Кульман (нім. Zeichenmaschine, англ. Drawing machine) — механічний креслярський прилад, який кріпиться до креслярської дошки або стільниці звичайного столу чи парти.

Історія Попередником кульмана була рейсшина, яка, у поєднанні з косинцем та транспортиром, використовувалась на креслярській дошці.

Сучасний механічний креслярський прилад (нім. Parallelogramm-Zeichenmaschine), який складається із двох каркасних паралелограмів і забезпечує можливість проведення прямих ліній заданої довжини під будь-якими кутами в площині креслярської дошки винайшов у 1902 американський інженер і підприємець Чарльз Літл (амер. Charles H. Little), як вдосконалену версію власного ж винаходу заявку на патент якої подав роком раніше, а також заснував Universal Drafting Machine Company у Клівленді. Патенти на обидва винаходи були отримані у 1911 та 1913 роках відповідно.

У 1920 році німецький інженер і підприємець Франц Кульман (нім. Franz Kuhlmann) запатентував вдосконалену версію приладу, а з 1928 налагодив масове виробництво "кульманів" (із додатковою противагою для балансування) на власній фабриці у місті Вільгельмсгафен. Пізніше фабрика Kuhlmann KG виготовляла також креслярські верстати із кульманами координатного типу.

Літл, Кульман та інші інженери винаходили і патентували різні вдосконалення у конструкції креслярського приладу у подальші роки аж до початку масового переходу на використання "електронних кульманів" з 1980-х. Кульмани залишаються у використанні у багатього конструкторських і архітектурних бюро як дошки для швидкого прототипування, а також є одним з основних приладь у коледжах та університетах.

Найвідоміші колишні¹ і сучасні виробники кульманів та креслярських дошок: Drafting Machine Company¹, Kuhlmann KG¹, Reiss¹, Staedtler, Faber-Castell, rOtring, Aristo, Koh-i-Noor Hardtmuth, Київський механічний завод¹, Київский дослідний завод харчових машин і механізованих ліній¹, Південний машинобудівний завод¹, Remko¹.

Опис Термін кульман в українській мові у широкому розумінні є узагальненою назвою креслярських дошок і верстатів (до яких кріпиться прилад)Радченко, А.О.; Усачова, О.Ю. (2018) Основи архітектурної графіки: навч. посібник. Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова. ISBN 978-966-695-439-1. URI: http://eprints.kname.edu.ua/48487, так само як термін ксерокс є узагальненою назвою копіювальних апаратів. У вузькому значенні кульман є пантографічним креслярським приладом, який запатентував та виробляв Фрідріх Кульман (на креслярських дошках була емблема з назвою його компанії).

Конструкція верстата

Креслярський верстат (нім. Zeichenmaschine; англ. так само як і креслярська дошка) Креслярський дошка (нім. Reißbrett, Zeichenbrett, Zeichenplatte, Zeichentisch; англ. Drawing board, DrawingDrafting table, Architect's table) Креслярський прилад (англ. Drafting machine) Рейсшина або координатний (нім. Reißfchiene, Zeichenschiene; також T-Schiene, англ. T-square, а великі інтегровані рейсшини англ. Parallel motion rule) Пантографічний креслярський прилад (нім. Parallelogramm-Zeichenmaschine, Scheren-Parallelogrammführungen; англ. Parallel motion arm) Кутомірна голівка (нім. Zeichenkopf; англ. Drawing/Drafting head, Protractor head) Транспортир (нім. Winkelmesser; англ. Protractor) Лінійка (нім. Lineal; англ. Ruler) Вертикальний Каркас столу (аналог мольберта, нім. Geftell)

Кутомірна голівка — основний елемент креслярського приладу, який є поєданням кутомірної шкали транспортира та двох взаємоперпендикулярних лінійок у формі кутника (часто зі шкалами масштабних лінійок, які можна змінювати за потреби), нахил яких фіксується гвинтом. Центр кутомірної голівки переміщується у Декартовій системі координат відносно креслярської дошки або аркуша паперу, а позиція на кресленні відносно шкал лінійок кульмана визначає позицію у локальній системі координат.

Роликова лінійка (роликова рейсшина, англ. Rolling ruler) та косинець-транспортир (нім. Geodreieck; англ. Protractor triangle), які не потребують спеціальної креслярської дошки, використовуються як заміна креслярського приладу та звичайної рейсшини для навчання кресленню та геометрії, а також як офісне приладдя для накреслення таблиць та розлінювання аркушів.

Термін креслярське приладя (нім. Zeichengerät; англ. Drawing tools) є узагальненням усіх креслярських інструментів і приладів.

Види Пантографічний (паралелограмний, кульман) — система з двох ланок довгих паралельних важелів (паралелограмів) з'єднаних шарнірно, на кінці крайньої ланки якої приєднано голівку кульмана. Такий механізм оснащується додатковою противагою для балансування. Механізм має малу масу, але більш складний у виготовленні та обслуговуванні у порівнянні з іншими. Пантографічні кульмани потребують лише одну точку для кріплення і часто їх виготовляють з'ємними. Координатний (L-кульман, англ. Parallel motion arm) — горизонтальна інтегрована (не з'ємна) рейсшина, часто у вигляді паралельної лінійки (англ. Parallel motion rule, від англ. Parallel rule), яка ковзає у пазах вздовж країв креслярської дошки, до якої може бути приєднано ковзаючий шарнір з голівкою кульмана. Такий прилад використовувався у 19 столітті, і є простішим у серійному виготовленні та більш поширеними серед сучасних професійних креслярських верстатів та шкільних креслярських дошок, рейсшини яких виготовляють з прозорого пластику. Для великих горизонтальних рейсшин креслярських верстатів використовують балансувальну систему.

Вертикальний (прицезійний, нім. Präzisions-Zeichenmaschine) — масивна металева інтегрована вертикальна рейсшина зі приєднаною ковзаючою голівкою кульмана (у деяких моделях із проміжним коротким пантографом із однієї ланки паралельних важелів). Вертикальна рейсшина не потребує балансувальної системи.

Електронний кульман

Заміною кульмана і креслярської дошки є спеціальне програмне забезпечення для креслення — двовимірна система автоматизованого проектування (САП або "електронний кульман", англ. 2D CAD або CADD)КОМП'ЮТЕРНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ПРОМИСЛОВИХ ВИРОБІВ. tsatu.edu.ua.

Тривимірні САП (англ. 3D CAD) часто мають режим кульмана (англ. Sketching, Drafting, тощо), і у більшості з них є режими для автоматичної генерації двовимірного вигляду зі спроектованої 3D-моделі для подальшого дооформлення креслення (англ. Technical Drawing, тощо).

Сучасні професійні САП та електронні системи планування ресурсів підприємства (англ. ERP) можуть повністю автоматично генерувати з 3D моделі креслення готові для друку або в електронному варіанті для безпаперового (англ. paperless) документообігу.

Числове програмне керування

Чарльз Літл до початку Другої світової війни вдосконалював креслярські прилади, а з середини 20-го століття винаходив для Universal Drafting Machin Corp. механічні та автоматизовані креслярські дошки координатного типу — плоттери (попередники принтерів), а також дигітайзери для оцифруваня креслень із числовим керуванням (англ. ). Координатний плоттер (XY-плоттер) використовують для друку креслень, а також за його принципом працюють різальні принтери, розкрійні (лобзикові, лазерні та плазмові) та координатно-фрезерні верстати.

Фабрика Фрідріха Кульмана також виготовляла копіювальні верстати пантографічного типу, після чого розпочала виробництво металообробних верстатів з числовим керуванням.

Сучасні верстати з числовим програмним керуванням (ЧПК, англ. CNC, computer numerical control) використовують спеціальний обчислювальний пристрій — ЧПК маршрутизатор (CNC), який конвертує електронне креслення (у форматі DXF, SVG, тощо) у програму керування (G-code) рухом інструментів на робочому столі. Досвідчені оператори верстатів з ЧПК можуть складати на основі паперових креслень програму керування для CNC-верстатів вручну, яка є детальною технологічною картою з покроковим виконанням усіх виробничих операцій від етапу заготовки до готової деталі виробу.

У масовій культурі Більшість відомих інженерів-конструкторів, авіаконструкторів та архітекторів 20-го століття використовували креслярські верстати та пантографічні кульмани, а фото за роботою біля креслярського верстата часто друкували у пресі та науково-популярних журналах.

Вислів "" (або "до креслярської дошки", англ. "back to the drawing board") використовується для опису ситуації в якій необхідно кардинально змінити план, зазвичай через незадовільний результат попереднього рішення (приклад: «The battle plan, the result of months of conferences, failed because the enemy retreated too far back. It was back to the drawing board for the army captains.»). Фраза відома завдяки карикатурі опублікованій у журналі The New Yorker 1 березня 1941Image goodcomics.comicbookresources.com August 2009 .

У 2019, компанія Lego Group виготовила кубик конструктора Lego у формі пантографічного кульмана з рухомими деталями Utensil Drafting Table Arm (Design ID 66237), який був надрукований на 3D-принтері спеціально для колекційного набору System House (Set ID 4000034, модель офісної будівлі конструкторського бюро компанії у масштабі мініфігурок LEGO, тобто 1:42½) — це один з найменших серійно виготовлених "пантографічних кульманів". У наборі також була інструкція зі складання моделі креслярського верстата, а також наліпка для цієї моделі у вигляді креслення кубика 4x8 Curved Plate (Design ID 712). У наборі також була інструкція для спрощеної моделі того ж розміру кульмана зі звичаних кубиків Lego для користувачів, які не мають цього ексклюзивного набору чи ексклюзивної деталі.

Див. також

AutoCAD ArchiCAD БудКАД LibreCAD QCAD

Джерела

Рубрикатор НТІ 59.73.33: Креслярські інструменти та прилади. УДК 744.3 // Національний класифікатор України. Рубрикатор науково-технічної інформації ДК 022:2008. «Рубрикатор НТІ 59.73.33.61: Кульмани, дошки креслярські та письмові для обладнання конструкторських бюро. УДК 744.32.» Куликов С.М. Рационализация оборудования: Вертикальные столы // Рационализация черчения: упрощение, ускорение, удешевление чертежной работы. — М.—Л.: Рационализация и стандартизация, 1932. С.52—53. Paul Böttcher, Forberg. Zelchentische und Zeichenmaschinen / Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden // Technisches Zeichnen. — Springer Fachmedien Wiesbaden, 1972. C: 5—6. . Семенов А.К. Приборы и устройства для механизации чертежно-конструкторского труда. — М.: Машиностроение, 1987. Нарисна геометрія та інженерна графіка: навч. посібник / Деревянчук, О.В.; Домініков, М.М.; Кравченко, Г.О. Чернівці: Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2023. 208 с. URI: https://archer.chnu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/7312 Нарисна геометрія та інженерна графіка: метод. вказівки до самост. занять / Деревянчук, О.В.; Домініков, М.М.; Кравченко, Г.О. — Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2023. URI: https://archer.chnu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/7818 Нарисна геометрія та інженерна графіка: метод. вказівки до практ. занять / Деревянчук, О.В.; Домініков, М.М.; Кравченко, Г.О. — Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2023. URI: https://archer.chnu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/7817 Нарисна геометрія (архітектурна графіка). II семестр : метод. вказівки до виконання практ. робіт. 2 сем / уклад. К.А.Рєзанова, О.В.Овсієнко, Ю.Т.Собко. –Чернівці: Чернівец нац. ун-т ім. Ю.Федьковича, 2025. URI: https://archer.chnu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/12535 Нарисна геометрія (архітектурна графіка). IV семестр: метод. вказівки до виконання практ. робіт. 4 сем. / уклад. К.А.Рєзанова, О.В.Овсієнко, Ю.Т.Собко. – Чернівці: Чернівец нац. ун-т ім. Ю.Федьковича, 2025. URI: https://archer.chnu.edu.ua/handle/123456789/12536

Патенти Drafting machine : пат. US1003764A США : 1,003,764 B43L13/06. № US7500401A ; заявл. 11.09.1901 ; опубл. 19.09.1911. «My invention relates to drafting instruments for drawing parallel lines and particularly to that class of such instruments which combine functions of the parallel ruler and the protractor.» Drafting machine : пат. US1081758A США : 1,081,758 B43L13/06. № US11411502A ; заявл. 02.07.1902 ; опубл. 16.12.1913.