Titel: | Verzeichnung der im Maschinenbau angewendeten Ellipsen aus Kreisbogen. |
Autor: | Aug. Schramm |
Fundstelle: | Band 226, Jahrgang 1877, S. 16 |
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Verzeichnung der im
Maschinenbau angewendeten Ellipsen aus Kreisbogen.
Mit Abbildungen auf Texttafel A.
Schramm's Verzeichnung von
Ellipsen.
Von den regelmäßigen geometrischen Figuren kommt außer dem Kreis
am häufigsten die Ellipse bei den Maschinenconstructionen vor.
Stopfbüchsenflanschen, Armquerschnitte u. dgl. geben immer
wieder zur Verzeichnung derselben Anlaß, und sind deshalb sowohl
verschiedene Verzeichnungsmethoden, als auch Ellipsenzirkel mehr
oder weniger in Anwendung, welche bezwecken, eine umständliche
Construction der Ellipse zu umgehen. Bei dem Verzeichnen hängt
es sehr von der Eigenart des Constructeurs oder Zeichners ab,
wie die Ellipse ausgeführt wird, und während der eine dieselbe
nach allen Regeln constructiv durchführt, stellt sie der andere
durch die Zusammenfügung einiger Kreisbogen her, wie es ihm
grade paßt, oder wie es der Zufall will.
Die erste Zeichnungsweise ist gegenüber der Wichtigkeit des
Gegenstandes sehr zeitraubend, die zweite aber so unmethodisch,
daß hierdurch ein und dieselbe Maschine oft ganz verschiedene
Formen der Ellipse aufzuweisen hat, was keinenfalls zur
Schönheit derselben beiträgt. Ellipsenzirkel und alle zu
gleichem Zweck dienende Vorrichtungen findet man selten auf den
Constructionsbureaux im Gebrauch, und mag dies seinen Grund
darin haben, daß gute Instrumente dieser Art einestheils
kostspielig sind und sehr vorsichtig gehandhabt werden müssen,
und daß anderntheils ihre Anwendung oft ebenso viel Zeit
erfordert, wie die Durchführung der Construction einer Ellipse.
Dem gegenüber aber haben sie unbestritten den Vortheil, daß sie
stets richtige Ellipsen erzeugen und leicht das Festhalten an
dem einmal angenommenen Verhältniß der beiden Achsen zu einander
in jeder Größe zulassen.
Jedes Annäherungsverfahren bei der Construction der Ellipse
gründet sich darauf, dieselben mehr oder weniger genau aus
einzelnen Kreisbogen zusammenzusetzen, und ist hierbei das
Verhältniß der beiden Achsen zu einander bis zu einem gewissen
Grad veränderlich. Da hierdurch die Verzeichnung etwas
complicirter wird, als es für ein wiederholtes Vorkommen
zweckmäßig ist, und da auch für die am meisten vorkommenden
Flanschen und Armquerschnitte von elliptischer Form ein
bestimmtes Verhältniß zwischen den beiden Achsen sich als
durchaus vortheilhaft erweist, so läßt sich hierdurch das
Aufsuchen eines leichten und zweckmäßigen Annäherungsverfahrens
rechtfertigen.
Taf. A. S. 16–17
Bei den beiden aus den bezeichneten Gründen entstandenen,
nachstehend erläuterten Methoden der Ellipsenverzeichnung ist
das Verhältniß der kleinen Achse zu der großen mit 6 : 10
angenommen.
Die Ellipse Figur 1
hat hiernach, wenn e = 1, eine große
Achse von 10e und eine kleine Achse
von 6e, aus deren Schnittpunkt l man einen Kreis mit dem Radius von
3e oder der halben kleinen Achse
beschreibt. Alsdann schlägt man aus den beiden Punkten i und i, in
welchen sich dieser Kreis mit der großen Achse schneidet, zwei
Bogen von k nach k₁ mit dem Radius f = 5e oder
der halben großen Achse. Die Bildung der Ellipse erfolgt nun,
wenn man aus den Punkten k und k₁ mit dem Radius g = 7e und
aus den Punkten i, i₁ mit dem
Radius h = 2e Bogen beschreibt. Ist auch, wie Figur 3
zeigt, die Ellipse nicht ganz correct, so genügt sie doch
vollkommen für die bezeichneten Fälle. Wird eine genauere
Construction verlangt, so ist eine Verzeichnungsart
einzuschlagen, wie sie sich aus Figur 2
ergibt.
Bei dem wie angegeben angenommenen Verhältniß der Achsen zu
einander und e = 1 werden mit der
halben großen Achse = 5e und der
halben kleinen Achse = 3e Kreise aus
dem Schnittpunkt der Achsen k
gezogen. Aus den hierbei erhaltenen Punkten m, m, und dem Punkt k beschreibt man abermals drei Kreise
mit dem Radius f = 2e. Die Zusammensetzung der Ellipse
erfolgt nunmehr, wenn man Bogen aus b,
b₁ mit dem Radius i =
8e, aus m,
m₁ mit dem Radius g =
2e und aus n,
n₁, n₂ und n₃ mit dem Radius h = 4e
beschreibt.
Diese Construction ist, wie aus Figur 4
ersichtlich, so genau, als es bei einem Annäherungsverfahren nur
möglich sein kann. Da sie indeß durch die Zusammensetzung der
Ellipse aus acht Bogen complicirter ist und daher auch um so
genauer verzeichnet werden muß, so wird die zuerst beschriebene
Methode, bei welcher nur vier Bogen zur Bildung der Ellipse
nöthig sind, in den weitaus meisten Fällen genügend sein.
Aug. Schramm.