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Die gattungsmäßig zugrundegelegte Zeicheneinrichtung geht beispielsweise
aus der DE-PS 25 28 937 als bekannt hervor. Bei dem dort gezeigten Zeichengerät
wird ein Modell mittels eines horizontal und vertikal beweglich geführten Tastbalkens
abgetastet, der an dem der Tastspitze gegenüberliegenden Ende einen Zeichenstift
trägt. Dieser ist in einem Zeichenkopf axial beweglich gelagert und wird durch eine
Feder auf das Zeichenpapier gedrückt. Der Zeichenkopf selber gleitet auf dem Papier
entlang und führt den Zeichenstift rechtwinklig über das Papier hinweg. Der Zeichenkopf
wird durch Magnete auf die aus Eisenblech bestehende Zeichenauflage gedrückt. Nachteilig
an diesem Zeichengerät ist der relativ große gerätetechnische Aufwand, der für linienförmig
sich erstreckende Gegenstände wie Rohre oder Stangen, also relativ kleine und leichte
Gegenstände nicht vertretbar ist. Im übrigen ist das bekannte Zeichengerät zur Projektion
von Umrißlinien innerhalb einer bestimmten Schnittebene des Modells vorgesehen.
Demgegenüber würde die Projektion der Außenkontur von räumlich gekrümmten Rohren
oder Stangen zusätzlichen Aufwand, wie z. B. eine Abtastschneide oder dergleichen
an der Spitze des Abtaststiftes der bekannten Zeicheneinrichtung erforderlich machen,
also den gerätetechnischen Aufwand noch erhöhen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst einfache Einrichtung
anzugeben, mit der es bei nur geringem Zeitaufwand möglich ist, eine den üblichen
Genauigkeitsanforderungen entsprechende zeichnerische Darstellung von räumlich gekrümmten
sich im wesentlichen linear erstreckenden Gegenständen wie Rohren, Stangen od. dgl.
zu erstellen, so daß aufgrund derartiger Zeichnungen Fertigungsunterlagen für eine
serienmäßige Herstellung des Gegenstandes vorbereitet werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Damit ist es möglich, den zu zeichnenden
Gegenstand schwenkbar in definierter Relativlage zur Zeichenebene aufzuspannen,
seine Außenkontur mit dem Projektionsstativ abzutasten und die Umrißlinien zeichnerisch
auf die Zeichenebene zu übertragen. Die dazu erforderlichen Teile sind leicht und
einfach im Aufbau und können auf einfache und rasche Weise an einem Zeichenbrett
in Bereitschaft gebracht werden. Auch ist das Einsetzen eines zu zeichnenden Werkstücks
und das Abtasten seiner Kontur rasch und mühelos möglich. Aus dem Verlauf der Außenkontur
in zwei rechtwinklig zueinander genommenen Projektionsrichtungen kann der räumliche
Verlauf des Rohres bzw. der Stange eindeutig ermittelt und maßlich festgehalten
werden.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen und weitere Vorteile der Einrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zweier
in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele; dabei zeigt Fig 1 die perspektivische
Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Projektionseinrichtung in Bereitschaftsstellung
an einer Zeichenmaschine mit Führungswagen und F i g. 2 ein weiteres nur ausschnittsweise
gezeigtes Ausführungsbeispiel mit einer gegenüber F i g. 1 unterschiedlichen Klemmung
des zu zeichnenden Gegenstandes.
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In Fig. ist ein eine Zeichenebene 2 definierendes Zeichenbrett 1
dargestellt, entlang dessen oberer horizontaler Begrenzungskante ein Laufwagen 3
mit einer Führungsschiene 4 querverfahrbar ist. An der im Querschnitt prismatischen
Führungsschiene sind zwei Haltekonsolen 5 anklemmbar, die sich sowohl seitlich nach
links von der Führungsschiene als auch von der Zeichenebene weg erstrecken. An den
Enden der beiden Haltekonsolen ist jeweils ein Schwenklager 6 mit einem drehbar
darin gehalterten Kugelzapfen 7 angebracht Die beiden Achsen der Schwenklager liegen
parallel in gleichem Abstand zur Zeichenebene und fluchten miteinander, so daß sie
eine gemeinsame Schwenkachse 16 definieren. Mit dem Kugelzapfen des unteren Schwenklagers
ist eine Klemmscheibe 9 fest verbunden, die mittels einer Klemmvorrichtung 10 in
jeder beliebigen Umfangslage an der Haltekonsole arretiert werden kann. Außerdem
ist die Klemmscheibe 9 am Außenumfang mit einer Gradeinteilung für Winkelgrade vorgesehen,
um aus jeder beliebigen Klemmlage heraus eine definierte neue Klemmlage, beispielsweise
um 90" versetzt einstellen zu können. Die Klemmscheibe 9 ist vorzugsweise aus durchsichtigem
Material; außerdem braucht sie nicht als Vollscheibe, sondern kann auch als Halbscheibe
ausgebildet sein.
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An jedem Kugelzapfen 7 ist eine gleichachsig zur Schwenkachse 16
liegende Gelenkkugel angeformt, die jedoch nicht sichtbar ist Über die Gelenkkugel
eines
jeden Kugelzapfens greift ein Spannbackenpaar 8, welches symmetrisch zur Teilungsebene
eine insgesamt kugelförmige Ausnehmung hat und im losen Zustand kugelbeweglich um
den Kugelzapfen schwenkbar und in jeder beliebigen Lage an ihm festklemmbar ist.
Jedes Spannbackenpaar ist im übrigen am Ende des zu zeichnenden Gegenstandes 15
festklemmbar, womit dieses in definierter und fester Relativlage zu den beiden Kugelzapfen
7 bzw. zu der Schwenkachse 16 festgelegt ist Zu diesem Zweck weisen die Spannbackenpaare
der im Ausführungsbeispiel gezeigten Art jeweils eine zylindrische oder prismatische
symmetrisch zur Teilungsebene des Spannbackenpaares liegende Ausnehmung, die dem
Querschnitt des zu spannenden Gegenstandes entspricht, auf. Dadurch kann mit Hilfe
der Spannbackenpaare der zu zeichnende Gegenstand an seinen Endbereichen gefaßt
und an den Gelenkkugeln der Kugelzapfen festgeklemmt werden. Damit ist der Gegenstand
- gewissermaßen zwischen zwei Spitzen - drehbar um die Schwenkachse 16 in dcfinierter
Relativlage zur Zeichenebene 2 festgelegt und kann mit Hilfe der Klemmscheibe 9
in unterschiedlichen Projektionsrichtungen zeichnerisch festgehalten werden.
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F i g. 2 zeigt andere Spannbackenpaare 8', bei denen die Rohrklemmung
seitenversetzt und gesondert gegenüber der Kugelklemmung ist. Diese Spannbackenpaare
sind wegen der gesonderten Klemmung universeller, d. h. für unterschiedliche Rohrdurchmesser
zu verwenden. Bei der Anpassung der rohrseitigen Enden der Spannbackenpaare behalten
deren prismenartige Ausnehmungen dank des Seitenversatzes gegenüber den Halbkugelausnehmungen
Parallellage bei.
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Zum Abtasten der Außenkontur des zu zeichnenden Gegenstandes ist
ein manuell frei auf der Zeichenebene bewegliches Projektionsstativ 11 vorgesehen.
Dieses weist einen Führungsfuß 12 mit ebener auf der Zeichenebene gleitender Führungsebene
auf. Von dem Führungsfuß ragt ein dünner zylindrischer Projektionsstift 13 senkrecht
zur Führungs- bzw. Zeichenebene ab, der manuell an der Außenkontur des zu zeichnenden
Gegenstandes 15 entlangführbar ist. Im Führungsfuß des Projektionsstatives ist ein
auf die Zeichenebene andrückbarer Zeichenstift angeordnet, dessen Spitze konzentrisch
zur Achse des Projektionsstiftes liegt und demgemäß eine Äquidistante zur abgetasteten
projezierten Außenkontur des Gegenstandes 15 zeichnet, wobei der Abstand dem halben
Durchmesser des Projektionsstiftes entspricht Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
bilden der Projektionsstift und der Zeichenstift eine bauliche Einheit, die in einer
vom Führungsfuß abragenden Führungsbuchse 14 axialbeweglich aber genau senkrecht
zur Führungsebene geführt ist Anstelle - eines runden Projektionsstiftes könnte
auch ein prismatischer, beispielsweise ein dreikantiger Stift verwendet werden,
wobei die Zeichenspitze dann gleichachsig zu einer der Kanten des Projektionsstiftes
liegen müßte. Es müßte stets diese eine Kante der Außenkontur des zu zeichnenden
Gegenstandes entlanggeführt werden; eine genaue lotrechte Ausrichtung der Winkelhalbierenden
der Abtastkante auf der abzutastenden Kontur wäre nicht erforderlich. Der Vorteil
einer solchen Ausgestaltung des Projektionsstatives wäre, daß die abzutastende Kontur
unmittelbar zeichnerisch auf die Zeichenebene übertragen werden könnte.
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Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, daß anstelle der Halterung
des zu zeichnenden Gegenstandes
zwischen zwei Kugelzapfen, die
im wesentlichen eine immaterielle Achse definieren, auch eine schwenkbare Halterung
des zu zeichnenden Gegenstandes an einem von den Schwenklagern getragenen Stab möglich
wäre. Der Stab könnte in einfachster Weise eine gerade, die beiden Schwenklager
6 miteinander verbindende Welle sein; er wäre in dieser Form universell verwendbar.
Stattdessen könnte auch ein aus der Achslinie 16 herausgekröpfter Stab verwendet
werden, an den der zu zeichnende Gegenstand angeklemmt wird. Nachteilig an den beiden
zuletzt geschilderten Möglichkeiten gegenüber der im Ausführungsbeispiel gezeigten
ist, daß die Verklemmungen des zu zeichnenden Gegenstandes mit der Welle bzw. dem
Stab die abzutastende Außenkontur stören oder unterbrechen würden. Die Verklemmung
des zu zeichnenden Gegenstandes an eine die beiden Schwenklager miteinander verbindende
Welle wird man deswegen nur für diejenigen Fälle verwenden, in denen es um die Projektion
von sehr schlanken Gegenständen geht, die nicht ohne eigene elastische Deformation
ihr Eigengewicht bei Einspannung in den Endpunkten tragen könnten. In der Regel
kann man jedoch genügend steife Gegenstände voraussetzen, bei denen eine Einspannung
an den Endpunkten am wenigsten störend ist. Eine universelle Einspannmöglichkeit
kann man dadurch bekommen, daß man für jedes Werkstückende zwei Spannbackenpaare
vorsieht, von denen das eine das Werkstückende und das andere den Kugelzapfen umfaßt
und welche beiden Spannbackenpaare zueinander verschwenkt werden können. Dabei können
alle drei Klemmungen bzw. Verspannungen, nämlich die des ersten Spannbackenpaares,
die des zweiten Spannbakkenpaares und die der gegenseitigen Schwenkbarkeit
mit ein
und derselben Klemmschraube geschlossen bzw.
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gelöst werden. Die Schwenkachse der beiden Sapnnbakkenpaare kann zweckmäßigerweise
senkrecht zu den beiden parallel zueinander liegenden Teilungsebenen der Spannbackenpaare
angeordnet sein.
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Die Vorteile der Einrichtung nach der Erfindung gegenüber anderen
bekannten Einrichtungen bestehen in folgendem: Die Einrichtung besteht aus wenigen
einfachen und billigen Teilen, die jeder Konstrukteur ohne weiteres an seinem Arbeitsplatz
vorrätig halten kann und kurzfristig in Arbeitsbereitschaft bringen kann. Das Arbeiten
mit dem Gerät ist sehr anschaulich und ist ohne vorherige theoretische Unterweisung
jedem Zeichner möglich. Es können technische Zeichnungen unmittelbar vom Musterstück
ohne Datenzwischenträger erstellt werden. Das Erstellen einer Zeichnung ist sehr
rasch und einfach möglich. Das langjährige Aufbewahren von Musterstücken ist, nachdem
einmal auf einfache Weise eine Zeichnung erstellt worden ist, aus Gründen der Dokumentation
nicht mehr erforderlich; die Dokumentation wird vereinfacht und entsprechender Lagerraum
eingespart. Beulen und Hammerschlagmuster an einem Werkstück gehen nicht in die
Reproduziergenauigkeit bei der Anfertigung einer Projektion ein; derartige Fehler
und Ungenauigkeiten lassen sich vielmehr ohne Beeinträchtigung der Zeichengenauigkeit
ausgleichen bzw. überspielen. Es sind auch ohne weiteres solche Biegeformen erfaßbar,
bei denen eine erste Biegung ohne gerades Zwischenstück in eine anschließende zweite
Biegung übergeht.
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Bei manchen bekannten Meßmaschinen ist es erforderlich, daß zwischen
zwei benachbarten Biegungen ein gerades Zwischenstück vorhanden ist.