Wie baut man ein Lineal, wenn es noch keine Lineale auf der Welt gibt?

[Geistesblitz]

Oder: woher kommen unsere präzisen Werkzeuge, um damit wieder präzise Maschinen fertigen zu können? Die Lineale, Führungen, Balken, Platten, Bleche und was man sonst noch heute alles im Handel bekommt, wurden mit mehr oder weniger präzisen Maschinen gefertigt. Um eine präzise Maschine herstellen zu können, braucht man wiederum präzise Maschinen oder zumindest Handfertigungsverfahren, um die Teile dafür herstellen zu können. Dafür braucht man aber auch wieder zumindest irgendwelche Konstruktionshilfen usw.

Aber irgendwann muss es ja einen Zeitpunkt gegeben haben, wo es noch kein Lineal und auch sonst kein "präzises" Bauteil gegeben hatte. Irgendwie muss man ja trotzdem hinbekommen haben, gerade Kanten und ebene Flächen zu entwickeln, ohne irgendwelche genauen Werkzeuge. Um den Bogen zum Titel zu schlagen: wenn dann erstmal das erste Lineal gefertigt wurde, kann man mit seiner Hilfe auch weitere fertigen.

Gibt es dafür irgendwelche Prinzipien, denen man sich bedienen kann? Für Geraden kann ich mir ja noch vorstellen, das man mit einem gespannten Faden oder einer Tiersehne etwas Gerades zumindest anzeichnen kann und bei der Bearbeitung die Ungenauigkeiten durch drüberpeilen mit dem Auge erkennen und ausbessern kann. Zirkel und rechte Winkel kann ich mir auch noch vorstellen, aber wo bekommt man ebene Flächen her? Entweder, die Leute waren früher ziemlich schlau, oder sie haben ziemlich viel Geschick beim Fertigen von solchen Dingen von Hand bewiesen.

Ich hoffe mal, jemand mag mit mir über dieses Thema weiter philosophieren. Die Frage brennt schon in mir, seit ich mich während der Schulzeit gefragt hatte, wo der Ursprung des Lineals ist, das in meine Federtasche lag.

[markusj]

Zirkel und rechte Winkel kann ich mir auch noch vorstellen, aber wo bekommt man ebene Flächen her? Entweder, die Leute waren früher ziemlich schlau, oder sie haben ziemlich viel Geschick beim Fertigen von solchen Dingen von Hand bewiesen.

Wasser. Einfach nur Wasser (Und Windstille). Ähnlich (mit flüssigem Zinn statt Wasser) stellt/-e man auch Glasscheiben her.

mfG
Markus

[ranke]

Ebene Flächen lassen sich z.B. aus einer Rotationsbewegung ableiten (Plandrehen). Das erfordert allerdings schon eine gerade Führung des Support senkrecht zur Drehachse.
Als Erfinder der modernen Drehbank (mit Werkzeugschlitten), die auch zwingend größere Planflächen benötigte wird im allg. Henry Maudslay (http://de.wikipedia.org/wiki/Henry_Maudslay) genannt. "... er erfand das Verfahren, genaue ebene Flächen durch gegenseitiges Abschmirgeln von drei Richtplatten herzustellen ..." (Quelle: Buxbaum B.: Der englische Werkzeugmaschinen-und Werkzeugbau im 18. und 19.Jhd. in: Beiträge zur Geschichte der Technik und Industrie, Bd. 11, Berlin 1921, S. 124).
Hat man die Planfläche, dann ist die gerade Kante (das Lineal) als Verschneidung zweier Planflächen auch zugänglich. Kompliziertere Formen (z.B. Gewinde) sind als Überlagerungen von Rotations- und Linearbewegung zugänglich. Sphärische Formen lassen sich mit hoher Präzision durch Schleifmaschinen herstellen, wie sie in der optischen Industrie zur Herstellung von Linsen gebraucht werden dabei schleifen sich Werkzeug und Werkstück gegenseitig zur Kugelform.

[Geistesblitz]

Ah, danke, das bringt mich doch schon ein wenig weiter. Wie das gegenseitige Abschmirgeln von Richtplatten fuktionieren soll kann ich mir allerdings nicht wirklich vorstellen, wie soll das funktionieren?

[ranke]

Die genaue Vorgehensweise kenne ich auch nicht. Man kann sich aber vorstellen dass man zwei Richtplatten Fläche an Fläche übereinanderlegt. Sie werden sich jetzt vorzugsweise an den noch erhabenen Stellen berühren. Bringt man ein körniges Schleifmittel (am besten angepastet) zwischen die Platten und bewegt sie gegeneinander, dann werden sich vorzugsweise die erhabenen Stellen (Berührpunkte) abtragen, die Ebenheit beider Platten sollte also zunehmen. Ob sich dadurch dann wirklich ebene Flächen bilden oder bestehende Riefen vielleicht sogar verstärken hängt sicher auch von der Art der Bewegung ab. Eine reine Linearbewegung in einer Richtung birgt die Gefahr von Riefen, eine Rotationsbewegung hat möglicherweise den Effekt dass der Abtrag auch abhängig von der Relativgeschwindigkeit der Platten ist. Wahrscheinlich ist es notwendig das Bewegungsmuster häufiger zu wechseln (die Schleifpaste natürlich auch). Ich stelle mir vor dass Maudslay ein Praktiker war, der solange probiert und beobachtet hat, bis das Verfahren gute und reproduzierbare Ergebnisse gebracht hat.
Man könnte sich vorstellen dass es einen Vorteil bringt wenn man 3 Platten verwendet die man wechselseitig gegeneinander schleift. Es könnte aber auch sein dass er zwei sich gegenseitig planierende Masterplatten als Werkzeug benutzt hat und die "dritte" Platte das Werkstück war.