Titel: | Epi- und Hypocycloïden-Zirkel von Dr. Plettner in Stralsund. |
Fundstelle: | Band 219, Jahrgang 1876, S. 304 |
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Epi- und
Hypocycloïden-Zirkel von Dr. Plettner in Stralsund.
Mit Abbildungen auf Taf.
VII [d/1].
Plettner's Epi- und
Hypocycloïden-Zirkel.
Auf dem Zeichenbrete Z (Fig. 24 bis 26) wird durch
zwei Schrauben A, B ein elastischer Bügel C befestigt; am freien Ende desselben ist die runde
Holzscheibe D angeschraubt, um deren Mittelpunkt unten
der Arm E mit sanfter Reibung sich dreht.
Für die zu zeichnende Hypocycloïde wird an diesem
Arm von unten her eine zweite kleinere Scheibe F drehbar
so angeschraubt, daß ihre Rille und die Rille der obern größern Scheibe in der
Richtung des Armes E dieselbe senkrechte Linie genau
berühren. Diese zweite Scheibe trägt nach unten, genau unter der Tiefe der Rille den
Zeichenstift G. Am freien Ende des Armes E befinden sich in passender Stellung zwei kleine
Leitrollen H und J, so daß
über diese und die beiden Scheiben D und F eine mit Wachs eingeriebene, straff gespannte, dünne
Schnur geschlagen werden kann, welche nach Figur 25 (den Apparat von
unten gesehen darstellend) gegen die große Scheibe D
offen, gegen die kleinere Scheibe F aber gekreuzt
verläuft.
Führt man nun den Arm E mit leichtem Druck um seinen
Mittelpunkt herum, so zeichnet der Stift G eine
Hypocycloïde, deren Gestalt offenbar abhängig ist von dem Verhältniß, in
welchem die Halbmesser der beiden Scheiben D und F zu einander stehen. Durch die Schnur ohne Ende rollt
nämlich die Scheibe F am innern Umfange der größern
Scheibe D herum und, wenn z.B. die Halbmesser das
Verhältniß 1 : 2 zu einander besitzen, zeichnet der Stift G auf dem unterlegten Papier eine gerade Linie, wie es der Theorie nach
geschehen muß. Wechselt man die Scheibe F gegen größere
oder kleinere Scheiben aus, so erhält man die mannigfaltigsten Hypocycloïden,
muß aber begreiflicher Weise nicht blos die Schnur ohne Ende entsprechend
auswechseln, sondern auch den Drehungspunkt der neuen Scheibe auf der untern Seite
der Scheibe D verlegen, damit die Rillen der mit
einander arbeitenden Scheiben dieselbe senkrechte Linien berühren. Im andern Falle
würde die Zeichnung unrichtig werden, weil der rollende Kreis sich entweder
schneller oder langsamer drehen würde, als dem Rollen entspräche.
Den Grundkreis zeichnet man mit einem gewöhnlichen Zirkel nachträglich, nachdem der
zugehörige Mittelpunkt durch eine Nähnadel eingestochen ist, welche man durch die zu
diesem Zwecke durchbohrte Achse der Scheibe D hindurch
schiebt. Der für den Grundkreis zu wählende Halbmesser ist natürlich gleich dem Halbmesser der Rille
in der Scheibe D, ergibt sich aber auch leicht aus den
Spitzen der gezeichneten Hypocycloïde.
Um Epicycloïden zu zeichnen, verlegt man den
Drehpunkt der Scheibe F soweit gegen das freie Ende des
Armes E, daß die Rillen der beiden Scheiben D und F dieselbe senkrechte
Linie auf entgegengesetzten Seiten berühren; die längere Schnur ohne Ende,
gleichfalls ein mit Wachs eingeriebener Faden, muß für diesen Zweck aber gegen beide
Scheiben offen sein, wie es Figur 26 zeigt, welche
den Apparat, als Epicycloïden-Zirkel von oben gesehen darstellt.
Freilich müßten an diesem die Leitrollen eigentlich gleichfalls eine veränderte
Stellung erhalten; allein man reicht mit denselben Leitrollen aus, wenn man ihre
Rillen etwas breit und tief V-förmig gestaltet und
ihnen eine mittlere Stellung anweist, so daß sie für keine von beiden Zwecken
vollständig richtig stehen, deshalb aber gerade beiden hinreichend genau
entsprechen. Die nachträgliche Zeichnung des Grundkreises geschieht auf dieselbe
Weise wie bei den Hypocycloïden.
Was schließlich die Einrichtung der Zeichenstifte anbelangt, so ist die Einrichtung
am zweckmäßigsten, daß in den Messinghalter ein passendes Loch auf etwa 3mm eingebohrt und mit einem schwachen
Schraubengewinde versehen wird. Runde Bleistifte, wie sie in den verschiedenen
Porte-Crayons angewendet werden, lassen sich leicht einschrauben und, sollten
sie abbrechen, durch jede spitze Nadel wieder herausschaffen. (Carl's Repertorium
für Experimentalphysik, 1875 S. 94.)