AT517700B1 - Vorrichtung zur 3D-Darstellung von Objekten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur 3D-Darstellung von Objekten, mit einer Vielzahl von Stiften (2), die in einem Rahmen (3) zueinander parallel angeordnet und in ihrer Längsrichtung verstellbar sind, wobei der Rahmen (3) einwärts komprimierbar ist und die Stifte (2) somit durch den Rahmen (3) seitlich unter Druck setzbar sind, wobei der Rahmen (3) aus mehreren Rahmenteilen und bzw. oder aus einem flexiblen Material besteht, und dass der Rahmen (3) innerhalb einer äußeren Spanneinrichtung (4) angeordnet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur 3D-Darstellung von Objekten, mit einer Vielzahl von Stiften, die in einem Rahmen zueinander parallel angeordnet und in ihrer Längsrichtung verstellbar sind.

Durch die individuelle Verstellung der Stifte in jeweilige Höhenlagen kann durch die oberen Stift-Stirnflächen eine dreidimensionale Fläche im Relief erhalten werden.

[0002] Aus US 2014/0120195 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der in einem festen Rahmen eine Vielzahl von Stiften mit viereckigem Querschnitt parallel zueinander angeordnet ist. Die Stifte werden durch eine Einzel-Ansteuerung positioniert und mittels auf einzelne Stiftreihen drückende Querstäbe durch Reibung fixiert. Weiters kann zusätzlich eine Stützstruktur innerhalb der Stiftanordnung eingesetzt werden. Nachteilig ist dabei, dass durch diese Stützstruktur ein Spalt innerhalb der Stiftanordnung gegeben ist, und dadurch keine dichte Anordnung von Stiften gegeben ist. Zudem müssen die Stifte in den Bereichen der Stützstruktur im Querschnitt verringert werden, was die Struktur der Stifte anfällig für Brüche macht.

[0003] Auch die US 5717423 A zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines dreidimensionalen Displays, wobei Stifte mit beispielsweise viereckigem Querschnitt innerhalb eines Rahmens angeordnet sind. Die Stifte liegen seitlich aneinander an und werden einzeln durch Spindel-Antriebe angetrieben. Durch diese Spindeln werden die Stifte auch in ihrer jeweiligen Höhenlage selbstsperrend gehalten. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass dadurch, dass jeder einzelne Stift durch eine eigene Spindel positioniert wird (was störungsanfällig sein kann), eine Mindest-Querschnittsgröße der Stifte vorgegeben ist, da durch die Spindel ein bestimmter Mindest-Querschnitt vorausgesetzt ist. Ferner ist diese Ausführung aufwändig und kostspielig.

[0004] Die EP 0857544 A2 zeigt eine etwas andersartige Vorrichtung, nämlich eine Haltevorrichtung für Werkstücke, die in einem Rahmen eine Vielzahl von im Querschnitt kreisförmigen, parallel zueinander horizontal ausgerichteten und seitlich aneinander anliegenden Spannstiften aufweist. Diese Stifte werden beispielsweise von einem kreisförmigen Rahmen umschlossen und sind in ihrer Haupterstreckungsrichtung einzeln verschiebbar. Durch eine Fixiervorrichtung werden die Stifte innerhalb des Rahmens aneinander gedrückt und dadurch fixiert.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, mit welcher, im Vergleich zum Stand der Technik, eine verbesserte Ausführung realisiert werden kann. Die Erfindung setzt sich insbesondere zum Ziel, einen die Stifte umschließenden Rahmen derart zu gestalten, dass von allen Seiten des Rahmens gleichmäßig Druck auf die Stifte ausgeübt wird und dadurch auf einfache Weise entweder eine Fixierung der Stifte ohne unerwünschtes Verschieben von Stiften in andere Höhen-Einstellungen erreicht werden kann, oder aber durch einen genau dosierten Druck auf die Stifte ein Verschieben der Stifte ermöglicht wird, wobei die Stifte trotzdem in ihrer Position gehalten werden.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur 3D-Darstellung von Objekten, wie in Anspruch 1 angegeben, gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Die vorliegende Vorrichtung zur 3D-Darstellung von Objekten weist demgemäß einen Rahmen auf, der einwärts komprimierbar ist, wobei die Stifte somit durch den Rahmen seitlich unter Druck setzbar sind; der Rahmen kann dabei aus mehreren Rahmenteilen und bzw. oder aus einem flexiblen Material bestehen, und er ist innerhalb einer äußeren Spanneinrichtung angeordnet.

[0008] Demnach ist die Rahmenanordnung zum Halten bzw. Fixieren der in ihrer Längsrichtung verstellbaren Stifte so ausgeführt, dass der Rahmen, derz.B. aus mehreren Rahmenteilen, aber auch aus flexiblem Material bestehen kann, von einer äußeren Spanneinrichtung umschlossen wird. So kann der Rahmen auf einfache und besonders effektive Weise seitlich unter Druck gesetzt werden, um die Stifte seitlich gegeneinander zu drücken und sie so durch Reibung zu halten. Weiters können die Stifte in ihrem Querschnitt besonders klein gewählt werden, da sie nicht wie z.B. bei US 5717423 A mittels einer Spindel im Stift in der eingestellten Höhe gehalten werden. Die Anordnung der Stifte kann sehr kompakt und eng sein, da die Spannung bzw. der Druck ausschließlich über den Rahmen ausgeübt wird.

[0009] Um auf den Rahmen Druck auszuüben, ist es günstig, wenn die Spanneinrichtung äußere steife Spannteile aufweist. Dadurch kann auf den gesamten Rahmen von allen Seiten ein ausreichender, insbesondere gleichmäßiger Druck ausgeübt werden. Außerdem ist diese Ausführung besonders einfach in der Handhabung und günstig in der Herstellung.

[0010] Um den Rahmen durch die äußeren Spannteile in besonders einfacher, effizienterWeise unter Druck zu setzen, ist es vorteilhaft, wenn die Spannteile mit Hilfe von Schrauben gegen den Rahmen spannbar sind. Dadurch kann die Fixierung der Stifte innerhalb des Rahmens gleichmäßig und fest erfolgen. Zudem ist die Fixierung der Spanneinrichtung durch Schrauben mechanisch einfach, und ein feines, lokales Justieren ist möglich. Durch die Schrauben ist es möglich, den ausgeübten Druck gesondert einzustellen, wobei z.B. auch mögliche Toleranzen in der Rahmenkonstruktion ausgeglichen werden können.

[0011] In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die äußeren Spannteile mit Hilfe eines Spannbandes gegen den Rahmen gespannt. Dadurch kann die Fixierung der Stifte auf eine besonders einfache und schnelle Art und Weise erzielt werden. Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die äußeren Spannteile durch an Ecken des Rahmens angeordnete Eckwinkel gebildet sind. Dadurch kann die Druckkraft gleichmäßig auf die vier Seiten des Rahmens verteilt und somit eine optimale Kompression erreicht werden. Zudem geben die dadurch entstehenden Spalten an den Längs- und Querseiten des Rahmens einen gewissen Spielraum beim Zusammenziehen des Rahmens insgesamt.

[0012] Um das Spannband auf einfache Weise um den Rahmen zu positionieren, ist es günstig, wenn die Eckteile am Außenumfang eine Nut zum Einlegen des Spannbandes aufweisen.

[0013] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Eckwinkel der Spannvorrichtung außen eine konvexe Form aufweisen. Dadurch wird ein annäherungsweise gerundeter Verlauf des Spannbandes erreicht und ein gleichmäßiger Zug um den Umfang auf einfache Weise zustande gebracht.

[0014] Weiters ist es günstig, wenn der Rahmen im Wesentlichen punktuell mit dem Spannteil verbunden ist. So kann ein ungewolltes Trennen des Rahmens von der Spanneinrichtung vermieden werden. Zudem wird auch einem Verschieben zwischen Rahmen und Spannteil entgegengewirkt und die gesamte Konstruktion gewinnt an Stabilität. Andere Möglichkeiten, wie eine erhöhte Stabilität erreicht werden kann, sind z.B. die punktuelle Verklebung des Spanngurtes mit den Eckteilen oder auch die Verbindung zwischen dem Schlauch bzw. der Membran mit einem festen Rahmen.

[0015] Vorzugsweise weist die Spanneinrichtung einen Druckmittel-Schlauch auf, der außerhalb des Rahmens angeordnet ist. Mit diesem Druckmittel-Schlauch kann auf einfache Weise ein besonders gleichmäßiger Druck auf alle Seiten des Rahmens ausgeübt werden. Um eine kompakte und effektive Druckverteilung zu gewährleisten, ist es zudem günstig, wenn sich der Druckmittel-Schlauch außen an einem Außenrahmen abstützt. Der Druckmittel-Schlauch kann z.B. pneumatisch oder hydraulisch unter Druck gesetzt werden. Dadurch kann auch der Druck auf die Stifte einfach angepasst werden. Anstatt eines gesonderten Druckmittel-Schlauchs kann auch mit der Außenseite des Rahmens eine Membran, zur Bildung einer aufblasbaren Kammer zwischen der Membran und dem Rahmen, verbunden sein.

[0016] Um mögliche Spannungen zwischen Rahmen und Spanneinrichtung zu vermeiden, ist es günstig, wenn zwischen Rahmen und Spanneinrichtung eine Gleitschicht vorhanden ist. Weiters ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen aus einem Elastomer, wie z.B. Silikonkautschuck, besteht. So kann auf einfache Weise gleichmäßiger Druck ausgeübt werden, und der Rahmen gibt beim Zusammenpressen durch die Spannvorrichtung leicht nach. Dadurch erfahren die Stifte eine elastische, trotzdem stabile und schonende Fixierung. Außerdem können durch die Elastomer-Schicht kleine Toleranzen ausgeglichen werden.

[0017] Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass der Rahmen durch einen, mit einer Wand direkt an den Stiften seitlich anliegenden, Druckmittel-Schlauch gebildet ist. Dadurch werden die Stifte direkt durch den Druckmittel-Schlauch gehalten und zusammenge-drückt. Dadurch kann sich ein gesonderter Rahmen erübrigen.

[0018] Um die Verbindung zwischen den äußersten Reihen der Stifte und dem Rahmen so effizient und vorteilhaft wie möglich zu gestalten, ist es günstig, wenn der Rahmen innen mit Nuten entsprechend dem Querschnitt der Stifte ausgebildet ist. So kann ein größtmöglicher Kontakt und Halt zwischen Rahmen und Stiften und eine besonders stabile dichte Anordnung der Stifte erzielt werden.

[0019] Da die Verschiebung zwischen der äußeren (ersten) Reihe der Stifte entlang des Rahmens ohnehin nur schwer möglich ist, ist es von Vorteil, wenn die äußere Reihe von Stiften mit dem Rahmen einstückig oder mit ihm verklebt ist und/oder längsgeteilte Stifte am Rahmen angebracht sind. Zudem ist es für eine günstige Fixierung vorteilhaft, dass so wenig Leerraum wie möglich zwischen den einzelnen Stiften gegeben ist.

[0020] Von Vorteil ist es auch, wenn die Stifte einen sechseckigen Querschnitt aufweisen. Dadurch werden unvorteilhafte Leerräume zwischen den Stiften vermieden und es wird eine dichte Packung erreicht.

[0021] Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung: [0022] Fig. 1 eine schaubildliche, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Vorrichtung zur 3D-Darstellung von Objekten, mit einer Vielzahl von Stiften, die in einem Rahmen zueinander parallel angeordnet und in ihrer Längsrichtung verstellbar sind; [0023] Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung; [0024] Fig. 3 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur 3D-

Darstellung von Objekten; [0025] Fig. 4 eine Draufsicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung; [0026] Fig. 5 eine nochmals andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur 3D-

Darstellung von Objekten; [0027] Fig. 6 eine Draufsicht der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung; [0028] Fig. 7 eine weitere alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur 3D-

Darstellung von Objekten, wobei der Rahmen einen runden Querschnitt aufweist; [0029] Fig. 8 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur 3D-

Darstellung von Objekten in Draufsicht, wobei sowohl der Rahmen als auch die Stifte einen sechseckigen Querschnitt aufweisen; [0030] Fig. 9A-9C verschiedene Profil-Varianten von Druckmittel-Schläuchen zum Unter drucksetzen eines Rahmens gemäß Fig. 5.

[0031] Fig. 10A-10L verschiedene Ausführungsvarianten des Rahmens mit verschiedenen

Stift-Querschnitten, verschiedenen Nuten innerhalb des Rahmens und verschiedenen Eckbereichs-Abrundungen von Rahmen.

[0032] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zur 3D-Darstellung in einer teilweise aufgeschnittenen Ansicht bzw. in einem horizontalen Schnitt, wobei eine Vielzahl von Stiften 2 in einem - hier allgemein rechteckigen - Rahmen 3 zueinander parallel angeordnet und in ihrer Längsrichtung (d.h. Höhe) individuell verstellbar sind, vgl. insbesondere Fig. 1. Der Rahmen 3, der aus einem Elastomer, wie z.B. Silikonkautschuck, bestehen kann, ist innerhalb einer Spanneinrichtung 4 angeordnet, die einen den gesamten Rahmen 3 umfassenden steifen, äußeren Spannteil 5 aufweist, der zur Druckausübung auf vier innere, im Querschnitt C- bzw. U-förmige

Spannprofile 6 dient. Das Feld der Stifte 2 kann mittels einer wie z.B. aus dem Stand der Technik bekannten Stift-Ansteuerung (vgl. z.B. US 2014/0120195 A1) in eine 3D-Form gebracht werden, wonach der Rahmen 3 einwärts komprimiert wird, d.h. mittels der Spanneinrichtung 4 unter Druck gesetzt wird, z.B. mittels Schrauben 7, die an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 3 in jeweils gleicher Anzahl befestigt sind. Dadurch werden die Stifte 2 in der Position fixiert. Um mögliche Spannungen zwischen dem Rahmen 3 und der Spanneinrichtung 4 zu vermeiden, kann zwischen dem Rahmen 3 und der Spanneinrichtung 4 eine - in der Zeichnung nicht näher ersichtlichen - Gleitschicht angebracht werden. Eventuelle Toleranzen in den Stiften 2, der Konstruktion des Rahmens 3, der Spanneinrichtung 4 und/oder des steifen äußeren Spannteils 5 können durch gesondertes Justieren der Schrauben 7 ausgeglichen werden. Die äußere Reihe der Stifte 2 kann außerdem mit dem Rahmen 3 einstückig oder mit ihm verklebt sein, da sich die äußere Reihe der Stifte 2 ohnehin nur erschwert an einem Rahmen 3 aus Elastomer verschieben lässt. Zudem bietet diese Ausführung auch Vorteile im Bezug auf die Herstellung und die Stabilität.

[0033] Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine alternative Ausführung der Vorrichtung 1 zur 3D-Darstel-lung in einer teilweise aufgeschnittenen Ansicht bzw. in einer Draufsicht, wobei eine Vielzahl von Stiften 2 in einem rechtwinkligen Rahmen 3 mittels eines Spannbandes 8 komprimiert wird. Bei dieser Ausführungsform sind Eckwinkel 9 als äußere Spannteile vorgesehen, die an den vier Ecken des Rahmens 3 angeordnet sind. Das Spannband 8 wird um die gesamte Rahmenkonstruktion, bestehend aus Rahmen 3 und der Spanneinrichtung 4 inkl. Eckwinkel 9 gelegt und ist über einen herkömmlichen Spannverschluss 10 schließbar.

[0034] Dadurch, dass die Spannteile als Eckwinkel 9 ausgebildet sind, kann gezielt und gleichmäßig Druck auf die Eckbereiche des Rahmens 3 ausgeübt werden. Gleichzeitig bleibt durch die jeweils eine Lücke 11 an den vier Seiten des Rahmens 3 genug Spielraum für die Kompression, und es wird vermieden, dass die Eckwinkel 9 durch eine gegenseitige Berührung die Kompression behindern. Die Eckteile 9 weisen zudem eine Nut 12 (siehe Fig. 3) zum Einlegen des Spannbandes 8 auf, was verhindert, dass das Spannband 8 z.B. beim Spannungsvorgang verrutscht. Durch die Nuten 12 bleibt das Spannband 8 an seiner Position und ermöglicht dadurch ein einfaches und unkompliziertes Schließen und Öffnen des Spannverschlusses 10. Das Spannband 8 weist außerdem aufgrund der Eckwinkel 9 in den vier Eckbereichen des Rahmens 3 eine zumindest bereichsweise konvexe Form 13 auf. Dadurch kann auf einfache Art und Weise über den gesamten Umfang des Rahmens 3 eine gleichmäßige Zugspannung erzielt werden. Um nach dem Lösen des Spannbandes 8 eine ungewollte Trennung des Rahmens 3 von den Spannteilen 6 zu vermeiden, können der Rahmen 3 und die Spannteile 6 punktuell verklebt sein.

[0035] Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur 3D-Darstellung in einer teilweise aufgeschnittenen Schrägansicht bzw. in einer Draufsicht. Hier ist die Spanneinrichtung 4 durch einen Druckmittel-Schlauch 14 und einen äußeren fixen Spannteil in Form eines äußeren (Stütz-) Rahmens 15, z.B. als ein fixer Stahlrahmen 15 gebildet, der außerhalb des Rahmens 3 angeordnet ist. Der Druckmittel-Schlauch 14, der den gesamten - hier wiederum rechteckigen - Rahmen 3 kontinuierlich umgibt, übernimmt die Aufgabe der Druckausübung wie die Schrauben 7 in Fig. 1 und 2 oder das Spannband 8 in Fig. 3 und 4. Mit Hilfe des äußeren Rahmens 15 kann durch z.B pneumatisches oder hydraulisches Unterdrucksetzen des Druckmittel-Schlauchs 14 Druck auf den inneren Rahmen 3 und somit auch auf die Stifte 2 ausgeübt werden. Auf diese Weise kann der Druck auf die Stifte 2 beliebig angepasst werden. In dieser Ausführungsform sind der Rahmen 3 und der Druckmittel-Schlauch 14 einstückig ausgebildet, was die gesamte Rahmen-Spanneinrichtung zusätzlich vereinfacht. Das pneumatische oder hydraulische Unterdrucksetzen des Druckmittel-Schlauchs 14 kann über einen Anschluss 16 (mit Ventil) erfolgen.

[0036] Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführung eines Rahmens 3 in Draufsicht, wobei dieser, ebenso wie die Stifte 2, einen runden Querschnitt aufweist. Durch den runden Querschnitt des Rahmens können die inneren Spannprofile 6 von vier (gemäß Fig. 1) auf z.B. drei (oder zwei) reduziert werden.

[0037] Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführung storm des Rahmens 3 in Draufsicht, wobei der Querschnitt des Rahmens 3, sowie hier auch der Querschnitt der Stifte 2, eine sechseckige Form aufweisen.

[0038] Durch den sechseckigen Querschnitt der Stifte 2 können diese ohne Leerräume zwischen ihnen aneinander anliegen und somit kann eine dichte Anordnung der Stifte 2 erzielt werden. Aufgrund der Form des Rahmens 3 sind sechs innere Spannprofile 6, die an den jeweils sechs Seiten des Rahmens 3 anliegen, vorgesehen.

[0039] Fig. 9 zeigt in den Teilfiguren 9A, 9B und 9C verschiedene Profil-Varianten des Druck-mittel-Schlauchs 14 (vgl. Fig. 4 und 5). Dabei sind in Fig. 9A ein innerer Rahmen 3, ein Druckmittel-Schlauch 14 und ein fester äußerer Stahlrahmen 15 als getrennte Teile gezeigt.

[0040] Fig. 9B zeigt eine Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 9A, wobei ein Druckmittel-Schlauch 14, der die Druckkraft nach innen ausübt, zwischen einem fixen äußeren Stahlrahmen 15 und einem inneren beweglichen, z.B. geteilten Stahlprofil 17 am Rahmen 3 angeordnet ist.

[0041] In Fig. 9C ist statt des Druckmittel-Schlauchs 14 eine Membran 18 vorgesehen, die mit einem festen äußeren Stahlrahmen 15 fest verbunden ist und so eine Druckkammer 19 bildet. Dabei kann die Verbindung zwischen dem Stahlrahmen 15 und der Membran 18 z.B. formschlüssig (mittels Verankerung) und/oder kraftschlüssig (z.B. Verklebung) erfolgen. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sie ressourceneffizient und kompakt ist.

[0042] Fig. 10A-10L illustrieren verschiedene Varianten, wie der Rahmen 3 bzw. die Anlage zwischen dem Rahmen 3 und den Stiften 2, sowie der Querschnitt der Stifte 2 ausgebildet sein kann.

[0043] Fig. 10A-10D zeigen Stifte 2 mit verschiedenen, an sich bekannten Querschnitten. Während Fig. 10A und 10C Stifte 2 mit rundem bzw. viereckigem Querschnitt zeigen, sind gemäß Fig. 10B und 10D die Stifte 2 mit einem sechseckigen bzw. dreieckigen Querschnitt ausgebildet. Letztere sind, so wie jene gemäß Fig. 10C, vor allem durch die Vermeidung von Leerräumen 20 (s. Fig. 10A) vorteilhaft.

[0044] Weiters zeigt Fig. 10E eine Anordnung von im Querschnitt runden Stiften 2, wobei die äußere (erste) Reihe (links in Fig. 10E) in Form von längsgeteilten Stiften 21 am Rahmen 3 vorgesehen ist.

[0045] In Fig. 10F ist eine äußere Reihe von Stiften 2’ mit dem Rahmen 3 einstückig ausgebildet. Dadurch kann ein kontinuierlicher Übergang von den Stiften 2 und dem Rahmen 3 erzielt werden.

[0046] Gemäß Fig. 10G hat der Rahmen 3 - als Alternative zu Fig. 10F - innen Nuten, wie in Fig. 10B, jedoch haben die Stifte 2 in dieser Ausführungsform, anders als in Fig. 10B, einen runden Querschnitt. Die Größe der Leerräume 20 an den inneren Rändern des Rahmens 3 wird durch diese Form der Nuten im Vergleich zu Fig. 10F reduziert, was sich positiv auf die Kompression auswirken kann.

[0047] Fig. 10H zeigt eine ähnliche Ausführung der Nuten innerhalb des Rahmens 3 wie Fig. 10G. Die Nuten sind im Gegensatz zu den Nuten in Fig. 10G nicht eckig, sondern abgerundet ausgebildet. So kann sich der Rahmen 3 durch die runden Nuten eng an die äußeren Reihen der Stifte 2 anschmiegen. Außerdem ist diese Ausführungsform besonders einfach und stabil herstellbar.

[0048] Fig. 101-10L zeigen ausgehend von der Ausführungsform gemäß Fig. 10G Rahmen 3 mit verschieden stark ausgeprägten Abrundungen der Bereiche in den Ecken. Im Einzelnen zeigt Fig. 101, dass die Anordnung der Stifte 2 innerhalb des Rahmens 3 relativ spitz in der Ecke zusammenläuft. Fig. 10K zeigt im Vergleich dazu einen etwas stumpferen Winkel, wohingegen Fig. 10L schon eine deutliche Abrundung des Stifte-Felds 2 in den Ecken des Rahmens 3 zeigt. Abhängig von der Abrundung der Ecken kann die Kraftübertragung auf den Rahmen 3 verbessert werden. Vor allem in den Ausführungen mit dem Spanngurt 8 gemäß Fig. 3 und 4 und dem Druckmittel-Schlauch 14 können zu kleine Radien an den Ecken problematisch werden.

Claims (17)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung (1) zur 3D-Darstellung von Objekten, mit einer Vielzahl von Stiften (2), die in einem Rahmen (3) zueinander parallel angeordnet und in ihrer Längsrichtung verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) einwärts komprimierbar ist und die Stifte (2) somit durch den Rahmen (3) seitlich unter Druck setzbar sind, wobei der Rahmen (3) aus mehreren Rahmenteilen und bzw. oder aus einem flexiblen Material besteht, und dass der Rahmen (3) innerhalb einer äußeren Spanneinrichtung (4) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) zumindest einen äußeren steifen Spannteil (5) aufweist, der gegen den Rahmen (3) spannbar ist.
3. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Spannteile (5) mit Hilfe von Schrauben (7) gegen den Rahmen (3) spannbar sind.
4. 4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine äußere Spannteil (5) mit Hilfe eines Spannbandes (8) gegen den Rahmen (3) spannbar ist.
5. 5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Spannteile (5) durch an Ecken des Rahmens (3) angeordnete Eckwinkel (9) gebildet sind.
6. 6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckwinkel (9) außen zumindest bereichsweise eine konvexe, z.B. allgemeine elliptische Kontur aufweisen.
7. 7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckteile (9) am Außenumfang eine Nut (10) zum Einlegen des Spannbandes (8) aufweisen.
8. 8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) im Wesentlichen punktuell mit der Spanneinrichtung (4), z.B. durch Kleben, verbunden ist.
9. 9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) einen Druckmittel-Schlauch (14) aufweist, der außerhalb des Rahmens (3) angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Druckmittel-Schlauch (14) außen an einem Außenrahmen (15) abstützt.
11. 11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Außenseite des Rahmens (3) eine Membran (18), zur Bildung einer aufblasbaren Kammer (19) zwischen ihr und dem Rahmen (3), verbunden ist.
12. 12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Gleitschicht zwischen dem Rahmen (3) und der Spanneinrichtung (4).
13. 13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) aus einem Elastomer, z.B. Silikonkautschuck besteht.
14. 14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) durch einen mit einer Wand direkt an den Stiften (2) seitlich anliegenden Druckmittel-Schlauch (14) gebildet ist.
15. 15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) innen mit Nuten (12), z.B. entsprechend dem Querschnitt der Stifte (2), ausgebildet ist.
16. 16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Reihe von Stiften (2) mit dem Rahmen (3) einstückig oder mit ihm verklebt ist und/oder längsgeteilte Stifte (2) am Rahmen (3) angebracht sind.
17. 17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (2) einen sechseckigen Querschnitt aufweisen. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen