättchen m auf dem festen Schenkel durch, wobei der geradlinige Theil der Vorderkante von m als Marke für das Ablesen der Verhältnifszahl von der Scala dient, s ist ein aufgebogener oder aufgelötheter Rand des Segmentbogens, welcher durch Anschlag an das Führungsplättchen m eine Drehung des Schenkels Z¹ über 90⁰ hinaus bezw. ein völliges Herausziehen des Segmentbogens aus seiner Führung verhindert.

Die gezeichnete Scala auf dem Bogen S entspricht einer Eintheilung des rechten Winkels in 16 Theile. Die beiden Endstellungen des beweglichen Schenkels (für a=o° und α= 90⁰) sind durch Anschlag des Schenkels Z¹ an Z bezw. der Nase s an das Plättchen m festgelegt, und es findet sich für diese Stellungen kein Theilstrich auf dem Bogen. Diese beiden Grenzstellungen, welche einen cylindrischen Körper oder einen Theil eines solchen bezw. eine ebene Figur voraussetzen, würden die

Coefficienten — = = 00, d. h. aerad-

sin α ο ~~

linige Begrenzung der Abwicklungsfigur und

—; =' = i, d. h. Abwicklung gleich der

sin α ι ' ^{& 5}

gegebenen Figur, erhalten müssen und sind daher für die Praxis bedeutungslos.

Demgemäfs sind auf der Eintheilung des Bogens 5 blos die 14 Zwischentheile durch Striche angegeben und jedem Theilstrich seine dem zugehörigen Neigungswinkel α entsprechende Verhältnifszahl beigefügt.

Um hierbei' für die Coefficienten einfache Werthe mit solchen Bruchzahlen zu erhalten, welche jedem Handwerker geläufig sind, ist die Theilung nicht ganz gleichmäfsig durchgeführt, sondern so- angeordnet, dafs für die verschiedenen Stellungen des beweglichen Winkelschenkels die Reihe 1 — 1 Y₁₀₀ — 1 ^]/₅₀ — 1 ¹J₂₁ ^l /12 ^: /β ^Λ /ίο ' /10 ■ /10 ' /10

-¹V₁₀-2¹A₀-²Vi₀-3¹A- 5 — 10 — 00

entsteht.

Die Eintheilung in 16 Theile ist gewählt, weil eine solche für die meisten Fälle der Praxis ausreicht. — Selbstverständlich würde auch eine andere Theilung und andere Abstufung genommen werden können, ohne am Wesen des Instrumentes und der Erfindung etwas zu ändern.

Fig. 3 a zeigt die beiden Ausführungsformen zum Anlegen an einspringende und erhabene Winkel auf einem gemeinsamen Lineal L¹ vereinigt. Im übrigen bezeichnen die gleichen Buchstaben dieselben Theile des Instrumentes wie bei den Fig. ia und 2a.

Die Anwendungsweise des Instrumentes ist folgende:

Soll ein Kegelmantel (Fig. 1 und 2) oder ein Theil eines solchen Mantels in der Abwicklung aufgezeichnet werden und liegt hierzu ein Modell vor, bei welchem die Schräge des Mantels am einfachsten durch einen einspringenden Winkel zu messen ist (Fig. ia), so bringt man zunächst das Lineal L in die Ebene des Begrenzungskreises b b' und dreht hierauf den Schenkel Z¹ so lange, bis er an der Seitenfläche des Modells anliegt. Jetzt hat man nur an der Marke m die entsprechende Verhältnifszahl, beispielsweise i⁸/₁₀ abzulesen, um aus

dem Product · i⁸/₁₀ den Radius c b für

die abgewickelte Figur zu erhalten. Der Radius c α findet sich sodann unmittelbar durch Abtragen der Seitenlänge b a. — Läfst sich die Neigung der Mantelseite einfacher durch den erhabenen Winkel bei α messen, so bringt man (Fig. 2 a) das Lineal L in die Ebene des Begrenzungskreises α α und legt wiederum den SchenkerZ¹ an das Modell an, liest die Verhältnifsziffer an der Marke m ab und hat

in dem Product

a a

X Verhältnifszahl den

Radius c α für die Abwicklungsfigur. Radius c b findet sich dann durch Antragen der Länge a b..

Fällt die Marke zwischen zwei Theilstriche, so läfst sich die Verhältnifszahl durch Schätzung genügend genau ermitteln.

Liegt kein Modell des auszuführenden Gegenstandes vor, so kann man das Mefsinstrument mit der gleichen Leichtigkeit an jede durch Zeichnung dargestellte Figur anlegen, wobei der Mafsstab der Zeichnung ganz beliebig sein kann.

Für complicirtere Körper ist das vorliegende Instrument in ganz gleicher. Weise zu verwenden.

Soll z. B. der Mantel eines schiefen Kegels aufgezeichnet werden (Fig. 3 und 4), so vervollständigt man zunächst die Figuren abb'² a

zu dem geraden Kegel α b¹ δ² α und verfährt hiermit wie vorhin beschrieben. ' Dadurch ergiebt sich die abgewickelte Figur ab² b¹ b² a, Fig. 4. Sodann trägt man die Strecke b b¹ auf der (Zentralen b' c ab und zieht die Curven W¹ b b² nach Augenmafs.

In derselben Weise entstehen für aus Curven und Geraden zusammengesetzte Horizontalschnitte, Fig. 5 und 7, die Abwicklungen Fig. 6 und 8.

Die Längen der Kreisbögen b b bezw. a a in den Abwicklungsfiguren sind hierbei durch unmittelbare Messung oder Uebertragung mit dem Zirkel (falls eine Darstellung des anzufertigenden Körpers in natürlicher Gröfse vorhanden ist) festzulegen.

Endlich ist noch eine dritte Ausführungsform des Instrumentes dargestellt, welche sich zum Tragen in der Tasche vorzüglich eignet, und zwar stellt Fig. 9 die Seitenansicht dar und Fig. 10 eine Ansicht der unter einer Deckplatte befindlichen Einrichtung für Bewegung eines Zeigers. Es bezeichnet Z und Z⁰ zwei neben einander und einen Zwischenraum zwischen sich lassende, fest verbundene Schenkel, zwischen welchen sich der Schenkel Z¹ frei bewegen läfst; im zusammengeklappten Zustande liegen die drei Schenkel dicht neben einander. An dem mittleren Schenkel Z¹ ist, mit dem Drehpunkt verbunden, ein kurzer Hebel χ angeordnet, der an seinem freien Ende eine Zahnstange y trägt, die ihrerseits wiederum mit einem mit Zeiger \ versehenen Zahnrädchen n> in Eingriff steht. Dieses Zahnrädchen ist in dem Schenkel Z und einer auf Schenkel Z aufgeschraubten Platte ν gelagert,, so dafs diese Platte einen Abschlufs für den Hebel x, die Zahnstange y und die Rädchen n> bildet. Für den ständigen Ejngriff zwischen Zahnstange und Zahnrädchen sorgt ,die Feder u. Oben auf der Deckplatte ν ist die Scala S mit der bekannten Eintheilung befestigt, darüber bewegt sich der Zeiger \.

Es sei noch erwähnt, dafs dieses Instrument zu Winkelmessungen von 90 bis i8o° brauchbar ist; indessen läfst es sich ebensogut für Winkelmessungen von ο bis 90 ° einrichten. Auch kann man für die Uebertragung der Bewegung ' des beweglichen Schenkels Z ^λ auf den Zeiger ^ anstatt der Hebel- und Zahnstangenverbindung auch eine reine Räderübersetzung anwenden.

Der Gebrauch, dieses Instrumentes ist genau so wie derjenige der vorbeschriebenen Instrumente. Der Unterschied gegenüber den ersteren liegt nur darin, dafs das Lineal für die Handhabung wegfällt und die Scala auf einer auf einem Schenkel angeordneten Platte angebracht ist, so dafs das Instrument sich in der Tasche gut tragen läfst.

Diese Instrumente können auch als Zeichenwinkel zum Abmessen und Uebertragen aller beliebigen Neigungen wie eine gewöhnliche .Winkelschmiege gebraucht werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Mafs- und Zeichenwinkel zum Uebertragen beliebiger Neigungen, sowie vornehmlich zur Ermittelung von Längen beim Aufzeichnen . der Abwicklungsfiguren konischer Körper, bestehend aus einer Winkelschmiege mit einem festen und einem beweglichen Schenkel (I 1¹J und einer Bogenscala S, deren Theilung für eine beliebige Anzahl Stellungen des beweglichen Schenkels Verhältnifszahlen zur einfachen Berechnung der für die Abwicklungsfiguren konischer Körper mit ganz oder theilweise kreisförmigen Horizontalschnitten erforderlichen Radien angiebt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.