Konstruktion & Entwicklung - Skript

Technisches Zeichnen ist die Voraussetzung, um normgerechte technische Zeichnungen herzustellen. Es gibt mehrere Disziplinen und Berufsgruppen, für die technisches Zeichnen die Basis für die Ausübung ihres Berufs ist. Dazu gehören unter anderem Bauzeichner, Stadtplaner und Architekten, Konstrukteure und Designer. Über die Jahrhunderte hinweg hat sich technisches Zeichnen zu einer modernen und ausgefeilten Technik entwickelt, was gleichermaßen für die dafür benötigten Zeichenutensilien und das Zeichenwerkzeug gilt. Was mit Zeichenbrett, Bleistift, Tusche, Radierer, Zeichenbrett, Schablone und Lineal begann, spielt sich heute mit CAD-Programmen weitgehend an Computermonitoren ab.

Die Bedeutung der klassischen Zeichenutensilien und Zeichenwerkzeuge ist deshalb zurückgegangen. Doch für Ausbildungszwecke in Schulen, Universitäten und Fachhochschulen wird häufig auf Handarbeit zurückgegriffen, um ein besseres Verständnis für technisches Zeichnen zu entwickeln und es von Grund auf zu lernen. Denn die Regeln, nach denen technische Zeichnungen zu Papier gebracht werden sind nach wie vor gültig. Deshalb ist es wichtig auch das klassische Zeichenwerkzeug für die Umsetzung zu kennen, wozu Stifte und andere Zeichenutensilien, die Zeichenplatte und die Zeichenmaschine sowie Lineale und Schablonen gehören. Zeichenutensilien und Zeichenwerkzeug machen es möglich Gegenstände und Anordnungen sowie Funktionen deutlich, übersichtlich und unmissverständlich darzustellen.

Stifte für Technisches Zeichnen

Bleistift & Minenstift
Bleistifte oder Minenstifte werden als Zeichenutensilien für Skizzen, Vorzeichnungen und Entwürfe verwendet. Ihre Verwendung erlaubt es, durch Radieren erforderliche Korrekturen vorzunehmen.

Tuschefüller
Der Tuschefüller als Zeichenwerkzeug verfeinert den vorher mit Bleistift angefertigten Entwurf und führt ihn deutlicher fort. Durch die im Füller enthaltene Tusche ist das mit einem Tuschefüller Geschriebene dokumentenecht. Das gilt nicht nur für Unterschriften, sondern auch für eine angefertigte Zeichnung, denn die Tinte zeichnet sich unter anderem aus durch eine hohe Lichtbeständigkeit. Auf diese Weise kann der mit dem Tuschefüller bearbeitete Entwurf als solcher archiviert werden.

Tuschestift
Neben dem Tuschefüller gehört auch der Tuschestift zu den Zeichenutensilien. Anders als der Tuschefüller gibt es den Tuschestift in verschiedenen Linienbreiten. Sein Aufbau entspricht dem eines Tuschefüllers und er enthält ebenfalls Tinte. Für technisches Zeichnen werden hauptsächlich schwarze Tuschen verwendet.

Weitere Zeichenutensilien

Zirkel
Der Zirkel ist als Zeichenwerkzeug unentbehrlich. Schon im Altertum nutzte man einen Zirkel, um akkurate Kreise zu zeichnen. Mit dem Zirkel werden runde Elemente und Kreise in technische Zeichnungen integriert. Den Zirkel als Zeichenwerkzeug für technisches Zeichnen gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, beispielsweise als Zirkel mit Bleistiftmine oder als Zirkel, in den ein Tuschefüller eingespannt werden kann.

Zeichenbesen
Der Zeichenbesen gehört zu den überaus nützlichen Zeichenutensilien und hält das, was er verspricht. Mit seiner Hilfe können Graphitstaub und Radierrückstände von Zeichnungen entfernt werden. Je weicher seine Haare sind umso besser, um ein Verwischen der Zeichnung zu verhindern. Bei Bedarf wird der Zeichenbesen in lauwarmer Seifenlauge gereinigt.

Zeichenplatte
Als Zeichenwerkzeug ist das Holzreißbrett längst durch moderne Zeichenplatten ersetzt worden. Früher wurde auf dem Reißbrett oder dem Zeichenbrett mit Hilfe einer Reißschiene gezeichnet. Um das Zeichenpapier zu fixieren und zu spannen, verwendete man zunächst Reißzwecken und später Kreppklebeband. Diese Arbeitsweise war im Vergleich zu heute nicht nur umständlich. Dieses ursprüngliche Zeichenwerkzeug erwies sich außerdem durch sein hohes Gewicht beim Transportieren als äußerst unhandlich. Heute werden als Zeichenplatte Platten aus Kunststoff verwendet und das Zeichenpapier wird mit einer Blattklemme und einer Blattspannschiene fixiert, die gleichzeitig die Funktion eines Lineals übernimmt.

Zeichenmaschine
Als Zeichenwerkzeug selten geworden sind Zeichenmaschinen, die nahezu vollständig durch die CAD-Technik ersetzt wurden. Sie sind vergleichbar mit großen Zeichenplatten, können jedoch im Unterschied dazu in der Neigung und in der Höhe verstellt werden. Ideal für ein exaktes Anfertigen von technischen Zeichnungen sind Zeichenmaschinen mit digitaler Winkelanzeige und Wegstreckenanzeige.

Lineale und Schablone für Technisches Zeichnen

Lineal
Mit einem Lineal zeichnet man gerade Striche. Ist ein Lineal auf einer Zeichenplatte fixiert, spricht man von einer Zeichenschiene, die in einer Nut waagrecht und senkrecht geführt wird. Das ist wesentlich genauer als bei einem mit freier Hand geführtem Lineal.

Maßstab
Ein für technisches Zeichen unentbehrliches Zeichenwerkzeug ist ein Maßstab, der maßstabgerechtes Zeichnen ermöglicht. Er erleichtert die maßstabsgetreue Übertragung der Abmessungen des Objektes, das es darzustellen gilt, auf das Zeichenpapier und hilft, das Originalobjekt entsprechend zu verkleinern oder zu vergrößern.

Kurvenlineal
Um komplizierte Krümmungen und Kurven in technischen Zeichnungen darstellen zu können verwendet man als Zeichenwerkzeug ein Kurvenlineal.

Geo-Dreieck
Mit einem Geometrie-Dreieck werden Winkel eingezeichnet, das außerdem die Funktion eines Lineals übernehmen kann.

Schablonen
Für technisches Zeichnen werden auch Schablonen als Zeichenwerkzeug verwendet, die es in unterschiedlichen Ausführungen beispielsweise als Schriftschablonen, Kreisschablonen, Oberflächenschablonen und Formschablonen gibt. Ihre Symbole und Buchstaben sind die Voraussetzung dafür, Zeichnungen einheitlich und vor allem genau zu beschriften und zu kennzeichnen.

Eine technische Zeichnung bildet alle Informationen zeichnerisch ab, welche die Grundlagen zur Herstellung einer Baugruppe oder eines Bauteils sind. Technisches Zeichnen verlangt absolute Präzision und Eindeutigkeit, so dass das Lesen der Zeichnung ohne Schwierigkeiten im Verständnis möglich ist.

In der Regel ist es erforderlich, dass ein Objekt in unterschiedlichen Ansichten und Blickrichtungen innerhalb einer Zeichnung dargestellt wird. Nur so können alle relevanten Informationen in der Zeichnung untergebracht werden. Verdeckte Geometrien von Bauteilen oder Baugruppen bedürfen häufig zusätzlicher Schnittansichten dieser Bauteile und Baugruppen. Die Zeichnung gliedert sich dabei in den Zeichnungsrand, den Zeichenbereich und ein Schriftfeld. Für Zeichnungen von Baugruppen empfiehlt es sich, am unteren rechten Bereich eine Stückliste anzulegen. Diese befindet sich idealer Weise über dem Schriftfeld.

Die gängigen Papierformate, in denen technische Zeichnungen angefertigt werden, sind A4 bis A0. Bei der Wahl des Zeichnungsformates muss darauf geachtet werden, dass das zu zeichnende Objekt übersichtlich und deutlich dargestellt werden kann. Grundlagen zur Realisierung der übersichtlichen Darstellung für technisches Zeichnen sind unterschiedliche Maßstäbe, die Bauteile oder Baugruppen können also verkleinert oder vergrößert dargestellt werden. Handelt es sich beispielsweise um den Maßstab 2:1 ("zwei zu eins"), so ist die Darstellung des Objekts doppelt so groß wie es in der Wirklichkeit ist. Wird ein Maßstab von 1:2 gewählt, so ist das Verhältnis umgekehrt; das Objekt ist in der Realität nur halb so groß als die Darstellung es zeigt.

In der Vergangenheit wurde technisches Zeichnen mit Hilfsmitteln wie Tuschefüller, Zeichenplatten, Lineal, Schablonen und weiteren Zeichenwerkzeugen bewerkstelligt. Heutzutage werden technische Zeichnungen größtenteils mit dem Computer (CAD) angefertigt. Wer das ursprüngliche Technische Zeichnen lernen will findet im Internt zum Beispiel hier Infos: Grundlagen Technisches Zeichnen

Für alle Bestandteile von technischen Zeichnungen sind exakte Normen und Regeln einzuhalten, nur so kann die eindeutige Anschaulichkeit von technischen Zeichnungen gewährleistet werden. Technisches Zeichnen richtet sich also nach ganz bestimmten Grundlagen, zum Beispiel werden Linienarten und Strichstärken für jedes einzelne Objekt bestimmt. Darstellungsregeln existieren für Schnittansichten ebenso wie für weitere unterschiedliche Ansichten. Gleichfalls unterliegen auch Darstellungen von Normteilen wie Muttern, Schrauben etc. genauen Regeln.

Technisches Zeichnen setzt sich aus unterschiedlichen räumlichen Ansichtsarten (z.B. isometrisch, dimetrisch,...) zusammen. Zeichnungsobjekte, wie Baugruppen und Bauteile, werden durch technisches Zeichnen dreidimensional dargestellt. Mithilfe einer räumlichen Darstellung können technische Zeichnungen leichter verstanden werden - die wahre Form der Bauteile kann aus einer bestimmten Perspektive betrachtet werden. Ein schnelleres und einfacheres Erkennen der Form ist damit durch technisches Zeichnen möglich.

Im Gegensatz zu künstlerischen Zeichnungen wird in technischen Zeichnungen nicht mit Fluchtpunkten gearbeitet, um perspektivische Effekte in räumlichen Darstellungen zu erzielen. Die räumlichen Darstellungen werden ohne perspektivische Effekte dargestellt: parallel verlaufende Körperkanten werden demnach auch immer parallel gezeichnet. Bei dieser Form des Zeichnens ist zu beachten, dass Körperkanten, die nach hinten gezeichnet werden, in bestimmten Ansichten im verkürzten Maßstab von 1:2 darzustellen sind. Das und vieles mehr über die räumliche Darstellung in Technischen Zeichnungen vermitteln die folgenden Beschreibungen.

Ansichtsarten

Technisches Zeichnen kann dimetrisch, isometrisch, in der Planometrischen Projektion und der Kabinett-Projektion dargestellt werden. Die Ansichtsarten unterscheiden sich durch den Maßstab ihrer Zeichnung und die Winkel, der nach hinten laufenden Bauteilkanten. Die folgenden Bilder und Beschreibungen der Ansichten veranschaulichen die Definition und das Aussehen der Zeichnungsarten.

Dimetrische Ansicht

Wenn eine bestimmte Seite eines Bauteils besonders wichtig ist, sollte sie in der dimetrischen Axonometrie gezeichnet werden. In der dimetrischen Ansicht steht eine Kante des Bauteils im 7°-Winkel zum Horizont - die andere Bauteilkante befindet sich im 42°-Winkel zur Horizontalen. Die besonders wichtige Bauteilseite sollte die im 7° -Winkel befindliche Kante sein. Die im 42 °-Winkel gezeichnete Seite wird halb so lang gezeichnet wie sie in Realität lang ist - also im Seitenverhältnis 1:2 verkürzt.

Dimetrische Ansicht mit den Winkeln 7° und 42° (Seitenverhältnis 1:2)

Isometrische Ansicht

Wenn isometrisch gezeichnet wird, muss keine Bauteilseite verkürzt gezeichnet werden. Die in Realität im 90°-Winkel zueinander stehenden Kanten, sollten um isometrisch zu zeichnen, im 30°-Winkel zum Horizont dargestellt werden.

Isometrisch gezeichnete Ansicht in den Winkeln 30° und 30° (Seitenverhältnis 1:1)

Planometrische Projektion

Die Planometrische Ansicht beschreibt eine ungenormte Darstellung eines Zeichnungsobjekts. Beide Kanten des Bauteils werden in einem Winkel von 45° zum Horizont gezeichnet. Analog einer isometrisch gezeichneten Ansicht ist hier auf ein Seitenverhältnis von 1:1 zu achten.

Planometrische Ansicht in den Winkeln 45° und 45° (Seitenverhältnis 1:1)

Kabinett-Projektion

Die Kabinett Ansicht ist analog der Planometrischen Projektion eine ungenormte Ansicht. Wird die Kabinett-Projektion für die Zeichnung gewählt muss eine Bauteilseite horizontal gezeichnet werden. Sie zweite Seite, die in Realität 90° zur ersten Kante steht, wird im 45°-Winkel gezeichnet. Genau wie bei der Dimetrischen Axonometrie wird diese Seite im Verhältnis von 1:2 verkleinert dargestellt.

Kabinett-Ansicht in den Winkeln 0° und 45° (Seitenverhältnis 1:2)

Zur Unterscheidung von Linien mit unterschiedlicher Bedeutung wurden für das Technische Zeichnen verschiedene Linienarten in unterschiedlicher Strichstärke definiert. Zur Unterscheidung von Linien mit unterschiedlicher Bedeutung wurden für das Technische Zeichnen verschiedene Linienarten in unterschiedlicher Strichstärke definiert.

Es gibt dabei zum Beispiel die schmale und dicke Volllinie, unterbrochene Linien wie die Strichlinie oder die Strichpunktlinie etc. Die Regeln für die unterschiedlichen Linienarten und ihre Anwendung sind in DIN ISO 128-20 zusammengefasst. Ferner gilt es zu beachten, dass unter den Begriff Linie Geraden aber auch Kurven fallen. Eine Linie hat immer einen definierten Anfangs- und Endpunkt.

In Technischen Zeichnungen gibt es nach DIN ISO 128-20 folgende Linienarten:

1. Volllinie, schmal

Anwendung der schmalen Volllinie:

• Maßlinie
• Maßhilfslinie
• Lichtkanten
• Hinweis- und Bezugslinien
• Schraffur
• Kurze Mittellinien
• Gewindegrund
• Maßlinienbegrenzung
• Diagonalkreuze, die ebene Flächen kennzeichnen
• Biegelinien (bei Rohren und bearbeiteten Teilen)
• Umrahmungen (von Prüfmaßen/Form- und Lagetoleranzen und Einzelheiten)

2. Volllinie, breit

Anwendung der breiten Volllinie:

• sichtbare Umrisse
• sichtbare Kante
• Gewindespitzen
• Grenze der nutzbaren Gewindelänge
• Formteilungslinien

3. Freihandlinie, schmal

Anwendung der schmalen Freihandlinie:

• Darstellung von Begrenzungen unterbrochener Ansichten und Schnitten (freihand gezeichnet)

4. Zickzacklinie, schmal

Anwendung der schmalen Zickzacklinie:

• Darstellung von Begrenzungen unterbrochener Ansichten und Schnitten (mit Zeichenautomat gezeichnet)

5. Strichlinie, schmal  

Anwendung der schmalen Strichlinie:

• verdeckte Kanten
• verdeckte Umrisse

6. Strichlinie, breit

Anwendung der breiten Strichlinie:

• Kennzeichnung von Oberflächenbehandlungen

7. Strichpunktlinie, schmal  

Anwendung der schmalen Strichpunktlinie:

• Mittellinie
• Symmetrielinie
• Teilkreis (bei Löchern)
• Teilkreis (bei Verzahnung)

8. Strichpunktlinie, breit 

Anwendung der breiten Strichpunktlinie:

• Schnittebenen
• Kennzeichnung von Formteilungslinien in Schnitten
• Kennzeichnung von begrenzten Bereichen z.B. Behandlung

9. Strichzweipunktlinie: 

Anwendung der Strichzweipunktlinie:

• Schwerpunktlinien
• Umrisse angrenzender Bauteile
• Endstellungen von beweglichen Bauteilen