DE632763C

DE632763C - Circle of squares

Info

Publication number: DE632763C
Application number: DEM129293D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-11-25
Filing date: 1934-11-25
Publication date: 1936-07-13

Description

Quadratzirkel Die Erfindung betrifft einen Quadratzirkel, dessen Fahrschenkel zum Zeichnen von Quadraten über ein Getriebe und zum Zeichnen von Kreisen unter Ausschaltung des Getriebes um den Standschenkel herumfahrbar ausgebildet ist.Square compass The invention relates to a square compass, the driving leg for drawing squares over a gear and for drawing circles under Switching off the gear is designed to be movable around the stand leg.

Bei den bekannten Polygonzirkeln wird beim Zeichnen von Quadraten entweder der Fahrschenkel von Hand verlängert und verkürzt oder der Standschenkel entsprechend der Fahrschenkelverlängerung nach der zu zeichnenden Linie hin umgelegt oder auch das Gerät nach dem Zeichnen einer Linie umgesetzt. Diese Methoden erschweren die Handhabung des Zirkels und setzen zwecks genauen Zeichnens der einzelnen Linien dauernde Beobachtung der Zeichenspitze an den Verbindungspunkten voraus.With the known polygons, when drawing squares either the leg lengthened and shortened by hand or the stand leg according to the leg extension according to the line to be drawn or the device is implemented after drawing a line. These methods make it difficult the handling of the compass and set for the purpose of drawing the individual lines precisely constant observation of the tip of the drawing at the connection points beforehand.

Die Erfindung besteht in einer abwechselnd hin und her drehbaren, waagerecht angeordneten Vollgewindespindel mit anfänglich steiler und zum äußeren Spindelende hin immer flacher werdender Steigung und einer gegen die Spindelachse neigbaren, an dem drehbaren Arm aufgehängten Hohlgewindespindel mit gleichartiger Steigung, die von der Transportspindel über ein Kegelradgetriebe um ihre Achse gedreht und durch einen an der Fahrschenkelhülse und einem auf dem Gewinde sitzenden Reiter angelenkten Arm gleichzeitig um ihre Gelenkachse verschwenkt wird, wobei die Hohlgewindespindel den sie umfassenden Fahrstift durch einen in ihr Hohlgewinde eingreifenden; gegen Mitdrehen gesicherten Mitnehmerstift abwechselnd aus der Fahrschenkelhülse heraus- und hereinbewegt.The invention consists in an alternately rotatable back and forth, horizontally arranged fully threaded spindle with initially steep and to the outer The end of the spindle has an increasingly flat slope and one against the spindle axis inclinable hollow threaded spindle suspended from the rotatable arm with a similar one Incline, which is rotated by the transport spindle about its axis via a bevel gear and by a rider on the leg sleeve and a rider sitting on the thread articulated arm is pivoted about its joint axis at the same time, the hollow threaded spindle the driving pin encompassing them through a hollow thread engaging them; against Rotating secured driving pin alternately out of the driving leg sleeve. and moved in.

Durch diese Ausbildung ist gegenüber bekannten Polygonzirkeln, die Quadrate in einem Zuge beschreiben, die Möglichkeit geschaffen, die Zeichenspitze beim Rechts- und Linksherumdrehen des Fahrschenkels selbsttätig zu verlängern und zu verkürzen, so daß sie sich von der normalen Bahn eines Kreises ab- und zu derselben wieder zurückbewegt, derart, daß abwechselnd parallel zur waagerechten und senkrechten Kreismittellinie gerade Linien von der Länge einer halben Quadratseite oder des Halbmessers des umschriebenen Kreises entstehen, je zwei aneinandergrenzende Linien also itn rechten Winkel zueinander zu stehen kommen und in ihrer Reihenfolge ein den Kreis umschreibendes Quadrat bilden. Dadurch ist erreicht, daß Quadrate nach entsprechender Einstellung der Zeichenspitze mechanisch, d. h. ohne hinzusehen, durch einfaches Drehen eines Bedienungsknopfes gezeichnet werden können. In der Zeichnung zeigt Abb. i und a eine Flankenansicht und die Fahrschenkelseite des Zirkels, Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Abb. i, Abb. q. die Draufsicht auf die Steuerscheibe für den Fahrschenkel, Abb.5 einen senkrechten Mittelschnitt durch den Getriebeteil in größerem Maßstabe, Abb. 6 einen Schnitt nach der -Linie B-B der Abb. 5;-' - -Abb. 7 einen Schnitt.--nach der Linie G-C. der Abb. 5, Abb. 8 eine Einzelheit, - _ Abb. 9 die - Entstehung eines QuadrälW durch Zeichnen und Aneinanderreihen von Rechtecken.This training is compared to known polygons that Describe squares in one go, created the possibility of the drawing tip to extend automatically when turning the driving leg to the right and left and to shorten, so that they deviate from the normal path of a circle and to the same moved back again in such a way that alternately parallel to the horizontal and vertical Circle centerline straight lines half the length of a square or half a square Radius of the circumscribed circle, two adjoining lines emerge So come to stand at right angles to each other and come in their order form a square circumscribing the circle. This achieves that squares after Corresponding adjustment of the drawing tip mechanically, d. H. without looking can be drawn by simply turning a control knob. In the Drawing shows Fig. I and a a flank view and the leg side of the compass, Fig. 3 shows a cross-section along the line A-A of Fig. I, Fig. Q. the top view of the control disc for the driving leg, Fig. 5, a vertical middle section through the transmission part on a larger scale, Fig. 6 shows a section the -line B-B of Fig. 5; - '- -Fig. 7 a section - along line G-C. of fig. 5, Fig. 8 a detail, - _ Fig. 9 the - creation of a quadrant by drawing and lining up rectangles.

Der Zirkel besteht in der Hauptsache aus dem Standschenkel i und dem Fahrschenkel2, der mittels eines Getriebes um den Standschenkel herumgefahren werden kann und abwechselnd das Zeichnen von Kreisen oder Quadraten gestattet. Das Getriebe ist an dem unteren Ende der Schenkel eines U-förmigen Fahrarmes 3 gelagert und aus einer Schnekkenwelle4 gebildet, die mit an ihren Enden gelagerten Kegelradgetrieben 5, 6 und 7, 8 gekuppelt werden kann und entkuppelt das Ziehen von Kreisen durch Drehen des Standschenkels ermöglicht, während bei der mit den Kegelradgetrieben 5, 6, 7, 8 gekuppelten Welle q. der Arm 31 samt dem Fahrschenkel 2 zusammen um die Achse des stillstehenden Standschenkels i drehbar ist. Der Arm 3 ist mit seinem oberen, mit Achsbohrung zur Aufnahme des Standschenkels versehenen kugelgelagerten Ende 3a 2m Standschenkel dreh- und feststellbar gelagert und stützt sich mittels des Fußes 3b gegen den Standschenkel, der mit einem um den Standschenkel drehbaren Ring 9 verbunden ist. In der Achsbohrung des Armes 3 ist ein mit Innenzahnung; versehener Ring io befestigt, in den ein Ritzel 1i eingreift, das eine Sperrung des Armes 3 bei Drehung des Standschenkels i bewirkt und diesen daher-unmittelbar mitnimmt. Das Ritzel 1i sitzt- auf einer ächsparalleleh Welle 12 im Stand= schenkel i, die mittels eines an ihrem oberen Ende angebrachten Knopfes 13 drehbar ist und die Drehung des Ringes io und damit die mittelbare Drehung des Armes 3 um die Achse des stillstehenden Standschenkels i bewirkt. Soll sich bei Drehung des Armes 3 mittels des Knopfes 13 auch die Welle 4 um ihre eigene Achse drehen, so muß sie mit dem Kegelradpaar 5, 6 gekuppelt sein. Mit dem Kegelradpaar7, 8 ist die Welle jeweils gekuppelt, durch das bei Drehung derselben eine im Fahrschenkel 2 gelagerte Spindel 14 ebenfalls um ihre eigene Achse gedreht, gleichzeitig aber auch radial zum Standschenkel vor- und zurückverschwenkt wird. Die Kupplung der Kegelradgetriebe 5, 6 und 7, 8 mit der Welle 4 bewirkt ein in einer Achshülse 15 der Welle 4 verschiebbarer Vierkantstift 16, dessen vorderes Ende wie auch das der Hülse 15 kreisförmigen, Querschnitt hat. Das hintere Stiftende 16a ist kegelig gebildet und ragt hinten aus der Hülse 1S heraus in eine kegelige Achsbohrung 17 des Kegelrades 5, das bei seiner Drehung den durch Hereinschieben mit ihr verbundenen Stift 16 mit-Damit wird auch die Welle 4 so- das Kegelradpaar 7, 8 und die Spindel 14 ;rhitgedreht, die mit der Kegelradwelle 8a ''durch ein Gelenk 14b verbunden ist. Bei ausgerücktem Kupplungsstift 16 dreht sich das mittels Zapfens 5a im Ring 9 gesicherte Kegelrad 5 wirkungslos mit. Das mit ihm in Eingriff stehende Kegelrad 6 wird bei der Drehung des Knopfes 13 bzw. des Armes 3 um die Achse des Standschenkels i bewegt und gleichzeitig um seine eigene Achse gedreht, insofern das untere, mit Ritzel 18 versehene Ende der stehenden Kegelradwelle 19 in einem zum Standschenkel konzentrischen Kanal 2o gleitet. Der Kanal 2o, der sich in einer am Standschenkel festsitzenden Scheibe 21 befindet, besitzt an beiden Seiten Zahnungen 2oa und tob, die zur Hervorbringung einer Vor= und Rückwärtsdrehung der Welle 4 abwechselnd an der einen und der anderen Kanalseite angebracht sind, so daß das den Kanal 2,o durchlaufende Ritze118 seine Drehung fortwährend ändert. Eine Änderung der Ritzeldrehung tritt infolge Einteilung der Zahnung in acht Segmente 2oa und tob nach jeder Viertelkreisdrehung des Armes 3 ein. Diese Drehungsänderung hat den Zweck, auch die Schwenkbewegung des Fahrschenkels 2 nach jeder Vierteldrehung des Armes 3 zu ändern, so daß der Schenkel 2 während seiner Kreisbewegung gleichzeitig radiale Bewegungen ausführt. In Abb. 9 ist die Schenkelbewegung erläutert. Hiernach verläßt die Fahrschenkelspitze 2a die Kreisbahn o sofort und entfernt sich über die Strecke x vom Standschenkel i, während sie sich über die Strecke y ihm wieder nähert. Bei dieser Bewegung streckt und verkürzt sich der Fahrschenkel 2, unter Vermittlung der Spindel 14 selbsttätig, und zwar im gleichen -Verhältnis zu dem Weg z, den die Schenkelspitze 2a während jedesmaliger Viertelumdrehung des Armes 3 zurücklegt. Das Heraus- und Wiederhereinfahren der Schenkelspitze 2a erfolgt durch einen Arm 22, der am Fahrschenkel2 angelenkt ist und mittels eines zwischen einem Steg 23 und der Schnecke 4a der Welle 4 gleitenden Reiters 24. vor- und zurückbewegt wird @Abb. i). Vor dem Zeichnen eines Ouadrates oder Kreises werden die beiden Schenkelspitzen ja und 2a im: Abstand der halben Ouadratseite oder des Halbmessers zueinander eingestellt, indem der am vorderen Ende mit Knopf 16b versehene Stift 16 mit seinem Kegel 16a aus dem Kegelrad 5 herausgezogen und dann um seine Achse gedreht wird. Dabei dreht sich die Welle d. mit und verschiebt mit ihrer Schnecke 4a den Reiter 24 und damit den Arm 22 samt dem Fahrschenkel 2. Der Knopf 16b kann in der herausgezogenen Stellung gemäß Abb. 5 durch eine auf dem Gewindeende i5a der Hülse 15 (Abb. 8) sitzende Mutter 25 gesichert werden. An einer Einteilung des Steges 23 läßt sich der jeweils gewünschte Spitzenabstand ablesen. Das Strecken und Einziehen der Fahrschenkelspitze im. jeweiligen Verhältnis zu dem zurückzulegenden Weg z gemäß Abb. 9 bewirkt die Spindel 14 mit tiefliegendem Rechts- und Linksgewinde i4a, in das ein Mitnehmerstift 26 einer die Spitze 2a tragenden, in dem Fahrschenkel 2 gelagerten Hülse 27 eingreift, der bei Drehung der Spindel 14 unter gleichzeitigem Längsverschieben der Hülse 27 mit seinem abgerundeten hinteren Ende längs eines der Gewindegänge i4a und mit seinem vorderen Ende in einem Längsschlitze 28 des Fahrschenkels 2 gleitet. Sowohl die Schnecke 4a wie auch die Gewindegange i4a sind nach der Ablaufseite hin steiler angebracht, derart, daß die Verschwenkung des Fahrschenkels 2 innerhalb einer Vierteldrehung des Armes 3 jeweils dem vollständigen Weg z hin und wieder zurück entspricht und auf diesem Weg auch ein ständiges Aufsitzen der Fahrschenkelspitze 2a bei senkrecht stehendem Standschenkel i gewährleistet ist.The compass consists mainly of the stand leg i and the driving leg 2, which can be moved around the stand leg by means of a gear and allows alternating circles or squares to be drawn. The gear is mounted on the lower end of the legs of a U-shaped travel arm 3 and is formed from a worm shaft 4, which can be coupled to bevel gears 5, 6 and 7, 8 mounted at its ends and enables circles to be drawn by turning the stand leg , while the shaft q coupled with the bevel gears 5, 6, 7, 8. the arm 31 together with the driving leg 2 can be rotated together about the axis of the stationary stand leg i. The arm 3 is rotatably and lockably mounted with its upper, ball-bearing end 3a 2m stand leg provided with an axle hole for receiving the stand leg and is supported by means of the foot 3b against the stand leg, which is connected to a ring 9 rotatable around the stand leg. In the axle hole of the arm 3 is a with internal teeth; provided ring io attached, in which a pinion 1i engages, which causes a locking of the arm 3 when the stand leg i rotates and therefore takes it along with it. The pinion 1i sits on an axially parallel shaft 12 in the stand = leg i, which is rotatable by means of a button 13 attached to its upper end and causes the rotation of the ring io and thus the indirect rotation of the arm 3 around the axis of the stationary stand leg i . If the shaft 4 is to rotate about its own axis when the arm 3 is rotated by means of the knob 13, it must be coupled to the bevel gear pair 5, 6. The shaft is coupled to the bevel gear pair 7, 8, through which a spindle 14 mounted in the driving leg 2 is also rotated about its own axis when it is rotated, but at the same time it is also pivoted back and forth radially to the standing leg. The coupling of the bevel gears 5, 6 and 7, 8 with the shaft 4 is effected by a square pin 16 which is displaceable in an axle sleeve 15 of the shaft 4, the front end of which, like that of the sleeve 15, has a circular cross-section. The rear end of the pin 16a is conical and protrudes at the rear out of the sleeve 1S into a conical axis bore 17 of the bevel gear 5, which when it is rotated with the pin 16 connected to it by pushing it in, so that the shaft 4 also becomes the bevel gear pair 7, 8 and the spindle 14; rhitgedultaneously, which is connected to the bevel gear shaft 8a ″ by a joint 14b. When the coupling pin 16 is disengaged, the bevel gear 5 secured in the ring 9 by means of the pin 5a rotates with it without any effect. The bevel gear 6 in engagement with it is moved around the axis of the stand leg i when the knob 13 or the arm 3 is rotated and at the same time rotated around its own axis, insofar as the lower end of the stationary bevel gear shaft 19 provided with a pinion 18 in one to the stand leg concentric channel 2o slides. The channel 2o, which is located in a disk 21 fixed to the stand leg, has teeth 2oa and tob on both sides, which are alternately attached to one and the other side of the channel to produce a forward and backward rotation of the shaft 4, so that the Channel 2, o continuous crack 118 changes its rotation continuously. A change in the pinion rotation occurs as a result of the division of the teeth into eight segments 2oa and tob after each quarter-turn of the arm 3. This change in rotation has the purpose of also changing the pivoting movement of the driving leg 2 after every quarter turn of the arm 3, so that the leg 2 simultaneously performs radial movements during its circular movement. In Fig. 9 the leg movement is explained. Thereafter, the tip of the leg arm 2a leaves the circular path o immediately and moves away from the stand leg i over the distance x, while it approaches it again over the distance y. During this movement, the driving leg 2 extends and shortens automatically, with the mediation of the spindle 14, in the same ratio to the path z that the leg tip 2a covers during each quarter turn of the arm 3. The extension and retraction of the leg tip 2a is carried out by an arm 22 which is articulated on the driving leg 2 and is moved back and forth by means of a rider 24 sliding between a web 23 and the worm 4a of the shaft 4 @ Fig. i). Before drawing a square or circle, the two leg tips ja and 2a are set at a distance of half the square side or the radius from one another by pulling the pin 16 with its cone 16a at the front end from the bevel gear 5 and then around its Axis is rotated. The shaft d rotates. with and with its worm 4a moves the rider 24 and thus the arm 22 including the leg 2. The button 16b can be secured in the pulled-out position according to Fig. 5 by a nut 25 sitting on the threaded end i5a of the sleeve 15 (Fig. 8) will. The respective desired tip spacing can be read off from a division of the web 23. The stretching and retraction of the tip of the leg in the. respective relationship to the distance z to be covered according to Fig. 9 causes the spindle 14 with deep right and left-hand thread i4a, in which a driving pin 26 of a sleeve 27 which carries the tip 2a and is mounted in the driving leg 2 engages, which when the spindle 14 rotates simultaneous longitudinal displacement of the sleeve 27 with its rounded rear end along one of the threads i4a and with its front end in a longitudinal slot 28 of the leg 2 slides. Both the worm 4a and the threads i4a are mounted steeper towards the drainage side, so that the pivoting of the leg 2 within a quarter turn of the arm 3 corresponds to the complete path z there and back again and on this path also a constant sitting on the Driving leg tip 2a is guaranteed when the stand leg i is vertical.

Ist nun ein O_uadrat von bestimmter Größe zu, zeichnen, so werden mittels des Stiftes 16 zunächst die Spitzen ja und 2a des Stand- und Fahrschenkels in einen Abstand zueinander gebracht, der der halben Länge einer Quadratseite entspricht. Hierauf wird der Stift 16 eingerückt und damit die Welle 4 mit dem Kegelradgetriebe 5, 6 gekuppelt. Vor dem Einrücken der Kupplung wird von den an dem Rand der Scheibe 21 angebrachten acht Marken 29 durch Drehen der Scheibe noch eine Marke mit dem am Ring 9 befestigten Zeiger 3o in übereinstimmung gebracht und nunmehr der Fahrschenkel 2 um den Standschenkel i leerumgefahren. Durch Drehen des Ritzels i i beschreibt der Arm 3 einen Kreis um die Achse des stillstehenden Standschenkels i, während die Fahrschenkelspitze 2a unter dem Einfluß des Getriebes sich gemäß Abb.9 abwechselnd, und zwar nach jeder Achtelkreisdrehung des Armes 3, um den Weg z vom Standschenkel entfernt oder sich ihm um diese Wegstrecke nähert. Dadurch entstehen zu den senkrecht zueinander stehenden Mittellinien der Abb.9 parallele Geraden x und y, die vom :Mittelpunkt der Figur gleichweit entfernt sind. Je zwei Gerade x, y bilden einen rechten Winkel, dessen Schenkel je einer halben Quadratseite entsprechen. Nach einer ganzen Kreisdrehung des Armes 3 sind acht Gerade von der Länge a- bzw. vier Rechtecke x, y kontinuierlich gezeichnet und beschreiben ein @Ouadrat. - Die Drehrichtung des Armes 3 kann beliebig sein.If an O_uadrat of a certain size is to be drawn, so will by means of the pin 16 first the tips yes and 2a of the standing and driving legs brought into a distance from one another which corresponds to half the length of one side of the square. Then the pin 16 is engaged and thus the shaft 4 with the bevel gear 5, 6 coupled. Before the clutch is engaged, the one on the edge of the disc 21 affixed eight marks 29 by turning the disk another mark with the on the ring 9 attached pointer 3o brought into agreement and now the leg 2 driven around the stand leg i empty. By turning the pinion i i describes the arm 3 makes a circle around the axis of the stationary leg i, while the tip of the limb 2a under the influence of the gearbox alternates according to Fig. 9, namely after every eighth of a circle rotation of the arm 3, to the way z from the stand leg away or approaching it by this distance. This creates perpendicular to the the center lines of Fig. 9 parallel straight lines x and y, which come from the center are equidistant from the figure. Every two straight lines x, y form a right angle, whose legs each correspond to half a square side. After a full circle turn of the arm 3, eight straight lines of length a or four rectangles x, y are continuous drawn and describe a @Ouadrat. - The direction of rotation of the arm 3 can be arbitrary be.

Soll nun mit dem Zirkel ein Kreis gezeichnet werden, so wird der Stift 16 zurückgezogen, die Welle ¢ also entkuppelt und der Abstand der Schenkelspitzen ja und 2a entsprechend dem Halbmesser des zu zeichnenden Kreises gewählt, der auf der Einteilung des Steges 23 ablesbar ist. Der Stift 16 wird dann gegen Zurückschieben durch die Mutter 2.5 gesichert. Nunmehr wird der Standschenkel i wie bei jedem anderen Zirkel um seine Achse gedreht und damit auch der Arm 3 mit dem Fahrschenkel. Durch die stillstehenden Getrieberäder 7, 8 ist der Fahrschenkel gegen Verstellen gesichert.If a circle is to be drawn with the compass, the pen becomes 16 withdrawn, the shaft ¢ decoupled and the distance between the leg tips yes and 2a selected according to the radius of the circle to be drawn, which is based on the division of the web 23 can be read. The pin 16 is then against sliding back secured by the nut 2.5. Now the stand leg i becomes like any other Circle rotated around its axis and thus also arm 3 with the driving leg. By the stationary gears 7, 8, the driving leg is secured against adjustment.

Claims

PATENT APPLICATION E: i. Circle of squares, whose leg for drawing of O_uadrates via a gear and for drawing circles with disconnection of the transmission is designed so that it can be moved around the stand leg by a horizontally arranged fully threaded spindle that can be rotated alternately back and forth (, 4, 49) with initially steeper and gradually flatter towards the outer end of the spindle Incline and a tiltable relative to the spindle axis, suspended from the rotatable arm (3) Hohlgewindespindel (14) with the same pitch, which is from the transport spindle (4) rotated about its axis via a bevel gear (7, 8) and by one on the Knuckle arm sleeve (2) and a rider (24) seated on the thread (4a) Arm (2z) is pivoted about its joint axis (i4P) at the same time, the hollow threaded spindle (14) find the driving pin (2a) encompassing it through a hollow, N (i4a) engaging, secured against rotation of the driving pin (26) alternately from the Leg sleeve (2) out and; moved in.

2. Circle of squares according to claim i, characterized in that the back and forth rotating movement of the spindles 4, 14) is effected by a reverse gear, which consists of a concentric around the stand leg (i) channel (2o) arranged around with on the opposite channel sides alternately attached tooth segments (2oa, tob) is formed of the same length, through which a pinion (18) rotating in the channel (2o) alternately to the right and left is rotated around its axis.

3. Square circle according to claim i and 2, characterized in that that the transport spindle (4) by means of a nut (25) securable Pin (16) can be coupled to the gearbox (2oa, tob, 18, 5, 6), which is a square pin is formed, at the rear end a conical round tip (16a) for engagement in a conical axle bore (17) of the bevel gear (5), circular at the front end Has cross section with control button (16b) and in one at the front end with Thread for the locking nut (25) provided axle sleeve (15) of the transport spindle (d.) is slidably mounted.