DraftingEdit

L’uso originale del pantografo era per copiare e scalare disegni a linee. Le versioni moderne sono vendute come giocattoli.

Scultura e coniaturaEdit

Gli scultori usano una versione tridimensionale del pantografo, di solito un grande braccio collegato ad un punto fisso ad un’estremità, che porta due aghi di puntamento rotanti in punti arbitrari lungo questo braccio. Regolando gli aghi si possono ottenere diversi rapporti di ingrandimento o riduzione. Questo dispositivo, oggi ampiamente superato dai sistemi di fresatura guidati dal computer che scansionano un modello e possono produrlo in una varietà di materiali e in qualsiasi dimensione desiderata, fu inventato dall’inventore e pioniere del vapore James Watt (1736-1819) e perfezionato da Benjamin Cheverton (1796-1876) nel 1836. La macchina di Cheverton era dotata di una punta da taglio rotante per scolpire versioni ridotte di sculture famose. Un pantografo tridimensionale può anche essere usato per ingrandire la scultura intercambiando la posizione del modello e della copia.

Un’altra versione è ancora molto in uso per ridurre le dimensioni di grandi disegni in rilievo per le monete fino alla dimensione richiesta della moneta.

Duplicazione a cilindro acusticoModifica

Un vantaggio dei dischi per fonografi e grammofoni rispetto ai cilindri negli anni 1890 – prima che fosse disponibile l’amplificazione elettronica – era che un gran numero di dischi poteva essere stampato rapidamente e a basso costo. Nel 1890, gli unici modi di produrre copie di un cilindro maestro erano lo stampaggio dei cilindri (che era lento e, all’inizio, produceva copie molto scadenti), la registrazione dei cilindri al “giro”, più e più volte, o la copia acustica del suono mettendo insieme le trombe di due fonografi o agganciando i due con un tubo di gomma (un fonografo registrava e l’altro riproduceva il cilindro). Edison, Bettini, Leon Douglass e altri risolsero questo problema (in parte) collegando meccanicamente uno stilo di taglio e uno di riproduzione insieme e copiando meccanicamente le scanalature “a monte e a valle” del cilindro. Quando lo stampaggio migliorò un po’, i cilindri stampati furono usati come master per pantografi. Questo fu impiegato da Edison e Columbia nel 1898, e fu usato fino al gennaio 1902 circa (le cere marroni della Columbia dopo questo furono stampate). Alcune compagnie come la United States Phonograph Co. di Newark, New Jersey, fornivano le matrici dei cilindri alle compagnie più piccole in modo che potessero duplicarle, a volte pantograficamente. I pantografi potevano produrre circa 30 dischi al giorno e produrre fino a circa 150 dischi per master. In teoria, i master a pantografo potevano essere usati per 200 o 300 duplicati se il master e il duplicato giravano al contrario e il disco veniva duplicato al contrario. Questo, in teoria, potrebbe estendere l’utilizzabilità di un master a pantografo usando la parte non consumata/meno consumata della registrazione per la duplicazione. Pathé impiegò questo sistema per la masterizzazione dei suoi dischi a taglio verticale fino al 1923; un cilindro master di 5 pollici di diametro (130 mm) e 4 o 6 pollici di lunghezza (100 o 150 mm), che ruotava ad alta velocità, veniva registrato. Questo veniva fatto perché il cilindro risultante era notevolmente rumoroso e di altissima fedeltà. Poi, il cilindro sarebbe stato messo sul mandrino di un pantografo duplicatore che sarebbe stato suonato con uno stilo all’estremità di una leva, che avrebbe trasferito il suono a un master di disco di cera, che sarebbe stato galvanizzato e usato per stampare le copie. Questo sistema comportava una certa riduzione della fedeltà e del rimbombo, ma un suono di qualità relativamente alta. I dischi Diamond Disc di Edison erano fatti registrando direttamente sul disco master di cera.

FresatriciModifica

Prima dell’avvento delle tecnologie di controllo come il controllo numerico (NC e CNC) e il controllo logico programmabile (PLC), i pezzi duplicati che venivano fresati su una fresatrice non potevano avere i loro contorni tracciati muovendo la fresa in modo “connect-the-dots” (“by-the-numbers”). Gli unici modi per controllare il movimento dell’utensile da taglio erano quelli di comporre le posizioni a mano con abilità destrezza (con i limiti naturali dell’accuratezza e della precisione di un uomo) o di tracciare una camma, una sagoma o un modello in qualche modo, e fare in modo che la fresa imitasse il movimento dello stilo da tracciare. Se la testa di fresatura era montata su un pantografo, un duplicato del pezzo poteva essere tagliato (e a varie scale di ingrandimento oltre a 1:1) semplicemente tracciando un modello. (La dima stessa era di solito fatta da un costruttore di utensili e stampi usando metodi da attrezzeria, compresa la fresatura tramite quadrante seguita da una scolpitura a mano con lime e/o punte per smerigliatrici). Questo era essenzialmente lo stesso concetto della riproduzione di documenti con un pantografo dotato di penna, ma applicato alla lavorazione di materiali duri come il metallo, il legno o la plastica. Esiste anche la fresatura a pantografo, che è concettualmente identica alla fresatura a pantografo (come la fresatura CNC). Il tornio Blanchard, un tornio a copiare sviluppato da Thomas Blanchard, usava lo stesso concetto essenziale.

Lo sviluppo e la diffusione nell’industria di NC, CNC, PLC, e altre tecnologie di controllo hanno fornito un nuovo modo di controllare il movimento della fresa: attraverso l’alimentazione di informazioni da un programma agli attuatori (servocomandi, serpentine, viti di comando, slitte della macchina, mandrini, e così via) che avrebbero mosso la fresa come indicato dalle informazioni. Oggi la maggior parte delle lavorazioni commerciali è fatta con questi metodi programmabili e computerizzati. I macchinisti domestici probabilmente lavorano con il controllo manuale, ma il controllo computerizzato ha raggiunto anche il livello dell’officina domestica (solo che non è ancora così pervasivo come le sue controparti commerciali). Così le fresatrici a pantografo sono in gran parte un ricordo del passato. Sono ancora in uso commerciale, ma ad un livello molto ridotto e in continua diminuzione. Non vengono più costruite nuove dai costruttori di macchine utensili, ma esiste ancora un piccolo mercato di macchine usate. Per quanto riguarda la funzione di ingrandimento e riduzione di un pantografo (con la scala determinata dalle lunghezze dei bracci regolabili), essa è ottenuta nel CNC tramite calcoli matematici che il computer applica alle informazioni del programma praticamente istantaneamente. Le funzioni di scala (così come le funzioni di rispecchiamento) sono incorporate in linguaggi come il G-code.

Altri usiModifica

Forse il pantografo che è più familiare al grande pubblico è il braccio di estensione di uno specchio regolabile a parete.

In un’altra applicazione simile al disegno, il pantografo è incorporato in una macchina per incidere a pantografo con una fresa girevole al posto di una penna, e un vassoio all’estremità del puntatore per fissare piastre pretagliate (chiamate ‘copia’), che il puntatore segue e quindi la fresa, attraverso il pantografo, riproduce la ‘copia’ ad un rapporto al quale i bracci del pantografo sono stati impostati. La gamma tipica del rapporto è Massimo 1:1 Minimo 50:1 (riduzione) In questo modo i macchinisti possono incidere numeri e lettere in modo ordinato e preciso su un pezzo. I pantografi non sono più comunemente usati nell’incisione moderna, con il laser computerizzato e l’incisione rotativa che prendono il sopravvento.

Il dispositivo che mantiene il contatto elettrico con il filo di contatto e trasferisce la potenza dal filo all’unità di trazione, usato nelle locomotive elettriche e nei tram, è chiamato anche “pantografo”.

Alcuni tipi di treni della metropolitana di New York City usano cancelli a pantografo terminale (che, per evitare interferenze, si comprimono sotto la pressione di una molla intorno alle curve mentre il treno è in viaggio) per evitare che i passeggeri sulle piattaforme delle stazioni cadano o cavalchino negli spazi vuoti tra i vagoni.

Alcuni veicoli commerciali hanno tergicristalli su pantografi per permettere alla lama di coprire più del parabrezza ad ogni passata.

I “cancelli per bambini” vecchio stile usavano un meccanismo a pantografo bidimensionale (in uno stile simile ai cancelli a pantografo sulle carrozze della metropolitana) come mezzo per tenere i bambini lontani dalle scale. Le aperture in questi cancelli sono troppo grandi per soddisfare i moderni standard di sicurezza dei cancelli per bambini.

Il “Keyboard punch” di Herman Hollerith usato per il censimento degli Stati Uniti del 1890 era un design a pantografo e a volte ci si riferisce a lui come “The Pantograph Punch”.

Un dispositivo dei primi anni del XIX secolo che impiega questo meccanismo è il poligrafo, che produce un duplicato di una lettera mentre l’originale viene scritto.

Nelle chiese di molti paesi (generalmente prima del moderno benessere degli animali), i frustatori di cani usavano “pinze per cani” con un meccanismo a pantografo per controllare i cani a distanza.

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I buffoni nei carnevali tedeschi usano cesoie da stiro (“Streckschere”), a.k.a. Nürnberger Scissors (de:Nürnberger Schere) come acchiappa cappelli per intrattenere la folla.

Il manuale di scherma e spada Ms.Thott.290.2º scritto nel 1459 da Hans Talhoffer include quella che sembra essere una lama estensibile che lavora sullo stesso principio.

Nel 1886, Eduard Selling brevettò una premiata macchina calcolatrice basata sul pantografo, sebbene non ebbe successo commerciale.

In molti cartoni animati, l’uccello in un orologio a cucù è raffigurato mentre si estende su un meccanismo a pantografo, anche se questo è raramente il caso negli orologi reali.

Le recinzioni in espansione o i tralicci usano meccanismi a pantografo pieghevoli, per facilità di trasporto e stoccaggio.

Gli operatori delle trapuntatrici a braccio lungo possono tracciare un pantografo, modello di carta, con un puntatore laser per cucire un modello personalizzato sul quilt. I pantografi digitalizzati sono seguiti da macchine computerizzate.

Linn Boyd Benton inventò una macchina da incisione pantografica per il design dei caratteri, che era in grado non solo di scalare un singolo modello di carattere in una varietà di dimensioni, ma poteva anche condensare, estendere e inclinare il design (matematicamente, questi sono casi di trasformazione affine, che è l’operazione geometrica fondamentale della maggior parte dei sistemi di tipografia digitale oggi, incluso PostScript).

I pantografi sono anche usati come telai guida in applicazioni pesanti, tra cui ascensori a forbice, attrezzature per la movimentazione di materiali, sollevatori di palchi e cerniere speciali (come per le porte a pannello su barche e aerei).

Richard Feynman ha usato l’analogia di un pantografo come un modo di ridimensionare gli strumenti alla scala nanometrica nel suo discorso There’s Plenty of Room at the Bottom.

Numerosi espositori da fiera usano meccanismi a pantografo tridimensionali per sostenere gli sfondi degli stand. La struttura si espande in 2 direzioni (verticale e orizzontale) da un fascio di aste collegate in una struttura autoportante su cui viene appeso un fondale in tessuto.

Il pantografo è un meccanismo di supporto tridimensionale.