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Technisches Zeichnen

Technisches Zeichnen ist die Disziplin zur Erstellung normgerechter, technischer Zeichnungen durch Bauzeichner, Technische Zeichner, Konstrukteure, Designer oder ähnliche Berufsgruppen.

Klassik und Moderne

Von der Geschichte (manuelle Anfertigung)

Die Anfänge des heutigen, technischen Zeichnens wurden im 15. Jahrhundert nach Christus u. a. durch Leonardo da Vinci gelegt, wobei viele der geometrischen Grundlagen von berühmten Mathematikern wie Pythagoras von Samos oder Euklid von Alexandria bereits vor der Geburt Christi entdeckt und erforscht wurden.

Die Disziplin des technischen Zeichnens hat sich also über Jahrhunderte hinweg zu einer modernen Technik entwickelt, die einer richtiggehenden Evolution unterliegt.

Architekt beim technischen Zeichnen (Holzschnitt)

Beim klassischen, technischen Zeichnen am Zeichenbrett kommen früher wie noch heute verschiedenste Zeichenwerkzeuge wie z. B. Reißzeug, Zirkelbesteck, mechanische Druckbleistifte, Radierer, Glasfaserradierer, Schriftschablonen oder auch Tuschestifte zum Einsatz.

Historische Zeichenwerkzeuge und Schraffuren

Bis in das erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts wurde mit Bleistift und Tusche auf Transparentpapier gezeichnet. Dieses wurde dazu mit Hilfe von Reißzwecken oder Kreppklebeband auf ein Reißbrett (Zeichenbrett) gespannt. Mit der Einführung modernerer Paustechniken, wie z.B. dem Lichtpausverfahren, wurde das Transparentpapier mehr und mehr durch transparente Zeichenfolie ersetzt.

Zeichenwerkzeuge

Zeichenstifte

Radierer, Klebestreifen

Zeichenmaschine

Pantograph

Als Hilfsmittel zum exakten Zeichnen dienten zunächst Zeichendreiecke (Geometriedreiecke) und Lineale, später fast ausschließlich Zeichenmaschinen. Für geometrische Konstruktionen und Kreisdarstellung wurden Zirkel verwendet.

Lineale und Schablonen

Schriftschablonen

Geometriedreiecke

Lineale und Rechte Winkel

Kurvenlineale

In den vergangenen 15 bis 20 Jahren hat das klassische, technische Zeichnen stark an Bedeutung verloren. Unternehmen wie z. B. Rotring waren einst auf den speziellen Bedarf beim klassischen, technischen Zeichnen ausgerichtet und sind heute nur noch Teil eines großen Mischkonzerns, der einen veränderten Markt mit Büromaterial versorgt.

Zur Gegenwart (maschinelle Anfertigung)

Ab Mitte der 60er Jahre begann ein allmählicher Wechsel auf die mehr und mehr zur Verfügung stehende Computer-Technik, geeignete CAD-Programme und Plotter. Zunächst wurden Programme zur 2D-Darstellung entwickelt, die vorerst nur die Darstellung verschiedener Ansichten erlaubten. Damit wurde anfänglich lediglich das Medium Papier bzw. Tusche durch digitale Speicherung ersetzt.

Technisches Zeichnen anno 1980 (CAD)

Die Konstruktionsmethodik der digitalen Zeichnungen glich anfangs noch sehr der Methodik am Zeichenbrett, Zeichnungen konnten jedoch wesentlich schneller geändert und reproduziert werden. Auch die erneute Verwendung von Teilen der Zeichnungen wurde durch Kopiermethoden wie Copy & Paste wesentlich erleichtert und selbst ganze Zeichnungen konnten von nun an einfach am Computer vervielfältigt werden. Das moderne, technische Zeichnen spielt sich seither vorwiegend vor Computermonitoren ab.

Eine neue, veränderte Art des Technischen Zeichnens ermöglichten dann nach und nach die ab Mitte der 80er Jahre aufkommenden Programme zur 3D-Darstellung. Es wird keine Zeichnung im klassischen Sinne erstellt, sondern ein 3D-Modell des Objektes modelliert. Heutige Programme können Ansichten in beliebigen Schnittwinkel und beliebiger Projektion komplett von diesen 3D-Modellen ableiten und in digitale Technische Zeichnungen umwandeln.

CAD Explosionszeichnung und Schnittdarstellung

Aufgrund des enormen, technischen Wandels in den vergangenen 20 Jahren haben Hard- und Softwareprovider den klassischen Bedarf beim technischen Zeichnen weitgehend verdrängt und vollkommen neue, innovative CAD und CAM Systeme am Markt etabliert.

Heute beherrschen Unternehmen wie Graphisoft (mit ArchiCAD), Autodesk oder PTC (mit AutoCAD oder Pro/ENGINEER) einen großen Teil des derzeitigen Marktes. In der Automobilindustrie zählen Dassault Systems, Catia und Solid Works zu den Standardwerkzeugen der Ingenieure. Viele kleinere CAD Anbieter haben es nie geschafft aus ihren ursprünglichen Nischen herauszutreten und wurden von den Entwicklungen rund um das elektronische, technische Zeichnen regelrecht überholt.

Bis heute ist dieser Markt noch nicht wieder zur Ruhe gekommen; Weiterentwicklung in diesem Segment werden heute vorwiegend von der Welt des Internets geprägt.

Fließende Grenzen

3D Modell

Moderne Konstrukteure und technische Zeichner erwarten von ihren späteren Komponentenlieferanten für Maschinenelemente, Baugruppen und Subsysteme heute die Verfügbarkeit weitgehend fertiger, technischer Zeichnungen dieser Elemente in den verschiedensten CAD Formaten.

Unternehmen wie CADENAS kooperieren mit Softwareunternehmen und Komponentenlieferanten gleichermaßen um Onlinesysteme wie den Partserver kommerziell voranzutreiben und damit dauerhaft am Markt zu etablieren.

Der Nischenanbieter DAKO aus Jena setzt auf ein natives Datenformat und entwickeln unter dem Namen WorldCAT® neue CAD Produkte auf der Basis eines eigenen CAD Modellierkernels. Man integriert dabei zahlreiche Schnittstellen zu anderen CAD Formaten und ermöglicht zusätzlich die Verknüpfung mit modernen, elektronischen Produktkatalogen auf Speichermedien wie CDs oder DVDs oder auch für das Internet.

Der Begriff Multimedia hat damit auch in den Bereich des technischen Zeichnens Einzug gehalten und zahlreiche englische Schlagworte wie web2CAD, Parametrie und Design oder auch die Abkürzungen für CAD Datenformate wie 2D, 3D, DXF, DWG, STEP, IGES oder auch die skalierbare Darstellung von technischen Zeichnungen im Browser mittels SVG stehen sinnbildlich für die neue Welt des technischen Zeichnens.

Regeln und Normen im technischen Zeichnen

Eine wesentliche Rolle beim technischen Zeichnen spielen Normen wie DIN oder ISO.

Linienarten

Freihandlinie

Zickzacklinie

Schmale Volllinie

Breite Volllinie

Schmale Strichlinie

Breite Strichlinie

Schmale Strichpunktlinie

Breite Strichpunktlinie

Strich-Zweipunktlinie

Verschiedene Linienarten haben im technischen Zeichnen verschiedene Bedeutungen. DIN 15 definiert deren genaue Bezeichnung und Verwendung.

• Eine breite Volllinie definiert im allgemeinen sichtbare Körperkanten und Umrisse, bestimmte Teile eines Gewindes, usw..
• Schmale Volllinien werden vor allem für Lichtkanten, Maß- und Maßhilfslinien, Schraffuren, den Fußkreis einer Verzahnung, etc. verwendet.
• Strichlinien kennzeichnen unsichtbare, verdeckte Körperkanten und Umrisse.
• Freihandlinien werden u.a. für Bruchkanten bei der verkürzten Darstellung langer Bauteile, wie beispielsweise beim zeichnen unterbrochener Wellen oder Stahlträger verwendet. Eine weitere Verwendung der Freihandlinien findet sich bei Schnitten, die im weiteren Text beschrieben werden. Zickzacklinien können wie Freihandlinien verwendet werden.
• Strichpunktlinien werden als Symmetrieachsen, Mittellinien, Teilkreise von Verzahnungen, Lochkreise, usw. verwendet, während Strich-Zweipunktlinien für Umrisse angrenzender Bauteile, Schnittebenen und ähnliches verwendet werden.

Die zu verwendenten Linienbreiten richten sich nach obiger Tabelle, wobei bei Beschriftung nach DIN 6776 Teil 1 eine dritte Linienbreite zwischen breiten und schmalen Linien verwendet werden kann. Dabei gilt dann folgende Tabelle, wobei die mittlere Linienbreite für Schrift, grafische Symbole und unsichtbare Kanten verwendet wird.

Entsprechend bieten die verschiedenen Hersteller von Zeichenbedarf Tuschestifte in verschiedenen Linienbreiten an.

Ansichten

Man unterscheidet im technischen Zeichnen grundsätzlich zwischen folgenden Ansichten:

1. Vorderansicht (1. Hauptansicht)
2. Seitenansicht von rechts
3. Seitenansicht von links (2. Hauptansicht)
4. Draufsicht (3. Hauptansicht)
5. Rückansicht
6. Untersicht

Die genannten Hauptansichten beziehen sich auf die europäische Darstellungsvariante, wobei das darzustellende Objekt in der Regel in diesen drei Ansichten gezeichnet wird und Nebenansichten nur dann zur Anwendung kommen, wenn die darzustellende Geometrie so komplex ist, dass diese nicht komplett anhand der Hauptansichten beschrieben werden kann.

Die Ansichten und deren Projektion

Darzustellender Körper im Projektionsquader

2 Hauptansichten und Seitenansicht von rechts

Entfaltung des Quaders

Die sechs Ansichten in europäischer Darstellung

Europäische und amerikanische Darstellung - Projektionssymbole nach DIN 6

In der europäischen Darstellungsvariante der Ansichtenprojektion findet sich die Seitenansicht von links rechts neben der Vorderansicht, in der amerikanischen Darstellung entsprechend auf der linken Seite der Vorderansicht.

Zur Unterscheidung wird daher nach DIN 6 ein Symbol für die Projektionsebene im Zeichnungskopf integriert.

Schnittdarstellungen

Vollschnitt mit Bemaßung

Bei Detail- und Zusammenbauzeichnungen ist die schematische Darstellung von Ausschnitten (Schnittdarstellung) im Teilschnitt, Halbschnitt oder Vollschnitt weit verbreitet, wobei es auch hier spezielle Regeln zu beachten gilt.

Kennzeichnung bei abknickendem Schnittverlauf

Zur Hervorhebung von Schnittgrenzen sind z. B. bei Ausschnitten Freihandlinien zu verwenden und der Schnittverlauf ist in einer ungeschnittenen Ansicht mit Pfeilen zu kennzeichnen, die die Blickrichtung des Schnittes definieren. Bei Veränderung des Schnittverlaufes innerhalb einer Zeichnung muss z. B. ein abknickender Schnittverlauf in einer Ansicht entsprechend gekennzeichnet werden.

Darstellung im Halbschnitt

Es können auch Schnitte in verschiedenen Richtungen innerhalb einer Zeichnung dargestellt werden. Im abgebildeten Beispiel wäre z. B. eine Darstellung von zwei Halbschnitten möglich, wobei die zweite Schnittachse dann um 90° gedreht gewählt werden könnte und der Verlauf B - B durch einen entsprechenden, rechten Winkel im Zentrum der kreisförmigen Ansicht sowie ein um 90° gedrehtes B gekennzeichnet würde. Die Schnittansicht würde dann in der oberen Hälfte den einen und in der unteren Hälfte den anderen Schnitt zeigen.

Der Abstand der Schraffurlinien ist der Größe und dem Maßstab der Zeichnung anzupassen.

Gegenläufige Schraffuren mit verschiedenen Linienabständen werden im technischen Zeichnen nicht nur zur Unterscheidung verschiedener Bauteile, sondern teilweise auch zur Darstellung unterschiedlicher Materialien verwendet. Details hierzu regelt DIN 201.

Bemaßung und Beschriftung

Auch bei der Bemaßung und Beschriftung von technischen Zeichnungen spielen Normen eine wesentliche Rolle.

DIN 406 legt die allgemeinen Grundlagen für Maßeintragungen in technischen Zeichnungen und anderen technischen Unterlagen fest. Die sogenannten Allgemeintoleranzen werden im Zeichnungskopf der technischen Zeichnung global für das gesamte, in der Zeichnung dargestellte Bauteil definiert.

Die dargestellte Geometrie wird durch die Bemaßung quantifiziert. Es werden auch andere Informationen bemaßt, z.B. Toleranzen oder Oberflächeneigenschaften.

Bohrung und Gewinde im technischen Zeichnen

Spezielle Normen

Eine vollständige Darstellung aller gültigen Normen für das technische Zeichnen ist an dieser Stelle nicht gedacht. Vielmehr sollen hier die wesentlichsten Normen gelistet werden, die beim technischen Zeichnen Anwendung finden. Für weitere Details sei auf spezielle Literatur zum Thema verwiesen. Spezielle Normen für Bauzeichnungen sind im Abschnitt Normen des entsprechenden Artikels gelistet.

DIN Normen

Norm	Inhalt	Beschreibung
DIN 5	Isometrische und dimetrische Darstellung	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 5456-3)
DIN 6	Ansichten und Schnitte	Darstellung im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128)
DIN 15	Linienarten	Verwendung von Volllinie, Freihand- und Zickzacklinie, Strichpunktlinie (Achse), Strich-Zweipunktlinie, etc. im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128-20 bzw. DIN ISO 128-24)
DIN 30	Vereinfachte Darstellungen	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 199 Teil 1	Technischen Produktdokumentation	Benennungen und Definitionen für CAD-Modelle, technische Zeichnungen und Stücklisten für die technische Produktdokumentation im Bereich der mechanischen Technik.
DIN 201	Schraffuren und Farben	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128-50)
DIN 406	Maßeintragungen, Toleranzkurzzeichen, etc.	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 919	Technische Zeichnungen, Holzverarbeitung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 1356	Darstellung von Linien und Schraffuren in Bauzeichnungen	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 2429	Symbole für Rohrleitungen	Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Rohrleitungen
DIN 2481	Symbole für Wärmekraftanlagen	Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Schaltplänen
DIN 6771	Zeichenblattformate	Einteilung und Beschriftung beim technischen Zeichnen ((Teil 6 entspricht früherer DIN 823), August 1999 erneut ersetzt durch DIN EN ISO 5457, Papierformat)
DIN 6775	icronorm	Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen (ersetzt durch ISO 9175)
DIN 6776 Teil 1	ISO-Normschrift	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7154	Passungssystem Einheitsbohrung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7155	Passungssystem Einheitswelle	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7157	Passungsauswahl im System Einheitsbohrung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7182	Grundbegriffe von Toleranzen und Passungen	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 24300	Schaltsymbole für Ölhydraulik und Pneumatik	Technisches Zeichnen von hydraulischen und pneumatischen Schaltplänen Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik)
DIN 40900	Elektro-Schaltzeichen	Technisches Zeichnen von elektrischen Schaltplänen Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Elektrik/Elektronik)

ISO Normen

Norm	Inhalt	Beschreibung
ISO 9175	icronorm	Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen

DIN ISO Normen

DIN EN ISO Normen

Weitere Regeln

Passungen, Passfedern und Nuten, Schrauben, Federn und andere Verbindungselemente, deren Abmessungen, Form- und Lagetoleranzen, Maß- und Toleranzeintragungen, Rauhheit von Oberflächen, Strichstärken, Blattgrößen, Schriftfelder und weitere Angaben im Zeichnungskopf, hydraulische, pneumatische, elektrische und elektronische Schaltzeichen, Stücklisten und viele weitere Regeln des technischen Zeichnens werden im Bestseller für den technischen Zeichner, "Hoischen Technisches Zeichnen" fachmännisch und ausführlich erklärt.

Darstellende Geometrie im technischen Zeichnen

Neben Ansichten und Schnitten aus verschiedenen Perspektiven (wie z. B. der Kavaliersperspektive, einer speziellen axonometrischen, dimetrischen Projektion oder der Fluchtpunktperspektive,) spielen im technischen Zeichnen auch verschiedene Projektionen (z. B. die Zweitafelprojektion) eine wichtige Rolle. Je nach Projektion kommen unterschiedliche Koordinatensysteme zum Einsatz.

Perspektiven und Projektion

Fluchtpunktperspektive

Würfel in Isometrischer Darstellung

Zentralperspektive

Projektion auf Fläche

Ein ausgeprägtes, räumliches Vorstellungsvermögen ist eine unbedingte Voraussetzungen im technischen Zeichnen, da dieses Vermögen sowohl zur Erstellung perspektivischer Zeichnungen, als auch beim sogenannten Zeichnungslesen zur richtigen Interpretation von Zeichnungen und Skizzen benötigt wird.

Auch geometrische Grundkonstruktionen und insbesondere die Ebene Geometrie des Kreises wie beispielsweise Tangente und Sekante, Innkreis und Umkreis, der Goldene Schnitt, die Quadratur des Kreises oder auch die Konstruktion von regelmäßigen und unregelmäßigen Vielecken gehören zu den Grundvoraussetzungen des technischen Zeichnens. Sowohl der Satz des Pythagoras als auch Teile aus Euklids Elementen finden dabei im technischen Zeichnen bis heute ihre Anwendung.

Durchdringung, Grundkonstruktion, Ansichten und Evolvente

Durchdringung eines Kegels durch eine Kugel

Konstruktion eines regelmäßigen Fünfecks

Ansichten mit Schnitt

Konstruktion der Evolvente eines Kreises

Durchdringungen und damit der Kurvenverlauf an den Kanten der sich durchdringenden Körper spielen beispielsweise bei der Darstellung sich kreuzender oder in schräge Flächen eindrigender Bohrungen eine wesentliche Rolle.

Zur bildlichen Darstellung der Evolventenverzahnung eines Zahnrades (Getriebelehre) ist das Wissen um die Evolventenkonstruktion erforderlich, da über die Evolvente der Verlauf der Zahnflanken festlegt wird.

Abwicklungen

Abwicklung eines Zylinders

Abb.: 5: Blechabwicklung

Abb. 1: Abwicklung eines Blechteils

Abgewickelter Kegelstumpf

Spezielle Darstellungen wie Kegel-, Kugel-, Pyramiden- und Polyederschnitte, sowie Durchdringungen verschiedenster Körper wie auch Abwicklungen von Mantelflächen (z. B. für Blechzuschnitte) spielen im technischen Zeichnen eine wichtige Rolle.

Technisches Zeichnen in verschiedenen Branchen

Automobilzeichnung

Im Maschinen- und Anlagenbau wie auch im speziellen Werkzeugbau wird oftmals ein komplett anderes Zeichenprogramm verwendet, als beispielsweise im Rohrleitungsbau, in der Fluidtechnik (z. B. zum Zeichnen von pneumatischen und hydraulischen Schaltplänen) oder in der Elektro-, Automobil- oder Möbelindustrie.

Das technische Zeichnen stellt je nach Branche recht unterschiedliche Ansprüche an den jeweiligen Zeichner. Der Einsatz branchenspezifischer CAD-Software verschiedenster Hersteller ist einer der wesentlichen Gründe für die Standardisierung von Austauschformaten wie DXF oder STEP.

Weitere Informationen zu branchenspezifischen, mechanischen CAD Anwendungen finden sich im Artikel CAD im Abschnitt 2D- und 3D-Konstruktionsanwendungen.

Literatur

• Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen. 30. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2005, ISBN 3589241101
• Literatur und Lernprogramm zum technischen Zeichnen, Christiani

Siehe auch

• CAD
• Kategorie:CAD-Programm
• Kategorie:CAD-Datenformat
• Zeichenwerkzeuge
• Bauzeichnung

Wikilinks

Commons: Technisches Zeichnen – Bilder, Videos und Audiodateien

Weblinks

• www.tzinfo.de - Grundlagen des Technischen Zeichnens
• www.maschinenbau-uni.de - Technische Darstellungslehre
• TU Darmstadt - Skript Technisches Zeichnen und Gestaltungslehre
• Partserver von CADenas
• WorldCAT® von Dako
• Skalierbare Zeichnungen (SVG) gezeichnet mit CadStd