DE52767C - Dimension and drawing angles, particularly useful for recording the development figures of conical bodies - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

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.The present invention relates to a device, preferably for use by sheet metal workers, which when recording the development of lateral surfaces of conical bodies, their horizontal sections circles or Parts of circular arcs or any closed ones composed of circular arcs and straight lines or open figures can be used.

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.Should z. B. the jacket of a simple conical tube (truncated cone, Fig. 1 of the accompanying drawing) are recorded in the development, it is necessary to determine the size of the radii cb and c α (Fig. 2).

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 istThe size of these radii is dependent on the diameters bb and aa of the pipe to be produced and on the angle of inclination α of the cone side, namely is

= sin α oder Radius c b == sin α or radius cb =

bbbb

2 ■ c b
ι 2 ■ cb
ι

sin αsin α

α αα α

Radius ca =Radius approx =

2 sin a2 sin a

Bei gegebener Gröfse eines der beiden Durchmesser α α oder b b kommt es nun also daraufWith a given size of one of the two diameters α α or bb , it comes down to it

zu kennen, umto know to

an, den Coefficientenon, the coefficient

sin αsin α

für die bestimmte Konicität die richtigen Radien c α und c b der Abwicklungsfigur zu finden.to find the correct radii c α and cb of the development figure for the specific taper.

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 WerthTo determine these coefficients without further trigonometric or geometric calculations Construction, which are mostly unknown to the craftsmen and workers, the present instrument is used by for the most varied angles of inclination α the value

—: abgelesen werden kann.-: can be read.

sin αsin 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.The instrument consists of a bevel with a fixed and a movable leg, which the latter can ^{be adjusted within the limits of ο to 90 0} compared to the first at any angle. Both legs are connected by a segment arch provided with a scale, in such a way that when the movable leg is adjusted, the arch is pushed through under a mark on the fixed leg.

Die Scala auf dem Segmentbogen entspricht der Eintheilung des rechten Winkels in eine beliebige Anzahl von Theilen, wobei bei jedemThe scale on the segment arc corresponds to the division of the right angle into one any number of parts, with each

Theilstrich der Werth . des Ausdruckes —_; Partial line of value. of the expression - _;

sin αsin 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. for the associated position of the movable angle leg, d. H. for the related The size of the angle of inclination α is given by a ratio number. This ratio is easy to read from the mark on the fixed leg and half of it The value of the given diameter to be multiplied by the corresponding radius for to get the developed lateral surface figure.

Auf beiliegender Zeichnung ist in den Fig. 1 aOn the accompanying drawing is shown in 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.and FIG. 2 a shows the instrument in two different embodiments, namely Fig. Ι a suitable for measuring at re-entrant angles, Fig. 2a that for Apply to raised angles.

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.In both figures, L denotes a ruler serving as the handle of the instrument, at one end of which the two ^{angled legs} / 1 Ύ are attached. Leg Z is the fixed one; the same is in the first embodiment (Fig. ia) at right angles to the ruler L, while in Fig. 2a it forms an offset extension of the ruler. The leg Z ¹ is connected to the ruler by a hinge, so that it changes its position in relation to the fixed leg by rotating around the hinge; it carries after the free end to the segment arc S with the scale. When the leg Z ¹ moves, the segment arc 5 slides under the guide plate m on the fixed leg, the straight part of the front edge of m serving as a mark for reading the ratio from the scale, s is a bent or soldered edge of the segment arc , which by stopping the guide plate m a rotation of the leg Z ¹ over 90 ⁰ addition BEZW. a complete pulling out of the segment arc from its leadership prevented.

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 dieThe scale drawn on arc S corresponds to a division of the right angle into 16 parts. The two end positions of the movable leg (for a = o ° and α = 90 ⁰ ) are by stopping the leg Z ¹ and Z respectively. the nose s is fixed to the plate m , and there is no division on the arch for these positions. These two borderline positions, which form a cylindrical body or part of it, respectively. assuming a flat figure, the

Coefficienten — = = 00, d. h. aerad-Coefficient - = = 00, i.e. H. aerad-

sin α ο ~~sin α ο ~~

linige Begrenzung der Abwicklungsfigur undlinear limitation of the development figure and

—; =' = i, d. h. Abwicklung gleich der-; = ' = i, d. H. Processing the same

sin α ι ' ^{& 5} sin α ι '^{& 5}

gegebenen Figur, erhalten müssen und sind daher für die Praxis bedeutungslos.given figure, must be preserved and are therefore irrelevant in practice.

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.Accordingly, on the division of the arc 5, only the 14 intermediate parts are indicated by lines, and each partial line is appended with its proportional number corresponding to the associated angle of inclination α.

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 In order to obtain simple values for the coefficients with such fractions, which are familiar to every craftsman, the division is not carried out quite evenly, but is arranged in such a way that the series 1 - 1 Y ₁₀₀ - 1 for the various positions of the movable angle leg ^] / ₅₀ - 1 ¹ J ₂₁ ^l / 12 ^: / β ^Λ / ίο '/ 10 ■ / 10' / 10

-¹V₁₀-2¹A₀-²Vi₀-3¹A- 5 — 10 — 00- ¹ V ₁₀ -2 ¹ A ₀ - ² Vi ₀ -3 ¹ A- 5 - 10 - 00

entsteht.arises.

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.The division into 16 parts is chosen because this is the case for most cases Practice is sufficient. - Of course, a different division and gradation would also be used can be taken without sacrificing the essence of the instrument and the invention to change something.

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.Fig. 3a shows the two embodiments for application to re-entrant and raised angles combined on a common ruler L ¹ . Otherwise, the same letters designate the same parts of the instrument as in Figs. Ia and 2a.

Die Anwendungsweise des Instrumentes ist folgende:The method of application of the instrument is as follows:

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 ausIf a cone jacket (Fig. 1 and 2) or a part of such a jacket is to be recorded in the development and a model is available for this purpose in which the slope of the jacket can be measured most easily by a re-entrant angle (Fig. Ia), so first bring the ruler L into the plane of the boundary circle bb ' and then rotate the leg Z ¹ until it rests on the side surface of the model. Now you only have to the brand m the corresponding Verhältnifszahl, for example, i / ⁸ to read ₁₀ to get out

dem Product · i⁸/₁₀ den Radius c b fürthe Product i · _^8/10 the radius cb for

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 hatto get the unfolded figure. The radius c α can then be found directly by subtracting the side length b a. - If the inclination of the shell side can be measured more easily through the raised angle at α, then (Fig. 2a) the ruler L is brought into the plane of the boundary circle α α and again the SchenkerZ ^{1 is placed} on the model, reading the ratio number of the brand m and has

in dem Productin the Product

a aa a

X Verhältnifszahl denX ratio number the

Radius c α für die Abwicklungsfigur. Radius c b findet sich dann durch Antragen der Länge a b.. Radius c α for the development figure. Radius cb can then be found by applying the length a b ..

Fällt die Marke zwischen zwei Theilstriche, so läfst sich die Verhältnifszahl durch Schätzung genügend genau ermitteln.If the mark falls between two division lines, the ratio can be determined by estimating determine with sufficient accuracy.

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.If there is no model of the object to be executed, the measuring instrument can be used apply to any figure represented by drawing with equal ease, wherein the scale of the drawing can be quite arbitrary.

Für complicirtere Körper ist das vorliegende Instrument in ganz gleicher. Weise zu verwenden. For more complex bodies the present instrument is exactly the same. Way to use.

Soll z. B. der Mantel eines schiefen Kegels aufgezeichnet werden (Fig. 3 und 4), so vervollständigt man zunächst die Figuren abb'² a Should z. For example, the sheath of an oblique cone is recorded (Fig. 3 and 4), one first completes the figures Figure ^'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.to the straight cone α b ¹ δ ² α and proceed as described above. 'This results in the developed figure from ² b ¹ b ² a, Fig. 4. Then the distance bb ^{1 is} plotted on the (central b ' c and the curves W ¹ bb ^{2 are drawn} according to the measure of the eye.

In derselben Weise entstehen für aus Curven und Geraden zusammengesetzte Horizontalschnitte, Fig. 5 und 7, die Abwicklungen Fig. 6 und 8.In the same way, horizontal sections composed of curves and straight lines are created, FIGS. 5 and 7, the developments in FIGS. 6 and 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.The lengths of the arcs bb respectively. aa in the development figures are to be determined by direct measurement or transfer with a compass (if a representation of the body to be produced is available in natural size).

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 \. Finally, a third embodiment of the instrument is shown, which is particularly suitable for carrying in the pocket, namely FIG. 9 shows the side view and FIG. 10 shows a view of the device for moving a pointer located under a cover plate. It denotes Z and Z ⁰ two side by side and a space between them, firmly connected legs, between which the leg Z ¹ can move freely; When folded, the three legs lie close to each other. On the middle leg Z ¹ , connected to the pivot point, a short lever χ is arranged, which carries a toothed rack y at its free end, which in turn engages with a toothed wheel n> provided with a pointer \ . This toothed wheel is mounted in the leg Z and a plate ν screwed onto the leg Z, so that this plate forms a closure for the lever x, the rack y and the wheels n> . The spring and the top of the cover plate ν, the scale S with the well-known graduation is attached to the constant grip between the rack and the toothed wheel , above which the pointer \ moves.

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.It should also be mentioned that this instrument can be used to measure angles from 90 to 180 degrees; however, it can just as easily be set up for angle measurements from ο to 90 °. For the transmission of the movement of the movable leg Z ^λ to the pointer ^ instead of the lever and rack connection, a pure gear ratio can also be used.

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.The use of this instrument is exactly the same as that of the instruments described above. The only difference from the former lies in the fact that the ruler is used for handling falls away and the scale is attached to a plate arranged on one leg so that the instrument can be easily carried in the pocket.

Diese Instrumente können auch als Zeichenwinkel zum Abmessen und Uebertragen aller beliebigen Neigungen wie eine gewöhnliche .Winkelschmiege gebraucht werden.These instruments can also be used as a drawing angle for measuring and transferring all any inclination like an ordinary.

Claims (1)

Patent-Anspruch:Patent claim: 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.A dimension and drawing angle for transferring any inclinations, as well as primarily for determining lengths when recording. of the development figures of conical bodies, consisting of an angle bevel with a fixed and a movable leg (I 1 ¹ J and an arc scale S, the division of which for any number of positions of the movable leg is relative numbers for the simple calculation of the development figures of conical bodies with whole or in part circular horizontal sections indicating the required radii. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.