J. Villa und C. MacCord's neuer Pantograph. Mit Abbildungen auf Tafel 33. J. Villa und C. MacCord's neuer Pantograph. Einen Pantograph, welcher schon in seiner äuſseren Erscheinung wesentlich von den üblichen Ausführungen verschieden ist, hat nach dem Scientific American Supplement, 1884 S. 6763 J. M. Villa angegeben und Professor C. W. Mac Cord in verschiedenen Einzelheiten verbessert. Wie aus Fig. 8 bis 10 Taf. 33 hervorgeht, gleicht dieser Pantograph völlig einem Stangenzirkel und kann auch unter Umständen als solcher verwendet werden. Das jedem Pantographen zu Grunde liegende Prinzip besteht bekanntlichbebekanntlich darin, daſs der feste Pol, der zeichnende Stift und der nachfahrende Stift (d. i. derjenige, welcher längs der Linien des zu übertragenden Urbildes hingeführt wird) für jede Lage nicht nur in einer Geraden bleiben, sondern daſs auch die Abstände der beiden Stifte von dem Pole stets dasselbe Verhältniſs behalten. Die Erfüllung dieser Bedingungen, welche eben die Herstellung einer dem Urbilde ähnlichen und mit diesem ähnlich gelegenen Figur in dem gewünschten Verhältnisse ermöglichen, wird bei den gebräuchlichen Pantographen durch eine Zusammenstellung von Linealen zu Gelenkparallelogrammen erreicht und tragen diese Lineale an entsprechenden Stellen den zeichnenden und nachfahrenden Stift, sowie auch der Pol entweder in einer Ecke des Parallelogrammes, oder an anderer Stelle desselben angeordnet ist; in jedem Falle müssen aber diese 3 Punkte die oben erwähnte Bedingung erfüllen, wobei dieselben allerdings nicht in einer wirklichen materiellen Geraden, einem Lineale oder sonstigen Instrumententheile, angebracht sind; vielmehr erscheint diese der Lage und Länge nach veränderliche Linie erst durch diese Punkte festgelegt. Bei dem Villa'schen Instrumente dagegen ist der Umweg der ein Parallelogramm bildenden Lineale vermieden und ist jene gerade Linie durch einen Metallstab ersetzt, auf welchem der Pol fest zu denken ist, während beim Umfahren einer Figur der zeichnende und der nachfahrende Stift solche Bewegungen längs dieses Stabes erfahren, daſs deren Abstände vom Pole stets dasselbe Verhältniſs behalten, worauf ja, wie bemerkt, das richtige Arbeiten eines Pantographen beruht. Das auf diese Art viel handlicher gewordene Instrument besitzt nun nachfolgende Einrichtung, um die Bewegungen der Stifte im richtigen Verhältnisse zu veranlassen. Zwei gerade Stahlstäbe D und E von rechteckigem Querschnitte gleiten an einander und sind unten gleich verzahnt; beide Stäbe werden von den Hülsen A und B umfaſst und ist A mit dem Stabe D und B mit dem Stabe E durch Verschraubung fest verbunden, während D in der Hülse B und E in der Hülse A verschiebbar ist, so daſs durch Gleiten der Stäbe D und E an einander die Hülsen A und B genähert oder von einander entfernt werden können. Die Hülsen besitzen entsprechende Vorrichtungen zur Aufnahme für den Schreibstift und für den nachfahrenden Stift, welch letzteren wir uns zunächst in der Hülse B denken. Der Polfuſs ist auf der Unterseite mit einer Gummischeibe bezieh. mit kurzen feinen Spitzen versehen, um während des Arbeitens seine Lage unverändert zu behalten; das Instrument ist um die lothrechte Achse durch den Pol drehbar. Der zeichnende Stift ist nun in Verbindung mit einer Hülse C, welche nach Art eines Wagens über die beiden Stäbe D und E bewegt werden kann. Dieser Wagen trägt 2 Rädchen A1 und B1 mit den Stäben in gleicher Theilung verzahnt, und ist A1 mit D und B1 mit E in Eingriff. Es liegen daher die beiden Rädchen A1 und B1 nicht in einer Ebene; auf den Achsen dieser Rädchen können weitere Zahnrädchen a und b aufgesteckt werden, welche in einer Ebene liegen und in einander greifen. Natürlich werden die Rädchen so aufgesteckt oder befestigt, daſs sie die Drehung des einen Rades auf das andere, z.B. B1 auf A1 übertragen. Bewegt man jetzt den Stift in der Hülse B, den nachfahrenden Stift (der Kürze wegen auch B genannt) mit dieser, so wird der Stab E verschoben; dadurch erleidet B1 eine Drehung, welche durch die Zahnrädchen a und b die entgegengesetzte Bewegung des Rädchens A1 bewirken wird; da dieses aber mit der Stange D in Eingriff ist, so müſste sich diese in entgegengesetzter Richtung der Bewegung des Stabes E bewegen, was aber dadurch verhindert ist, daſs die Stange D durch den Hülsenfuſs A festgehalten wird; daher muſs der Wagen C, also auch der zeichnende Stift denselben Weg, aber in veränderter Richtung, d.h. mit dem Stifte B gleichsinnig machen. Die Gröſse der Bewegung der Stifte B und C ist nun offenbar abhängig von dem Verhältnisse der Radien der Rädchen A1, B1 a und b. Haben wir beispielsweise den Stift B so bewegt, daſs das Rad B1 n Umdrehungen zurücklegt, so macht b auch n Umdrehungen, während a nicht n, sondern (b : a) n Umdrehungen ausführen wird, wobei in dieser und den nachfolgenden Formeln mit a, b, A1 und B1 gelegentlich die Radien der betreffenden Rädchen bedeuten. Ebenso viele Umläufe wie a macht auch das Zahnrad A1. Der Bewegung des Stiftes B um die Länge 2nπB1 in Folge der n Umdrehungen des Rädchens B1 entspricht eine Bewegung des Stiftes C um 2nπ (b : a) A1 in demselben Sinne als jene von B. Es ist nun 2nπ (b : a) A1 die Längen Veränderung von AC und die zugehörige Längenveränderung von AB ist 2nπB1 + 2nπ (b : a) A1 woraus das Verhältniſs beider oder das Verjüngungsverhältniſs zwischen Copie und Original mit 1 zu 1 + (B1 : A1) (a : b) sich ergibt. A1 und B1 sind unveränderlich, während a und b sowohl unter sich vertauschbar, als auch durch solche Räderpaare mit anderen Uebersetzungszahlen wechselbar sind. Verschiedene solche Räderpaare sind dem Instrumente beigegeben, um dasselbe für die verschiedenen Verjüngungsverhältnisse einstellen zu können. Das Auswechseln dieser Rädchen a und b und Ersetzen durch andere ist leicht bewerkstelligt. Soll nun eine Copie eines Originales in einem bestimmten Verjüngungsverhältnisse, z.B. m : n, mit Hilfe dieses Pantographen angefertigt werden, so muſs also stets das Abstandsverhältniſs des Stiftes C und B vom Pole P gleich m : n sein und also auch, damit dies der Fall, die Längenänderungen von AC und AB in dem Verhältnisse m : n stehen. Das letztere ist, wie oben gezeigt, nur von den Rädchen a und b abhängig und man wird jenes Räderpaar nehmen und in den Wagen C einfügen, welches diesem Verjüngungsverhältnisse m : n zukommt. Bevor jedoch diese Wechselrädchen eingesetzt werden können, müssen die beiden Schienen D und E in dem gewünschten Verhältnisse ausgezogen werden, was einfach dadurch geschieht, daſs man in A und B einfache, dem Apparate beigegebene Stahlstifte steckt und diese mit den Endpunkten einer im Verhältnisse m : n getheilten Strecke zur Uebereinstimmung bringt. Da die Rädchen a und b noch nicht eingesetzt sind, so läſst sich der Wagen C frei über die Stäbe fortschieben, bis der Stift C mit dem Theilungspunkte übereinstimmt. In dieser Lage nun wird der Wagen C festgehalten und werden dann die Rädchen a und b eingelegt; dabei dürfte es geschehen, daſs der Wagen C eine Verschiebung erleidet, wodurch die richtige Stellung wieder verdorben wird; es dürfte daher zweckmäſsiger sein, von A weg allenfalls auf einer anderen Geraden die Strecke AC aufzutragen, nachdem man nach Einlegung der Wechselrädchen den Wagen C mittels der Schraube G festgeklemmt hat. Auf einfache Weise kann man nun mit Hilfe der früheren im Verhältnisse m : n getheilten Strecke AC so auf AB verlängern, daſs auch AC : AB = m : n ist, und mit der feinen Bewegung H wird der Stift B über den Endpunkt B der Strecke AB am Papiere gebracht, wodurch das Instrument für den Gebrauch richtig gestellt ist und die Stahlstifte wieder durch den Pol und den nachfahrenden Stift zu ersetzen sind. Die Verbindung der Hülse B mit der Stange E ist indirekt durch das Stück, in welcher die Schraube H läuft, und die Wirkung der Schraube aus der Figur klar zu ersehen. Auch über den Gebrauch des Instrumentes zum Pantographiren braucht kaum noch etwas gesagt zu werden, auſser der Bemerkung, daſs alle 3 Hülsen A, B und C unten Ansätze P besitzen, in welche die Stifte zu stecken sind, und daſs diese Ansätze bei allen 3 Hülsen gleich ausgeführt sind derart, daſs eine beliebige Vertauschung der Stifte erfolgen kann. Es kann also der Pol in A, B oder C liegen (im letzteren Falle bleibt der Wagen C fest und machen die Stifte A und B ihre Bewegungen in entgegengesetzten Richtungen): dasselbe gilt vom zeichnenden und nachfahrenden Stifte. Man kann also auch noch durch bloſse Umstellung der Stifte das Verjüngungsverhältniſs ändern und es können auch leicht Vergröſserungen des Urbildes angefertigt werden. Nach Lüftung der Klemmschräubchen haben die Stifte ein geringes Spiel in lothrechtem Sinne und werden durch die Federn S leicht auf die Papierunterlage angedrückt. Die Stangen D und E können natürlich in beliebiger passender Länge ausgeführt werden und ist das für einen Pantographen äuſserst handliche Instrument, wie schon erwähnt, auch als Stangenzirkel zu gebrauchen zur Beschreibung von Kreisen, deren Halbmesser nahezu die doppelte Länge eines der Stäbe besitzen. Für diesen Zweck wird man nur die Hülse C an die entsprechende Stelle zu bringen haben (und entweder gar keine Rädchen a, b oder wenn schon, am besten die für das Verjüngungsverhältniſs 1 : 2 einlegen) und dann mit der Schraube G klemmen; aus C entfernt man natürlich den Stift. Die feine Bewegung H kann dann dazu verwendet werden, um zwischen die Stifte A und B eine gegebene Länge genau zu fassen. Die Einfachheit des Instrumentes ist augenfällig; doch dürfte durch die Anordnung der Zahnstange und Zahnräder, sowie in Folge des Gleitens der Stäbe D und E an einander die für die Pantographen erforderliche Leichtigkeit der Bewegung nicht in demselben Maſse wie bei den besseren, mit Aufhängevorrichtung versehenen Instrumenten vorhanden sein.