Pantógrafo
DraftingEdit
O uso original do pantógrafo foi para copiar e escalar desenhos de linhas. As versões modernas são vendidas como brinquedos.
Sculpture and mintingEdit
Sculptors use a versão tridimensional do pantógrafo, geralmente uma grande lança conectada a um ponto fixo em uma extremidade, com duas agulhas rotativas apontando em pontos arbitrários ao longo desta lança. Ajustando as agulhas podem ser alcançadas diferentes proporções de ampliação ou redução. Este dispositivo, agora largamente ultrapassado por sistemas de roteadores guiados por computador que escaneam um modelo e podem produzi-lo em uma variedade de materiais e em qualquer tamanho desejado, foi inventado pelo inventor e pioneiro do vapor James Watt (1736-1819) e aperfeiçoado por Benjamin Cheverton (1796-1876) em 1836. A máquina Cheverton foi equipada com uma broca de corte rotativa para esculpir versões reduzidas de esculturas conhecidas. Um pantógrafo tridimensional também pode ser usado para ampliar a escultura através da troca da posição do modelo e da cópia.
Uma outra versão ainda está muito em uso para reduzir o tamanho dos desenhos em grande relevo para moedas até o tamanho exigido da moeda.
Duplicação do cilindro acústicoEditar
Uma vantagem dos discos fonográficos e gramofones sobre os cilindros na década de 1890 – antes da amplificação eletrônica estar disponível – era que grandes números de discos podiam ser carimbados rapidamente e a baixo custo. Em 1890, as únicas formas de fabricação de cópias de um cilindro mestre eram moldar os cilindros (que era lento e, no início, produzia cópias muito ruins), gravar os cilindros pelo “redondo”, uma e outra vez, ou copiar acusticamente o som colocando os chifres de dois fonógrafos juntos ou enganchar os dois junto com um tubo de borracha (uma gravação fonográfica e a outra tocando o cilindro de volta). Edison, Bettini, Leon Douglass e outros resolveram este problema (parcialmente) ligando mecanicamente um estilete de corte e um estilete de reprodução e copiando mecanicamente as ranhuras “hill-and-dale” do cilindro. Quando a moldagem melhorou um pouco, os cilindros moldados foram usados como mestres pantográficos. Isto foi empregado por Edison e Columbia em 1898, e foi usado até cerca de janeiro de 1902 (as ceras marrons Columbia depois disto foram moldadas). Algumas companhias como a United States Phonograph Co. de Newark, New Jersey, forneceram mestres de cilindros para companhias menores para que elas pudessem duplicá-los, às vezes pantograficamente. Os pantógrafos podiam gerar cerca de 30 discos por dia e produzir até cerca de 150 discos por master. Em teoria, os mestres pantográficos poderiam ser usados para 200 ou 300 duplicatas se o mestre e a duplicata estivessem rodando ao contrário e o registro seria duplicado ao contrário. Isto, em teoria, poderia estender a usabilidade de um mestre pantográfico usando a parte não gasta/menos gasta da gravação para duplicação. Pathé empregou este sistema com o mastering de seus registros cortados verticalmente até 1923; um cilindro mestre de 5 polegadas (130 mm), 4 ou 6 polegadas (100 ou 150 mm) de comprimento, girando em alta velocidade, seria gravado em. Isto era feito porque o cilindro resultante era consideravelmente alto e de muito alta fidelidade. Então, o cilindro seria colocado no mandril de um pantógrafo de duplicação que seria tocado com um estilete na extremidade de uma alavanca, que transferiria o som para um disco mestre de cera, que seria galvânico e usado para estampar cópias. Este sistema resultou em alguma redução de fidelidade e ronco, mas som de qualidade relativamente alta. Edison Diamond Disc Records foram feitos gravando diretamente no disco mestre de cera.
Milling machinesEdit
Uma pequena fresadora pantográfica.
Detalhe da tabela de uma fresadora pantográfica maior.
Antes do advento das tecnologias de controlo como o controlo numérico (NC e CNC) e o controlo lógico programável (PLC), as peças duplicadas a fresar numa fresadora não podiam ter os seus contornos mapeados movendo a fresa de uma forma “conecte os pontos” (“by-the-numbers”). As únicas formas de controlar o movimento da ferramenta de corte eram marcar as posições à mão usando habilidade de destreza (com limites naturais na precisão e precisão humana) ou traçar um came, molde ou modelo de alguma forma, e ter a fresa imitando o movimento do estilete de traçado. Se a cabeça de fresagem fosse montada em um pantógrafo, uma peça duplicada poderia ser cortada (e em várias escalas de ampliação além de 1:1) simplesmente traçando um modelo. (O molde em si foi normalmente feito por uma ferramenta e um fabricante de moldes usando métodos de sala de ferramentas, incluindo fresagem por marcação seguida de esculpir à mão com arquivos e/ou pontos de afiação do molde). Este era essencialmente o mesmo conceito da reprodução de documentos com um pantógrafo equipado com caneta, mas aplicado à usinagem de materiais duros como metal, madeira, ou plástico. O roteamento pantográfico, que é conceitualmente idêntico ao fresamento pantográfico, também existe (assim como o roteamento CNC). O torno Blanchard, um torno de cópia desenvolvido por Thomas Blanchard, utilizava o mesmo conceito essencial.
O desenvolvimento e a difusão em toda a indústria de NC, CNC, PLC e outras tecnologias de controle proporcionaram uma nova forma de controlar o movimento da fresa: através da alimentação da informação de um programa para os atuadores (servos, soldaduras, fusos, corrediças da máquina, fusos, etc.) que movimentariam a fresa como a informação dirigida. Hoje em dia, a maioria da usinagem comercial é feita através de tais métodos programáveis e computadorizados. Os maquinistas domésticos provavelmente trabalham através de controle manual, mas o controle computadorizado também atingiu o nível de home-shop (ainda não é tão difundido como os seus equivalentes comerciais). Assim, as fresadoras pantográficas são, em grande parte, uma coisa do passado. Elas ainda estão em uso comercial, mas a um nível muito reduzido e cada vez menor. Já não são construídas por construtores de máquinas-ferramentas, mas um pequeno mercado para máquinas usadas ainda existe. Quanto à função de ampliação e redução de um pantógrafo (com a escala determinada pelos comprimentos ajustáveis dos braços), é conseguida em CNC através de cálculos matemáticos que o computador aplica à informação do programa praticamente instantaneamente. As funções de escala (assim como as funções de espelhamento) estão incorporadas em linguagens como o código G.
Outros usosEditar
Espelho do pantógrafo
Talvez o pantógrafo que é mais familiar ao público em geral é o braço de extensão de um espelho ajustável montado na parede.
Em outra aplicação semelhante ao desenho, o pantógrafo é incorporado numa máquina de gravação de pantógrafos com uma fresa giratória em vez de uma caneta, e uma bandeja na extremidade do ponteiro para fixar placas de letras pré-cortadas (referidas como “cópia”), que o ponteiro segue e assim a fresa, através do pantógrafo, reproduz a “cópia” numa proporção à qual os braços do pantógrafo foram colocados. O intervalo típico da relação é Máximo 1:1 Mínimo 50:1 (redução) Desta forma, os maquinistas podem gravar números e letras numa peça de uma forma clara e precisa. Os pantógrafos não são mais comumente usados em gravações modernas, com laser computadorizado e gravura rotativa tomando o favor.
O dispositivo que mantém contato elétrico com o fio de contato e transfere energia do fio para a unidade de tração, usado em locomotivas e bondes elétricos, também é chamado de “pantógrafo”.
Alguns tipos de trens no metrô da cidade de Nova York usam portões de pantógrafo finais (que, para evitar interferências, comprimem sob pressão de mola ao redor das curvas enquanto o trem está em rota) para evitar que os passageiros nas plataformas da estação caiam ou circulem nos intervalos entre os vagões.
Alguns veículos comerciais têm limpadores de pára-brisas nos pantógrafos para permitir que a lâmina cubra mais do pára-brisas em cada pano.
Os ‘portões de bebê’ estilo antigo usaram um mecanismo de pantógrafo bidimensional (em estilo similar aos portões de pantógrafo nos vagões do metrô) como meio de manter os bebês longe das escadas. As aberturas nestes portões são demasiado grandes para satisfazer os modernos padrões de segurança dos portões para bebés.
O “Punção do Teclado” de Hollerith usado para o Censo de 1890 nos EUA foi um desenho de pantógrafo e por vezes referido como “O Punção do Pantógrafo”.
Um dispositivo do início do século 19 que emprega este mecanismo é o polígrafo, que produz um duplicado de uma letra como o original está escrito.
Em igrejas de muitos países (geralmente antes do bem-estar animal moderno), os chicoteadores de cães usavam “pinças de cão” com um mecanismo de pantógrafo para controlar cães à distância.
Wikimedia Commons tem meios relacionados com Pantógrafos (instrumento).
Fools in German carnivals use stretching shears (“Streckschere”), a.k.a. Tesouras Nürnberger (de:Nürnberger Schere) como raptores de chapéus para entreter as multidões.
O manual de esgrima e manejo de espadas Ms.Thott.290.2º escrito em 1459 por Hans Talhoffer inclui o que parece ser uma lâmina extensível trabalhando com o mesmo princípio.
Em 1886, Eduard Selling patenteou uma máquina de cálculo premiada com base no pantógrafo, embora não tenha tido sucesso comercial.
Em muitos desenhos animados, a ave num relógio de cuco é representada como estendendo-se num mecanismo de pantógrafo, embora isto raramente seja o caso em relógios reais.
As cercas ou as treliças de expansão usam mecanismos de pantógrafo dobrável, para facilitar o transporte e o armazenamento.
Os operadores da máquina de acolchoar de braços longos podem traçar um pantógrafo, padrão de papel, com um ponteiro laser para coser um padrão personalizado na colcha. Os pantógrafos digitalizados são seguidos por máquinas computadorizadas.
Linn Boyd Benton inventou uma máquina de gravação pantográfica para desenho de tipo, capaz não só de escalar um único padrão de desenho de fonte para uma variedade de tamanhos, mas também de condensar, estender e inclinar o desenho (matematicamente, estes são casos de transformação afim, que é a operação geométrica fundamental da maioria dos sistemas de tipografia digital de hoje, incluindo PostScript).
Pantógrafos também são usados como quadros-guia em aplicações pesadas, incluindo elevadores de tesoura, equipamentos de manuseio de materiais, elevadores de palco e dobradiças especiais (como para portas de painel em barcos e aviões).
Richard Feynman usou a analogia de um pantógrafo como uma forma de descer ferramentas à escala nanométrica em sua palestra There’s Plenty of Room at the Bottom.
Números expositores de exposições usam mecanismos de pantógrafos tridimensionais para suportar cenários para estandes de exposição. A estrutura se expande em 2 direções (vertical e horizontal) de um feixe de hastes conectadas em uma estrutura autoportante na qual um pano de fundo de tecido é pendurado.