Profilschnitt

Patentzeichnung für einen Pflug um 1834

Patentzeichnung für ein Fahrrad um 1866

Patentzeichnung von 1881 (Zigarettenrollmaschine)

Mikroskopzeichnung aus Meyers Blitz-Lexikon von 1932

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

Klassik und Moderne

Architekt beim technischen Zeichnen (Holzschnitt, 1893)

Reißfeder und Lineal (1901)

Zur Geschichte

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. Der französische Erfinder und Flugpionier Jacques de Vaucanson konstruierte im 18. Jahrhundert in Frankreich eine Hakenkette sowie verschiedene Automaten. Seine mechanische Ente (siehe Vollschnitt unten) zeichnete er im Jahr 1738. Belege für die Entwicklung des technischen Zeichnens finden sich u. a. auch in frühen Patentschriften aus dem 19. Jahrhundert. Da die ersten Patente jedoch bereits im 13. Jahrhundert in England vergeben wurden, ist es gut möglich, dass sich auch in Patenten noch weitaus ältere, technische Zeichnungen finden lassen.

Die Disziplin des technischen Zeichnens hat sich also über Jahrhunderte hinweg evolutionär zu einer modernen Technik entwickelt. Beim klassischen technischen Zeichnen am Zeichenbrett kommen früher wie heute verschiedene Zeichenwerkzeuge, wie z. B. Reißzeug, Zirkelbesteck, Bleistift ( Druckbleistifte), Radierer, Glasfaserradierer, Schriftschablone und Kurvenlineal oder auch Tuschestift bzw. Trichterfeder zum Einsatz.

Die folgenden Abbildungen von Geräten zum technischen Zeichnen und den damals üblichen Schraffurtypen stammen aus dem Enzyklopädisches Wörterbuch Brockhaus und Efron, das zwischen 1890 und 1906 in russischer Sprache erschien.

Historische Zeichenwerkzeuge und Schraffuren

Titelseite der Enzyklopädie

Zeicheninstrumente 1

Zeicheninstrumente 2

Materialschraffuren

Manuelles Zeichnen im 19./20. Jahrhundert

Bis ins erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts (für manche Anwendungen noch bis etwa 1965) wurde fast ausschließlich mit Bleistift und Tusche auf Transparentpapier gezeichnet. Dieses spannte man mit Reißzwecken oder Kreppklebeband auf ein Reißbrett (Zeichenbrett) oder das Schräge Brett einer Zeichenmaschine. Mit der Einführung modernerer Paustechniken wie dem Lichtpausverfahren wurde das Transparentpapier mehr und mehr durch transparente Zeichenfolien ersetzt.

Zeichenwerkzeuge

Zeichenstifte	Radierer, Klebestreifen	Zeichenmaschine	Pantograf
Verschiedene Abreibefolien zum Aufbringen von Symbolen, Signaturen u. a.	Trichterfedern sind die Vorläufer der Tuschefüller

Als Hilfsmittel zum exakten Zeichnen dienten zunächst Zeichendreiecke ( Geometriedreiecke) und Lineale, später fast ausschließlich Zeichenmaschinen. Für geometrische Konstruktionen und Kreisdarstellung wurden Zirkel oder Kreisschablonen, für Radien spezielle Radienschablonen und zum Zeichnen von Kurven sogenannte Burmester-Schablonen verwendet.

Spezielle geodätische Zeicheninstrumente für die Kartierung der Messpunkte von topografischen bzw. Bauaufnahmen, kleinmaßstäbiger Pläne und Bestandsaufnahmen waren der Transporteur (kombinierter Strecken- und Winkelmesser), der Prismenmaßstab und Stechzirkel für Lauf- bzw. Spannmaße, ein Paar Abschiebedreiecke, und ab dem 20. Jahrhundert Kartiermaschinen wie der Koordinatograf.

Lineale und Schablonen

Schriftschablonen

Geometriedreiecke

Lineale und Rechte Winkel

Kurvenlineale („Burmester-Satz“)

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

Zur Gegenwart (maschinelle Anfertigung)

Technisches Zeichnen anno 1980 (CAD)

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.

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 1980er 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

Technisches Zeichnen per CAD (Computeranimation)

3D Modell (Zusammenstellung)

Aufgrund des enormen technischen Wandels in den vergangenen 20 Jahren haben Hard- und Softwareprovider den klassischen Bedarf beim technischen Zeichnen weitgehend verdrängt und neue 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-Software-Anbieter haben es nie geschafft aus ihren ursprünglichen Nischen herauszutreten und wurden von den Entwicklungen rund um das elektronische technische Zeichnen regelrecht überholt.

Bei der Computeranimation links handelt es sich um animierte Screenshots aus einem CAD Programm, die vom Zeichnen einer 2D-Ansicht über deren Bemaßung bis hin zur 3D-Modellierung des Körpers incl. Abrundung der Kanten mit Radien und Rendering praktisch alle Stufen des technischen Zeichnens abdeckt.

Die mit XC, YC und ZC bezeichneten Pfeile im Modell versinnbildlichen das bei der Darstellung der Ansichten zweidimensionale, allgemein jedoch dreidimensionale Koordinatensystem, das als Referenz für jedes Modell dient. Der Ursprung dieses Koordinatensystem kann vom Konstrukteur wie bei dieser Animation innerhalb des Körpers definiert werden, aber auch an jedem beliebigen, anderen Punkt wie z. B. einer Ecke oder mitten auf einer Kante oder sogar an einem Bezugspunkt ganz außerhalb des eigentlichen Objektes platziert sein. Die blauen Linien verdeutlichen eine der drei Ebenen, auf der das Koordinatensystem sitzt, wobei die verschiedenen Farben für Linien, Flächen, Bemaßung etc. ebenfalls vom CAD-Zeichner definiert werden können.

gerenderte 3D-Zeichnung eines Schraubstocks

Wie realistisch 3D-Darstellungen mittels der Techniken des Modellierens und Renderns werden können, verdeutlicht eindrucksvoll die beiden CAD-Zeichnung rechts. Die Gruppen-Zeichnung (oben) zeigt verschiedene Bauteile nach dem Zusammenbau und unterscheidet sich von einer sogenannten Zusammenbau-Zeichnung dadurch, dass letztere der Erläuterung von Zusammenbauvorgängen dient, während eine Gesamt-Zeichnung sehr komplexe Systeme wie beispielsweise Maschinen, Geräte oder ganze Anlagen im fertigen Zustand abbildet. Solche und ähnliche Begrifflichkeiten des technischen Zeichnens regelt DIN 199 deren Teil 1 für Zeichnungen und Teil 2 die Terminologie für Stücklisten definiert.

Das Modell des Schraubstocks verdeutlicht in besonders eindrucksvoller Art und Weise, wie die Grenzen zwischen gezeichneten Objekten und der Realität durch moderne CAD-Technik so sehr zerfließen, dass ungeübte Augen kaum mehr zwischen Wirklichkeit und Fake unterscheiden können.

Bauteile der Baugruppe Explosionsdarstellung	Die faszinierenden Möglichkeiten des modernen, technischen Zeichnens mittels CAD-System verdeutlichen die folgenden Darstellungen einunddesselben Pendelrollenlagers. Ansichten eines Pendelrollenlagers Vorderansicht 120° Schnitt Vollschnitt Bauteile und Lager sind in den Ansichten und Schnitten statt durch Schraffuren mittels verschiedener Farben gegeneinander abgegrenzt.
Nr.	Bauteil
1	Achse bzw. Welle
2	Nutmutter (DIN 981), grün
3	Sicherungsblech (DIN 5406), blau
4	Wälzlager (hier: Pendelrollenlager)
5	Spannhülse (DIN 5415), rot

Regeln und Normen im technischen Zeichnen

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

Linienarten

Freihandlinie

Zickzacklinie

Breite Volllinie

Schmale Volllinie

Breite Strichlinie

Schmale Strichlinie

Breite Strichpunktlinie

Schmale Strichpunktlinie

Strich-Zweipunktlinie

Verschiedene Linienarten haben im technischen Zeichnen verschiedene Bedeutungen. ISO 128 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.

Linienart	Linienbreite in mm
Breite Volllinie, breite Strichpunktlinie, breite Strichlinie	0,25	0,35	0,5	0,7	1
Schmale Volllinie, Zickzack- oder Freihandlinie, schmale Strichlinie, schmale Strichpunkt- und Strich-Zweipunktlinie	0,13	0,18	0,25	0,35	0,5

Die zu verwendenten Linienbreiten richten sich nach obiger Tabelle, wobei bei Beschriftung nach DIN 6776–1 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.

Liniengruppe	Bevorzugt für Blattformat	Linienbreite in mm
0,5	A2 und kleiner	0,25	0,35	0,5
0,7	A1 und A0	0,35	0,5	0,7

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

Ansichten

Ansichtendarstellung laut
Otto Lueger von 1904

Projektionssymbole nach DIN 6
Europäische Darstellung (links)
Amerikanische Darstellung (rechts)

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.

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.

Die Ansichten und deren Projektion

Darzustellender Körper im Projektionsquader

2 Hauptansichten und Seitenansicht von rechts

Entfaltung des Quaders

Die sechs Ansichten in europäischer Darstellung

Schnittdarstellungen

Zweck

Schnittdarstellungen dienen ganz allgemein der Darstellung von Elementen und Konturen, die normalerweise im Innern des darzustellenden Bauteils verborgen liegen und zu Zwecken der Fertigung, der damit verbundenen Dokumentation oder Erklärung von Funktion sichtbar dargestellt werden sollen.

Schnittarten, Schnittgrenzen und Schraffur

Vollschnitt mit Bemaßung

Schraubverbindung im Vollschnitt

Darstellung im Halbschnitt aus dem Lexikon der gesamten Technik von 1904

Teilschnitt

Ausbruch zur Darstellung einer Passfeder

Kennzeichnung bei abknickendem Schnittverlauf

Bei Detail- und Zusammenbauzeichnungen ist die schematische Darstellung von Ausschnitten (Schnittdarstellung) im Teilschnitt, Halbschnitt oder Vollschnitt weit verbreitet, wobei es bei deren fachgerechter Darstellung im technischen Zeichnen einige spezielle Regeln zu beachten gilt.

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

Schraffurlinien sind in der Regel im 45° bzw. 135° Winkel auszuführen, der Abstand der Schraffurlinien ist der Größe und dem Maßstab der Zeichnung anzupassen, wobei diese Regel (wie die dargestellten Schnitte zeigen) durchaus Raum für Interpretationen des jeweiligen Technischen Zeichners lässt.^[1]

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 wie auch zu den verwendbaren Farben regelt DIN 201. Bei großen Objekten kann auf eine komplette Schraffur verzichtet werden und statt dessen nur der Rand des Objektes entlang der Körperkanten schraffiert werden. Mehr zum Thema im Artikel Schraffur.

Auf die Darstellung von unsichtbaren Kanten in Schnittdarstellungen soll zu Gunsten der Übersicht weitgehend verzichtet werden.

Vollschnitt

Unter einem Vollschnitt versteht man eine Ansicht, die nur die Schnittdarstellung zeigt. Dieser Schnitt verläuft beispielsweise entlang der Achse eines Körpers oder senkrecht hierzu. Eine weitere Möglichkeit ist der Schnittverlauf entlang einer signifikanten inneren Ebene des darzustellenden Objektes. Beim Vollschnitt wird nur die hinter der Schnittebene liegende Hälfte bzw. der hinter dieser Ebene liegende verbleibende Teil des Körpers dargestellt.

Verschiedene Schnittdarstellungen

Mechanische Ente (1738)	Dampfmaschine (1876)	Auflager (1904)	Getriebeschnitt (1911)
Dosierkopf (2006)	Dichroskop (2006)	Keilwelle (2007)	Riemenantriebe (2007)

Halbschnitt

Unter einem Halbschnitt versteht man eine Schnittdarstellung, bei der im Gegensatz zum Vollschnitt nicht nur eine, sondern zwei senkrecht zueinander stehende Schnittebenen im darzustellenden Körper verlaufen. Hierdurch wird ein Viertel des Körpers aus dem betreffenden Objekt herausgetrennt dargestellt. Anwendung findet der Halbschnitt vorwiegend bei Rotationskörpern.

Während der horizontale Halbschnitt (Fig.15 und Fig. 16) aus dem Jahr 1904 die Ansichten unten und den jeweiligen Schnitt oben zeigt, ist nach den heute gültigen Regeln^[1] für horizontale Halbschnitte die umgekehrte Anordnung (Ansicht oben, Schnitt unten) üblich. Für vertikale Halbschnitte gilt heute entsprechend Ansicht links und Schnitt rechts.

Teilschnitt und Ausbruch

Unter einem Teilschnitt versteht man eine Schnittdarstellung, bei der ein bestimmter Ausschnitt (beispielsweise eines größeren Objektes) als getrenntes Detail im Schnitt dargestellt wird, wobei die Schraffur bei einem Teilschnitt nach außen offen bleiben kann, während ein Ausbruch durch eine Freihandlinie begrenzt (zum nicht geschnittenen angrenzenden Gebiet) dargestellt wird.

Profilschnitt

Wird ein Profil (z. B. Stahlprofil) im Schnitt dargestellt, so kann diese Schnittdarstellung innerhalb einer Ansicht des Profils mit schmalen Volllinien oder aber neben einer Ansicht mit breiten Volllinien gezeichnet werden.

Abgewinkelter Schnittverlauf

Weiterhin können auch Schnitte in verschiedenen Richtungen innerhalb einer Zeichnung dargestellt werden. Im oben abgebildeten Vollschnitt mit Bemaßung 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.

Bemaßung und Beschriftung

Bemaßungselemente

Pfeil, Schrägstrich oder auch Punkt

Probe für Stirnabschreckversuch nach Jominy – bemaßt und beschriftet

Die dargestellte Geometrie wird durch die Bemaßung quantifiziert. Auch bei der Bemaßung und Beschriftung von Technischen Zeichnungen spielen Normen eine wesentliche Rolle. Grundelemente der Bemaßung (siehe Darstellung rechts) sind:

1. Maßpfeil links
2. Maßlinie
3. Maßzahl
4. Maßhilfslinie
5. Maßpfeil rechts

Statt Maßpfeilen können zur Maßlinienbegrenzung z. B. bei Platzmangel oder zur Vereinfachung bei Skizzen auch Punkte oder Schrägstriche verwendet werden. 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.

ISO 2768-1 definiert die Regeln für Allgemeintoleranzen für Längen und Winkel und ISO 2768-2 die entsprechenden Allgemeintoleranzen für Form- und Lage.

Weiterhin sind die Regeln der Norm EN ISO 1302 zur Eintragung von Oberflächenangaben und gleich mehrere Normen für die Bemaßung von Passungen zu beachten.

Bohrung und Gewinde im technischen Zeichnen

Schriftfeld nach DIN 6771

Weitere Informationen zu Bemaßung und Beschriftung, die z. B. die Eintragungen im und über dem Schriftfeld betreffen, finden sich in der entsprechenden DIN sowie im Artikel Technische Zeichnung.

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	Bereich	Inhalt	Beschreibung
DIN 5	Darstellung	Isometrische und dimetrische Darstellung	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch ISO 5456-3)
DIN 6	Darstellung	Ansichten und Schnitte	Darstellung im technischen Zeichnen (ersetzt durch ISO 128)
DIN 15	Darstellung	Linienarten	Verwendung von Volllinie, Freihand- und Zickzacklinie, Strichpunktlinie (Achse), Strich-Zweipunktlinie, etc. im technischen Zeichnen (ersetzt durch ISO 128-20 bzw. ISO 128-24)
DIN 30	Darstellung	Vereinfachte Darstellungen	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 199	Begriffe	Technische Produktdokumentation	Benennungen und Definitionen für CAD-Modelle, technische Zeichnungen und Stücklisten für die technische Produktdokumentation im Bereich der mechanischen Technik.
DIN 201	Darstellung	Schraffuren und Farben	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch ISO 128-50)
DIN 406	Beschriftung	Maßeintragungen, Toleranzkurzzeichen, etc.	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 919	Holzverarbeitung	Technische Zeichnungen, Holzverarbeitung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 1356	Bauzeichnung	Darstellung von Linien und Schraffuren in Bauzeichnungen	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 2429	Rohrleitungsbau	Symbole für Rohrleitungen	Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Rohrleitungen
DIN 2481	Wärmekraftanlagen	Symbole für Wärmekraftanlagen	Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Schaltplänen
DIN 6771	Papierformate	Zeichenblattformate	Einteilung und Beschriftung beim technischen Zeichnen ((Teil 6 entspricht früherer DIN 823), August 1999 erneut ersetzt durch EN ISO 5457, Papierformat, Teil 1 ersetzt durch EN ISO 7200)
DIN 6775	Zeichengeräte	icronorm	Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen (ersetzt durch ISO 9175)
DIN 6776–1	Beschriftung	ISO-Normschrift	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch EN ISO 3098)
DIN 7154	Passungen	Passungssystem Einheitsbohrung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7155	Passungen	Passungssystem Einheitswelle	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7157	Passungen	Passungsauswahl im System Einheitsbohrung	Verwendung im technischen Zeichnen
DIN 7182	Begriffe	Grundbegriffe von Toleranzen und Passungen	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch ISO 286–1)
DIN 24300	Fluidtechnik	Schaltsymbole für Ölhydraulik und Pneumatik	Technisches Zeichnen von hydraulischen und pneumatischen Schaltplänen Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik)
DIN 40900	Elektrotechnik	Elektro-Schaltzeichen	Technisches Zeichnen von elektrischen Schaltplänen (ersetzt durch DIN EN 60617) Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Elektrik/Elektronik)

ISO Normen

Norm	Bereich	Inhalt	Beschreibung
ISO 128	Darstellung	Technische Zeichnungen	Allgemeine Grundlagen der Darstellung
ISO 286	Passungen	Passungen	ISO Toleranzsystem für Passungen
ISO 1219	Fluidtechnik	Fluidtechnische Schaltpläne	Vorgaben zur Erstellung
ISO 2162	Darstellung	Federn	Darstellung im technischen Zeichnen
ISO 2768-1	Darstellung	Allgemeintoleranzen für Längen und Winkelmaße	Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 2768-2	Beschriftung	Allgemeintoleranzen für Form und Lage	Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 5455	Beschriftung	Maßstäbe	Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 6410	Darstellung	Gewinde	Darstellung im technischen Zeichnen
ISO 9175-1	Zeichengeräte	icronorm	Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen

EN ISO-Normen

Norm	Bereich	Inhalt	Beschreibung
EN ISO 1302	Beschriftung	Oberflächenbeschaffenheiten	Angaben beim technischen Zeichnen
EN ISO 3098	Beschriftung	Technische Produktdokumentation, Schriften	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6776-1)
EN ISO 5457	Papierformate	Blattgrößen	Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6771)

Weitere Regeln

Passungen, Passfedern und Nuten, Schrauben, Federn und andere Verbindungselemente, deren Abmessungen, Form- und Lagetoleranzen, Maß- und Toleranzeintragungen, Rauheit von Oberflächen, Strichstärken, Blattgrößen, Schriftfelder und weitere Angaben im Zeichnungskopf, hydraulische, pneumatische, elektrische und elektronische Schaltzeichen und Schaltpläne, Stücklisten und viele weitere Regeln des technischen Zeichnens werden in der Literatur ausführlich erklärt.

Weitere Ausführungen zum Thema Verwendung von Schaltzeichen bei der Erstellung von Schaltplänen im Technischen Zeichnen hier in diesem Artikel.

Regeln im Wandel der Zeit

Patentzeichnung eines Briefumschlages aus dem Jahr 1902

Bemaßung von Durchmessern

Während die genannten Normen vor allem die aktuellen Regeln für das Technische Zeichnen definieren, galten früher oft ganz andere Bestimmungen, die sich dann in alten Dokumenten wie z. B. Patentschriften, Fachbüchern oder historischen Zeichnungen wiederfinden lassen. Ein Beispiel dafür wurde bereits beim Thema Halbschnitt in diesem Artikel behandelt.

Beispiele

Ein Beispiel ist die Darstellung von Gewinden. In älteren Zeichnungen (bis etwa Mitte der 1960er Jahre) findet man die Darstellung statt des Dreiviertelkreises die Verwendung der Gestrichelten Linie, adäquat einer Unsichtbaren Kante.

Weiterhin gab es eine größere Anzahl an Linienbreiten. Strichpunktierte Mittellinien sowie Maßlinien und Maßhilfslinien wurden dünner dargestellt als die heutige Normung vorschreibt.

Ein weiteres Beispiel betrifft die Verwendung des Durchmesserzeichens „⌀“ bei der Bemaßung von Bohrungen.

Vor 1992 waren z. B. folgende vier Regeln definiert:^[1]

Das Durchmesserzeichen, als Symbol für die Kreisform, wird eingetragen, wenn

1. die Kreisform in der zu bemaßenden Ansicht nicht erkennbar ist und als Strecke erscheint, (soll heißen bei Schnitten durch Bohrungen oder der Darstellung einer Bohrung mit verdeckten Kanten)

2. die Durchmesserlinie in einem Kreisbogen nur einen Maßpfeil besitzt,

3. das Durchmessermaß wegen Platzmangels mit einem Bezugsstrich an einem Kreis steht. Am Ende des Abschnittes heißt es dann: Durchmessermaße in Kreisen mit zwei Maßpfeilen erhalten keine Durchmesserzeichen.

Laut DIN 406-11, Seite 8 von 1992 ist das Durchmesserzeichen seither in jedem Fall voran zu setzen, d. h. diese früheren Regeln sind hinfällig und die rechts gezeigte Kreisbemaßung ist heute zulässig und richtig.

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) gehören auch verschiedene Projektionen (z. B. die Zweitafelprojektion) zu den Grundlagen der darstellenden Geometrie im Technischen Zeichnen. 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 Voraussetzung 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 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. Ein Beispiel für die technische Anwendung von geometrischen Grundkonstruktionen ist der Lochkranz.

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 Trichterform (weite Öffnung: Rechteck, enge Öffnung: Kreis)

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

Das Technische Zeichnen stellt je nach Branche recht unterschiedliche Ansprüche an den jeweiligen Zeichner. Beispiele hierfür sind je nach Branche variierende Regeln, Normen und Standardisierungsgrade, die Darstellung technisch unterschiedlichster Objekte, Baugruppen und Detaillierungsgrade und nicht zuletzt das oft sehr spezifische Branchenwissen, das zur Erstellung der verschiedenen Zeichnungen benötigt wird und zumindest teilweise in für die Branchen typischen CAD-Anwendungen inhärent vorliegt.

Technisches Zeichnen im Maschinen- und Anlagenbau

Im Maschinen- und Anlagenbau wie auch in deren Teilbereichen wie dem speziellen Formen- und 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 Automobil-, Elektro- oder Möbelindustrie.

Automobilzeichnung mit Positionsnummern	Position
Zeichnung aus dem frühen 20. Jahrhundert	Pneumatische Reifen Räder Achsen Federn Stahlrahmen (gepreßtes Chassis) Zylinder des Motors Getriebe Karosserie Lenkvorrichtung Kardanwelle Bremshebel Schalthebel Gesamthöhe Radstand Gesamtlänge
Quelle:	The New Student’s Reference Work

Die Automobilindustrie kann auch hier, wie in vielen anderen Bereichen der Technik, als wesentlicher Treiber der Innovation und Entwicklung neuer Technologien bezeichnet werden, die das Technische Zeichnen am CAD sehr frühzeitig adaptiert hat.

Von der Technischen Zeichnung über die Simulation zur Fertigung

Animiertes Funktionsprinzip einer Kirchenorgel (CAD)

FEM eines Unfallfahrzeugs

Der Übergang zwischen Technischem Zeichnen und einer mechanischer Simulation im Maschinen- oder Anlagenbau ist fließend. Vor der Simulation erfolgt zunächst eine Modellierung wesentlicher Bauteile, Verbindungen und Gelenke am Computer. Das so erzeugte Modell wird dann durch relevante mechanische Gesetze, wie z. B. die Hebelgesetze oder die Gesetze der Strömungslehre, ergänzt, um anschließend reale Vorgänge am Computer den jeweiligen Erfordernissen entsprechend mehr oder weniger genau simulieren zu können. So zeigt die Animation das Grundprinzip einer Orgel, wie durch den Druck auf die Taste die Windlade geöffnet wird und simuliert, wie dabei (bedingt durch das Balggewicht) die Luft (türkis dargestellt) durch die linke Orgelpfeife abfließt. Der Winddruck im Balg nimmt ab und verringert seine Höhe. Dieses einfache Beispiel zeigt den engen Zusammenhang zwischen Technischem Zeichnen, Modellierung und Simulation im Computer Aided Engineering (CAE) am Beispiel von CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) wie sie im Orgelbau heute üblich ist.^[2]

Ähnlich kann auch die Finite-Elemente (FEM) Kalkulation auf einem am CAD-System gezeichneten 3D-Modell aufbauen, dass als Ausgangsbasis für die anschließenden Berechnungen dient. Außer den relativ bekannten Crash-Simulationen im Fahrzeugbau sind im Maschinenbau heute auch andere, auf Technischen Zeichnungen basierende Belastungssimulationen, wie z. B. die FEM-Simulation bei Fertigungsverfahren wie dem Spritzgießen üblich. Neben Strömungssimulationen können heute auch Licht- und Innenklimasimulationen im Architektur- und Bauwesen durch erfahrene Konstrukteure, Bauingenieure oder Technische Zeichner durchgeführt werden. Gleichzeitig werden beim Technischen Zeichnen am Computer die Grundlagen für die CNC-gestützte Fertigung geschaffen.^[3]

Technisches Zeichnen in Elektrotechnik, Antriebstechnik, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik

Auch in einigen anderen Bereichen der Technik wie z. B. der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik sowie der allgemeinen Antriebstechnik spielt das Technische Zeichnen bei der Darstellung von spezifischen Schaltungen und Schaltplänen eine wichtige Rolle.

Dabei sind eine Vielzahl von (teilweise) genormten Symbolen und Schaltzeichen zu verwenden, die beispielsweise bei der Hydraulik und Pneumatik, aber auch bei elektromechanischen Antrieben, gelten. Einige dieser Symbole findet man in der Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik). Deren Verwendung kann man unter Schaltplan (Pneumatik) genauer nachvollziehen.

Wie bei Hydraulik und Pneumatik, muss auch beim Technischen Zeichnen der Schaltpläne in der Elektrotechnik und Elektronik auf spezielle Regeln zum Abstand der elektrischen Symbole geachtet werden, damit die Übersichtlichkeit und Lesbarkeit der Zeichnungen gewährleistet bleibt. Selbiges gilt auch für Symbole und Schaltzeichen der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik.

Heute gebräuchliche CAD-Systeme die zur Erstellung derartiger Schaltpläne verwendet werden, verfügen meist über Symbolbibliotheken, aus denen die entsprechenden Symbole ähnlich wie Normteile abgerufen werden können.

Technisches Zeichnen in Architektur, Bauwesen und Stadtplanung (Bauzeichnen)

Technische Bauzeichnung (Grundriss)

Bauzeichnungen und Baupläne werden von Architekten, Bauingenieuren, anderen Fachingenieuren, aber auch von ausführenden Firmen erstellt. Der Beruf des Bauzeichners ist auf die Erstellung dieser architektonischen Zeichnungen spezialisiert.

Die Art der Darstellung unterscheidet sich zum Teil erheblich von den Standards im Maschinenbau. Auch die Genauigkeit von Bauzeichnungen ist aufgrund der meist größeren Toleranzen auf einer Baustelle geringer, so daß in Deutschland Maße in der Regel in Zentimetern angegeben werden.

Architektonische Zeichnungen

Kirchenschiff (Computerzeichnung)

Kathedrale Tarragona (Inkscape)

Branchenspezifische CAD-Anwendungen

Ein Beispiel für ein branchenspezifisches CAD-Programm für den Bereich des Formenbaus in der Verpackungsindustrie ist DIECAD, dessen Weiterentwicklung allerdings im Jahr 2002 eingestellt wurde.

Obgleich bis heute kein einheitliches Austauschformat über Branchen- und Systemgrenzen hinweg existiert, trägt auch der Einsatz branchenspezifischer CAD-Software verschiedenster Hersteller mit zur Entstehung, Weiterentwicklung und schrittweisen Standardisierung von Austauschformaten wie dem Drawing Interchange Format (DXF) von Autodesk, dem WID-Format von Dako^[4] oder STEP (einem CAD-Datenformat nach ISO 10303) bei.

Nähere Informationen zu branchenspezifischen, mechanischen CAD Anwendungen finden sich in der Liste von CAD-Programmen, während der Abschnitt 2D- und 3D-Konstruktionsanwendungen im Artikel CAD einen Überblick zu den Branchen gibt, in denen heute üblicherweise CAD-Anwendungen im Einsatz sind.

Computer Aided Architectural Design (CAAD)

Virtuelles Massenmodell (Innenstadt von Duisburg)

Auch für Architektur und Bauwesen wurden eigene CAD Programme entwickelt, die das klassische technische Zeichnen per Hand ablösten. Unter dem Begriff Computer Aided Architectural Design (CAAD) werden Programme zusammengefasst, mit deren Hilfe Entwurfszeichnungen und technische Bauzeichnungen erstellt werden können.

Moderne Grafik-Engines derartiger CAAD-Programme machen Ansichten von Wohn- und Geschäftsräumen, Bädern, Fabriken und anderen Gebäuden mit täuschend echter Licht- und Schattenwirkung möglich und längst zerstörte historische Bauwerke entstehen im Computer durch die Hand von Experten im architektonischen technischen Zeichnen aufs Neue und dienen damit als Werkzeug zu deren Rekonstruktion. Derartige CAAD-Animationen wurden zum Beispiel beim Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche verwendet, sind aber auch von der Sagrada Familia^[5] in Barcelona und vielen anderen Architekturprojekten bekannt (siehe auch: Weblinks unten).

An einigen Hochschulen wie beispielsweise der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich existiert ein eigener Lehrstuhl für CAAD, an der Fachhochschule beider Basel arbeitet Hansuli Matter in der Architekturabteilung als Dozent für CAAD.

In der Architekturinformatik wird die Auswertung und Entwicklung von Standards für CAAD-Programmen weiter vorangetrieben, wobei existierende Standards für das Technische Zeichnen in die modernen Anwendungen zur Architekturgenerierung einfließen. Auch die moderne Stadtplanung verzichtet längst nicht mehr auf die vielseitigen Möglichkeiten dieser Technologie, sondern macht sich diese mehr und mehr zu nutzen und entwickelt damit Computermodelle ganzer Städte inklusive Straßen, Flüssen oder neuer Flughäfen.

Literatur

• Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen. 31. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2007, ISBN 3-589-24130-6
• Literatur und Lernprogramm zum technischen Zeichnen, Christiani

Siehe auch

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

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen. 31. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2007, ISBN 3-589-24130-6.
2. ↑ Projekt zur CFD-Simulation bei Orgeln
3. ↑ Geschichte der Technischen Zeichnung
4. ↑ WorldCAT-Internet-Datenformat (WID-Format)
5. ↑ GAUDÍ 21st Century, A virtual reality visit of the temple of the Sagrada Familia, 3D Animation, © Barcelona 2002, ISBN 84-89884-35-8

Weblinks

• Technisches Zeichnen lernen
• Grundlagen des Technischen Zeichnens
• eLearning Maschinenzeichnen der Professur für Normenwesen und Maschinenzeichnen Helmut Schmidt Universität Hamburg