Kapitel VII. Artikel 63, 64.
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verwandte und kombinierbare Körperschattenbestimmung
nach Art. 59.
63. Sätze über den Verlauf der Schattengrenzen
auf Drehungsflächen mit vertikaler Achse.
a) Soweit der Umriss einer Drehungsfläche durch
Meridiane gebildet ist, beginnen und endigen die Körper
schattengrenzkurven im Aufriss an den Berührungspunk
ten der am Umriss tangierenden Lichtstrahlprojektionen.
Die Kurven gehen in diesen Punkten mit Berührung am
Umriss von ihrem sichtbaren Teil zum unsichtbaren über;
doch ist die Berührung häufig eine solche von sehr kleinem
Krümmungshalbmesser, so dass sie sich von einem Schnitt
wenig unterscheidet. Die Grundrisse dieser Punkte liegen
auf dem horizontalen Durchmesser des Grundplans.
b) Jedem solchen Kurvenpunkt entspricht ein gleich
hoch liegender auf dem Aufriss der Achse des Drehungs
körpers, da die Grenzkurve im Raum symmetrisch ist zu
einer Lichtstrahlenebene, die durch die Achse gelegt wird.
Die Grundrisse dieser Punkte liegen auf dem vertikalen
Durchmesser des Grundplans und auf denselben Parallel
kreisen wie die vorigen, wie überhaupt die ganze Grenz
kurve im Grundriss symmetrisch ist zum Durchmesser
lichtstrahl.
c) Wo der Umriss der Drehungsfläche eine vertikale
Tangente hat, da finden sich die Schattenpunkte auf dem
zugehörigen Parallelkreis da, wo die schattenabgrenzen-
den Mantellinien eines vertikalen Cylinders mit diesem
Kreis als Basis liegen würden. Im Grundriss berührt im
allgemeinen die Schattengrenzlinie in diesen Punkten
deren Parallelkreis und geht, wenn dieser den Umriss
bildet, vom sichtbaren Teil zum unsichtbaren über.
d) Die höchsten und tiefsten Punkte der Körper
schattengrenze liegen im Grundriss auf einem parallel
zum Lichtstrahl gezogenen Durchmesser. Ferner liegen
diese Punkte auf denselben Parallelkreisen wie die Be
rührungspunkte von Tangenten, die im Aufriss unter dem
Lichtstrahlenneigungswinkel a = 35 0 15,9' (s. Art. 38) an
den Umriss der Drehungsfläche gezogen werden. Aus
diesen zwei geometrischen Orten ergeben sich die Punkte
in beiden Projektionen.
e) Schlagschattengrenzen, die vom Körper selbst ge
worfen werden, gehen im Grundriss und Aufriss berührend
am Umriss vom sichtbaren Teil zum unsichtbaren über.
Im Aufriss liegen die auf die Achse fallenden Kurven
punkte gleichhoch mit den Berührungspunkten am Um
riss, da auch die Schlagschattenkurve im Raum sym
metrisch ist zur Lichtstrahlenmeridianebene. Aus dem
selben Grund erscheint der Grundriss der Schlagschatten
kurve symmetrisch zum Durchmesserlichtstrahl.
f) Der höchste Punkt einer solchen Selbstbeschat
tungsgrenze liegt im Grundriss auf dem Durchmesser
lichtstrahl. Ferner liegt der Punkt auf demselben Parallel
kreis wie der Schnittpunkt, welchen die unter d) genannte
Tangente mit dem Umriss der Drehungsfläche bildet.
g) Endpunkte einer Selbstbeschattungsgrenzlinie an
deren Anstossen an einer Körperschattengrenzlinie sind
meist zugleich Berührungspunkte zwischen der Schlag
schattengrenze und einem Lichtstrahl, das heisst die
Schlagschattengrenze hat an ihrem Endpunkt eine Tan
gente von 45 0 Neigung (sowohl im Grundriss als im Auf
riss). Die Erscheinung findet sich da, wo die Schlag
schattengrenze, als Schnitt des Lichtstrahlencylinders mit
der Drehungsfläche aufgefasst und in dieser Eigenschaft
fortgesetzt gedacht, über den letzten Lichtstrahl, den sie
erreicht, nicht hinausgehen könnte, weil er die äusserste
Mantellinie des Lichtstrahlencylinders bildet.
Schatten auf Drehungsflächen mitschiefgerich- 64.
teter, aber einer Grundebene gleichlaufen
der Achse.
Wenn die Achse einer Drehungsfläche beliebig
schiefgerichtet ist, so projizieren sich bei Anwendung der
allgemeinen Lösung aus Art. 30 die Parallelkreise, die
zum Aufsuchen der Durchschnitte des Körpers mit den
Lichtstrahlenebenen dienen, im Grundriss und Aufriss als
Ellipsen und das Verfahren wird dann sehr bemühend;
ja schon das Zeichnen der Umrisslinien solcher Drehungs
flächen ist eine grosse Arbeit. Doch kommen in den
technischen Darstellungen Drehungsflächen — wenn über
haupt schiefgerichtet — meist nur derart vor, dass ihre
Achse einer Grundebene parallel ist, so dass sich die
Parallelkreise auf dieser Grundebene als gerade Linien
projizieren, und für diesen Fall giebt es ein Mittel, die
Konstruktion der Ellipsen, als welche die Parallelkreise
in der andern Grundebene sich projizieren würden, zu
umgehen. Ist z. B. die schiefgerichtete Achse der Ver
tikalebene parallel, so führt man eine neue Horizontal
ebene ein, die senkrecht zur Drehungsachse steht, auf
welcher also die Parallelkreise sich als Kreise projizieren, und
bestimmt die Richtungen der beiden Projektionen, welche
der Lichtstrahl gegenüber dem neuen Grundschnitt an
nimmt. Wie sich die Drehungsfläche schattiert im neuen
Grundebenensystem mit den neuen Lichtstrahlprojektionen,
so muss sie sich auch im ursprünglichen Grundebenen
system mit den ursprünglichen Lichtstrahlenprojektionen
schattieren, da ja durch Aenderung der Projektionsebene
die Richtung des Lichtstrahls gegenüber der Fläche nicht
geändert wird.
Es handelt sich nun um die Bestimmung der Licht
strahlprojektionen im neuen Grundebenensystem. Die
neue Vertikalprojektion des Lichtstrahls bleibt gegen
über der Drehungsachse in derselben Richtung wie zu
vor, weil ja die Vertikalebene unveränderlich bleibt; es
ändert sich nur der Winkel, den der Grundschnitt mit
dieser Projektion bildet. — Zur Bestimmung der neuen
Horizontalprojektion dient folgende Betrachtung: Da
die ursprüngliche Vertikalebene bleibt, so bleiben auch
die ursprünglichen horizontalen Entfernungen aller Punkte
eines Lichtstrahls von der Vertikalebene dieselben wie
zuvor. Diese Entfernungen erscheinen ebensowohl im
neuen Grundriss in ihrer wahren Grösse als im ur
sprünglichen Grundriss, da sie der neuen Horizontal
ebene ebensowohl parallel sind wie der ursprünglichen.
Man hat also nur auf einem beliebigen Lichtstrahl
des ursprünglichen Grundebenensystems zwei beliebige