Zeichnungen, Darstellungen, Schaltungsdokumentationen in der Elektrotechnik

291 Pages·1983·6.8 MB·German

by  Prof. Dipl.-Ing. Helmut Fritzsche (auth.), Helmut Müller (eds.)

Helmut Muller
Zeichnungen,
Darstell un gen,
Schaltungsdokumentationen
in der
Elektrotechnik
Konstruktive Gestaltung und Fertigung
in der Elektronik
Herausgegeben von Helmut Muller
Die Innovationen der Elektronik haben heute ihren
Schwerpunkt in der Prozel!technik, in der Kommunikations
technik und Datentechnik. Die Reihe "Konstruktive Gestaltung
und Fertigung in der Elektronik" will deshalb einem not
wendigen I nformationsbedurfnis im Entwicklungsbereich
der konstruktiven Gestaltung elektronischer Produkte und
ihrer Fertigung entsprechen und anwendungsbezogenes
Wissen fur die Hochschulen und die Praxis aufbereiten.
Band 1
Elementare integrierte Strukturen
von Helmut Muller
Band 2
Prinzipien konstruktiver Gestaltung
von Helmut Muller, Georg Bieber, Gerhard Fischer,
Hans Freutel, Ulrich Haack, Wolfgang Latsch,
Hans-Joachim Ludwig, Herbert Mayer und
Holger Meinel
Zeichnungen, Darstellungen, Schaltungsdokumentationen
in der Elektrotechnik
von Helmut Muller, Karl Hermann Breuer und Helmut Fritzsche
Helmut MOiler (Herausgeber)
Zeichnungen,
Darstellungen,
Schaltungsdokumentationen
in der
Elektrotechnik
unter Mitarbeit von Karl Hermann Breuer
und Helmut Fritzsche
Mit 256 Bildern und 56 Tafeln
Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden
CI P-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Zeichnungen, Darstellungen, Schaltungsdokumentationen
in der Elektrotechnik / Helmut Muller (Hrsg.) unter Mitarb.
von Karl Hermann Breuer u. Helmut Fritzsche. -
Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1983.
NE: MUlier, Helmut [Hrsg.]
1983
Aile Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1983
Die Vervielfaltigung und Obertragung einzelner Textabschnitte, Zeichnungen
oder Bilder, auch fur Zwecke der Unterrichtsgestaltung, gestattet das Urheberrecht
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Umschlaggestaltung: Peter Lenz, Wiesbaden
Satz: Vieweg, Braunschweig
ISBN 978-3-528-04202-8 ISBN 978-3-322-83878-0 (eBook)
DOl 10.1007/ 978-3-322-83878-0
v
Vorwort
Die Kommunikationsprozesse der Technik werden sehr deutlich gepragt durch eine
pragnante Symbolsprache, beginnend mit den Symbolen naturwissenschaftlich/tech
nischer GraBen und Einheiten und deren mathematischer Verkniipfung, iibergehend
an
zu einem umfangreichen Vorrat Zeichen fiir mechanische und elektrische Kompo
nenten, Funktionsbeschreibungen und ProzeBablaufe, bis hin zu den komplexen Formen
von Symbolzuordnungen in Zeichnungen, Planen und Diagrammen.
Diese Symbolsprache lebt, entwickelt sich fort, erfordert einen steten LernprozeB fiir
jene, die sich ihrer bedienen miissen. Insbesondere sind nationale und internationale
Normungen die Quelle, die die Sprache weiterentwickeln, ausformen und auf jene
Basis stellen, die eine internationale Kommunikation ermoglicht.
Innerhalb der Elektrotechnik ist der Entwicklungs- und AusformungsprozeB in einer
Weise im Gange, daB eine fortgesetzte Beschaftigung mit der Symbolsprache unabdingbar
ist. Die Hintergriinde sind mannigfaltig. Deutlich pragend jedoch ist die Entwicklung der
Elektronik, sowohl im schaltungstechnischen, wie auch im konstruktiv-/fertigungstech
nischen Bereich. Die Entwicklung der Normungen iiber Schaltzeichen und Schaltplane
nimmt beispielsweise zur Zeit einen solchen Umfang an, daB ihre Anwendung nur zogernd
und haufig nur in Teilaspekten erfolgt. Die Anwender in expandierenden Wissensdiszipli
nen haben vielfach iiber lange Zeitraume hin eine Sprache benutzt, die keine Syntax
kannte. Nunmehr aufgefordert, internationale Regeln zu beachten, fiihrt dies zu Ober
forderung, Abkehr und damit zwangslaufig zu einem Verlust an Sprachkenntnissen. Die
Bemiihungen, Rechner mit umfangreichen Symboldateien und Verkniipfungsroutinen als
unterstiitzende Hilfe einzusetzen, sind hierfiir ein Indiz.
Das vorliegende Werk will die Symbolsprache der Elektrotechnik in zentralen Bereichen
des Zeichnungswesens geschlossen darstellen und die Anwendung praxisorientiert ver
mitteln. Von hier her ist auch der Titel verstandlich. Das Werk ist gedacht als ein Lehrbuch
fiir die studentische Ausbildung an Hochschulen und als Handbuch fiir die praktische
Ingenieurarbeit. Die Verwendung in Berufsfachschulen und generel! im Berufsfeld Elek
trotechnik ist bei dem hohen Grad an Praxisorientiertheit durchaus gegeben.
Dem Verlag, insbesondere dem Lektorat Technik, gebiihrt Dank dafiir, sich dem, wie
Herausgeber und Autoren meinen, wichtigen Anliegen der Publizierung eines solchen
Werkes aufgeschlossen gezeigt zu haben. In Gestaltung und Ausfiihrung lehnt es sich
stark an die Werkreihe "Konstruktive Gestaltung und Fertigung in der Elektronik" an,
was aufzeigt, wie das Werk iibergreifend einzuordnen ist.
Dortmund, im Sommer 1982 Helmut Miiller
VI
Inhaltsverzeichnis
1. Grundlagen zeichnerischer Darstellung in der Elektrotechnik ............ .
von Prof. Dipl.lng. Helmut Fritzsche
1.1 Darstellungsarten und ihre Anwendung ........................ .
1.1.1 Die Zentralprojektion oder Zentralperspektive ............... .
1.1.2 Schriigprojektionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2.1 Die isometrische Projektion ...................... 2
1.1.2.2 Die dimetrische Projektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.3 Die Kavalierperspektive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.3 Orthogonale (rechtwinklige) Dreitafelprojektion . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Darstellungssystematik ................................... 8
1.2.1 Linien in Zeichnungen, Linienarten und Linienbreiten . . . . . . . . . . . 8
1.2.2 Schriftgro~en und Linienbreiten ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11
1.2.3 Formate, Ma~stiibe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13
1.2.4 Lage der abzubildenden Gegenstiinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15
1.2.5 Anzahl der Ansichten und Schnitte, Lage der Schnitte
vereinfachte oder sinnbildliche Darstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2.5.1 Ansichten.................................. 17
1.2.5.2 Schnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 18
1.2.5.3 Teilschnitte................................. 20
1.2.5.4 Vereinfachte Darstellungen und Sinnbilder ............ 21
1.2.6 Ma~eintragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
1.2.7 Oberfliichen-Beschaffenheit ............................ 34
1.2.8 Farbkennzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42
1.3 Organisation der Zeichnungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43
1.3.1 Zeichnungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43
1.3.1.1 Entwurfszeichnung............................ 43
1.3.1.2 Fertigungszeichnung oder Einzelteilzeichnung . . . . . . . . .. 44
1.3.1.3 Zusammenbauzeichnung oder Gruppenzeichnung . . . . . . .. 44
1.3.1.4 Stiickliste .......................... . . . . . . .. 46
1.3.1.5 Angebotszeichnungen und Ma~bliitter ............... 47
1.3.2 Zeichnungsaufbau in Abhiingigkeit von der Fertigung ........... 48
1.3.3 Grundziige der Zeichnungsnummerierung ................... 49
1.4 Beispiele technischer Zeichnungen aus dem Anwendungsgebiet
der Elektrofeinwerktechnik ................................ 49
1.4.1 Kippschalter ...................................... 50
1.4.2 Drehpotentiometer (Schichtwiderstand) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52
1.4.3 Abstimmspule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 53
1.4.4 Drehkondensator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 54
1.4.5 Drehknopf ....................................... 55
1.4.6 Trimmpotentiometer, Einbau parallel zur Leiterplatte . . . . . . . . . .. 56
Inhaltsverzeichnis VII
2. Methoden graphischer Darstellung von Daten ....................... 83
von Prof. Dipl. Ing. Helmut Muller (2.1.-2.3)
von Prof. Dr. rer. nat. Karl Hermann Breuer (2.4)
2.1 Begriffe, Bezeichnungen, Ausfuhrungsregeln ..................... 83
2.1.1 Linienbreiten .................................... 83
2.1.2 Linienabstande ................................... 85
2.1.3 Formatbezogener Vorlagenentwurf ...................... 85
2.1.4 Ma~stabbezogener Vorlagenentwurf ..................... 86
2.1.5 Schriftarten ..................................... 89
2.2 Darstellung der Zuordnung technisch/naturwissenschaftlicher Gr6~en .... 90
2.2.1 Darstellung durch Funktionstafeln ...................... 91
2.2.2 Darstellung durch Funktionskurven (Graphenl .............. 93
2.2.2.1 Darstellung im ebenen rechtwinkligen kartesischen
Koordinatensystem .......................... . 93
2.2.2.1.1 Tendenzen ......................... . 93
2.2.2.1.2 Darstellungsmethoden 100
2.2.2.2 Darstellung im Polarkoordinatensystem ............. . 104
2.2.2.2.1 Tendenzen ......................... . 104
2.2.2.2.2 Beispiele .......................... . 104
2.2.2.3 Darstellung im raumlichen rechtwinkligen kartesischen
Koordinatensystem ........................... 105
2.2.2.3.1 Tendenzen .......................... 105
2.2.2.3.2 Beispiele ........................... 106
2.2.2.4 Darstellungssynopse ........................... 107
2.3 Darstellung der Zuordnung statistischer Gr6~en . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 118
2.3.1 Graphische Darstellung in Liniendiagrammen ............... 118
2.3.2 Graphische Darstellung in Flachendiagrammen .............. 121
2.3.3 Stabdiagramm .................................... 122
2.3.4 Balkendiagramm .................................. 126
2.3.5 Kreisdiagramm ................................... 126
2.3.6 Kartogramm ..................................... 126
2.3.7 Piktogramm ..................................... 128
2.4 Nomographie ......................................... 128
2.4.1 Funktionsleitern .................................. 128
2.4.2 Funktionspapiere.................................. 129
2.4.3 Netztafeln ...................................... 130
2.4.3.1 Die Geradenschartafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 131
2.4.3.2 Zwei orthogonale Parallelscharen und eine Geradenschar . .. 132
2.4.3.3 Die Geradenbuscheltafel ........................ 133
2.4.3.4 Die Zwei-Geradenbuscheltafel 133
2.4.4 Leitertafeln ..................................... 134
2.4.4.1 Drei parallele Leitern .......................... 135
2.4.4.2 Drei gerade Leitern durch einen (endlichenl Punkt . . . . . .. 136
2.4.4.3 Zwei parallele und eine gekrummte Leiter . . . . . . . . . . . .. 137
2.4.4.4 Zwei parallele und eine gerade Leiter . . . . . . . . . . . . . . .. 137
2.4.5 Kombinierte Nomogramme ........................... 137
VIII In haltsverzeichnis
2.4.6 Praktische Beispiele ................................ 138
2.4.6.1 Kombiniertes Netztafelnomogramm fi.ir die Formel
von Wheeler ................................ 138
2.4.6.2 Kombinierte Netzleitertafel fi.ir die Formel von Bryan . . . .. 138
2.5. Freie Darstellung der Zuordnung von Daten ..................... 140
3. Schaltungsdokumentation .................................... 143
von Prof. Dipl.lng. Helmut Miiller
3.1 Bi Idzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 143
3.2 Schaltzeichen ......................................... 151
3.2.1 Schaltzeichen fi.ir Strom- und Spannungsarten ............... 151
3.2.2 Schaltzeichen fi.ir Leitungen und Leitungsverbindungen . . . . . . . .. 151
3.2.3 Schaltzeichen fi.ir Netze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 151
3.2.4 Schaltzeichen fi.ir Schaltgerate ......................... 151
3.2.5 Schaltzeichen fi.ir Transformatoren und Drosselspulen . . . . . . . . .. 160
3.2.6 Schaltzeichen fi.ir Widerstande, Kondensatoren, etc. Kennzeichen
fi.ir Veranderbarkeit, Einstellbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 160
3.2.7 Schaltzeichen fi.ir Halbleiterbauelemente 160
3.2.8 Schaltzeichen fi.ir MeBgr6Benumformer ................... 160
3.2.9 Schaltzeichen fi.ir MeBinstrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 160
3.2.10 Schaltzeichen der Mikrowellenelektronik .................. 160
3.2.11 Schaltzeichen fi.ir Frequenzplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 184
3.2.12 Schaltzeichen fi.ir Obersichtsschaltplane ................... 184
3.2.13 Schaltzeichen fi.ir d igitale I nformationsverarbeitung ........... 195
3.3 Schaltungsunterlagen .................................... 214
3.3.1 Definitionen, Interpretationen, Kategorien ................. 214
3.3.2 Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel ................. 217
3.3.3 Stromlaufplan .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 228
3.3.3.1 Definitionen, Begriffe, Kategorien . . . . . . . . . . . . . . . . .. 228
3.3.3.2 Darstellungsregeln ............................ 229
3.3.3.3 Darstellungsrealitat ........................... 238
3.3.4 Obersichtsschaltplan................................ 238
3.3.5 Anordnungsplan .................................. 243
3.3.6 Verbindungsplane und Tabellen ........................ 245
3.3.7 Gerateverdrahtungsplane und Tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 247
3.3.8 AnschluBplane und Tabellen .......................... 250
4. Darstellung und Anwendung von Alphabeten, Formelzeichen,
Operationszeichen, Zuordnungen ............................... 252
von Prof. Dr. rer. nat. Karl Hermann Breuer
4.1 Alphabete und Formelzeichen aus Naturwissenschaft und Technik ...... 252
4.1.1 Griechische Alphabete .............................. 252
4.1.2 Lateinische Alphabete .............................. 253
Inhaltsverzeichnis IX
4.2 Operations-und Formelzeichen ..........••...........••.... 254
4.2.1 Grundlagen, Arithmetik, Algebra, Zahldarstellung .......••... 254
4.2.2 Komplexe GroBen ...................•.•.•....•••.. 257
4.2.3 Geometrie .........................•........•... 257
4.3 Zuordnungen, Abbildungen .....................•.....•.... 261
4.3.1 Grundlagen...................................... 261
4.3.2 Analysis........................................ 264
4.3.3 Elementare Funktionen ................... ,......... 268
5. Normzahlen, Normreihen, NormgroBen ........................... 271
von Prof. Dip/. Ing. Helmut MUlier
5.1 Normzahlen und Normreihen nach DIN 323 .........•........... 271
5.2 Normspannungen nach DIN 40 001, DIN 40 002, DIN 72 251,
DIN 40 031 ......•.............•.................•.•. 271
5.3 Normstrome nach DIN 40 003 .........•....•....•.•.•...... 276
5.4 Normreihen fur Widerstande und Kondensatoren nach DIN ........... 276
5.5 Codierungen bei Widerstanden und Kondensatoren ................ 278
Quellenverzeichnis .......•.............•..............••..... 280
Bildquellenverzeichnis .......................•..............•. 280
Sachwortregister
1 Grundlagen zeichnerischer Darstellung in der
Elektrotechnik
von Prof. Dipl.-Ing. Helmut Fritzsche, Dortmund
Die zeichnerische Darstellung in der Elektrotechnik baut auf denselben Grundlagen auf,
wie dies in den anderen technischen Fachgebieten der Fall ist, z. B. im Maschinenbau, im
Stahlbau oder in der Architektur. Jedes Fachgebiet hat aber zusatzlich besondere Dar
stellungsverfahren entwickelt. In der Elektrotechnik ist dies besonders das umfangreiche
Werk der Schaltungsdokumentation, auf welche in Kapitel 3 eingegangen wird.
In diesem Kapitel sollen die allgemeinen Regeln fUr die Erstellung technischer Zeich
nungen besprochen werden, wobei der Schwerpunkt der Ausfuhrungen bei der Darstel
lung elektrofeinmechanischer Gerate liegt.
Anmerkung fiir die Bildbetrachtung:
Innerhalb der Abschnitte 1.1 bis 1.3 werden Bilder vorauszitiert, die dem Abschnitt 1.4
zuzuordnen sind. Dies geschieht, um durch mannigfaltige Beispiele ausgefuhrter Kon
struktionen das Verstandnis zu verdichten. Es handelt sich um die Bilder 1.113 bis
1.156. Um das Auffinden der einzelnen Bildnummern zu erleichtern, sind die Bilder
in einem geschlossenen Bildteil dem Text des Abschnittes 1.4 angefugt.
1.1 Darstellungsarten und ihre Anwendung
Das Technische Zeichnen hat die Aufgabe, raumliche Gebilde (dreidimensional) auf einer
ebenen Zeichenflache, d. h. zweidimensional, abzubilden. Gel6st wird diese Aufgabe mit
Hilfe der Darstellenden Geometrie. MaBgebend fur die Auswahl der anwendbaren Ver
fahren sind einerseits die M6glichkeit, aus der Zeichnung Langen und Winkel zu entneh
men, also MaBgerechtigkeit und Winkeltreue zu bieten, andererseits soli die Zeichnung
anschaulich sein. Beide Forderungen widersprechen einander.
Die Darstellende Geometrie bedient sich des Verfahrens der Projektion, vergleichbar des
Erzeugens von Schattenbildern eines raumlichen Gebildes auf eine ebene Flache durch
eine Lichtquelle, das "Projektionszentrum".
1.1.1 Die Zentralprojektion oder Zentralperspektive
Das Projektionszentrum befindet sich in endlicher Entfernung, die Projektionsstrahlen
sind also nicht parallel. Verwendung findet dieses Verfahren hauptsachlich in Architektur
und Malerei. Die Projektionsstrahlen laufen in den Fluchtpunkten zusammen oder gehen
von diesen "Lichtquellen" aus. Man erhalt anschauliche, aber nicht maBstabliche und
nicht winkelgetreue Abbildungen, Bilder 1.1 und 1.2.
Die Zentralperspektive wird auf Grund ihrer groBen Anschaulichkeit besonders gern dann
benutzt, wenn die im Bild enthaltene technische Information an Betrachter weitergege
ben werden 5011, die zumeist Laien im entsprechenden Sachgebiet sind. Sie k6nnen aus