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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen des Modells eines Gegenstandes mit unregelmässig verlaufenden Oberflächenabschnitten, dadurch gekennzeichnet, - dass auf dem Gegenstand eine erste, zu einem ersten elastomeren Körper (1) vulkanisierende Masse aufgetragen und diese nach dem Aushärten von einer zweiten, zu einer starren Stützschale (7, 8) aushärtenden Masse umgeben wird und darauf die Stützschale und der elastomere Körper (1) vom Gegenstand entfernt werden, - dass der von der starren Stützschale umgebene erste elastomere Körper mit einem dritten, zu einem weiteren Körper aushärtenden Masse ausgegossen wird und darauf die Stützschale (7, 9) und der erste elastomere Körper (1) vom weiteren ausgehärteten Körper entfernt werden, - dass der weitere Körper von einer vierten, zu einer starren Gussform aushärtenden Masse umgossen wird,
welche nach dem Aushärten vom weiteren Körper entfernt wird - und dass die starre Gussform von einer fünften Masse ausgegossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse einen Härter enthält und derart aufgetragen wird, dass sie zu einem einstückigen Körper (1) vulkanisiert und dass die zweite Masse in mehreren Schichten aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem ersten Oberflächenabschnitt des elastomeren Körpers (1) eine erste Schicht (2) der zweiten starr aushärtenden Masse derart aufgetragen wird, dass wenigstens ein Abschnitt ihres Randes von einem damit einstückig ausgebildeten rippenförmigen Vorsprung (6) begrenzt ist, dass die einem zweiten, vorerst freiliegenden Oberflächenabschnitt des elastomeren Körpers zugekehrte, freiliegende Flanke (9) des rippenförmigen Vorsprungs (6) von einem sich mit der erstarrten, zweiten Masse nicht bindenden Stoff überdeckt wird und dass, nachdem die erste Schicht starr ausgehärtet ist, auf mindestens einem Teil des zweiten Oberflächenabschnittes des elastomeren Körpers mindestens eine weitere erste Schicht der zweiten, starr aushärtenden Masse aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder ersten Schicht (2) der zweiten, starr aushärtenden Masse eine zweite, Bewehrungsfasern (4) enthaltende Schicht (3) derselben Masse aufgetragen wird, auf welcher zweiten Schicht (3) eine ein Bewehrungsfasernetz enthaltende dritte Schicht (5) derselben Masse aufgetragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Gegenstand Körperteil eines Lebewesens ist, dadurch gekennzeichnet, dass vorerst auf dem Körperteil ein Hautschutzmittel aufgetragen und darauf die erste, zu einem elastomeren Körper (1) vulkanisierende Masse aufgetragen wird.
6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Gegenstandes mit einem Hohlraum, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenfläche der starren Gussform eine Schicht eines sich mit dieser nicht bindenden Stoffes aufgebracht und die beschichtete Gussform mit einer zu einem Kern erstarrenden Masse ausgegossen wird, dass der Kern aus der Gussform entnommen und die Schicht des sich nicht bindenden Stoffes abgelöst wird, dass der Kern wieder in die Gussform eingesetzt und dagegen abgestützt wird und dass der zwischen dem Kern und der Innenfläche der starren Gussform begrenzte Raum von einer Gussmasse ausgegossen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Modells eines Gegenstandes mit unregelmässig verlaufenden Oberflächenabschnitten.
Beim Herstellen eines Modells eines Gegenstandes mit unregelmässig verlaufenden Oberflächenabschnitten, welcher Gegenstand weder eine geometrische Symmetrieachse noch eine geometrische Symmetrieebene aufweist, entstehen beträchtliche Schwierigkeiten einerseits in bezug auf die Anordnung von Teilebenen der mindestens zweiteiligen Gussform. Weist die Oberfläche dieses Gegenstandes Hinterschneidungen auf, besteht die Möglichkeit, dass sich die Gussform von Gussstück nicht trennen lässt, weil einzelne Bereiche von Gussform und Gussstück formschlüssig veran kert ineinandergreifen.
Der Stand der Technik kennt beispielsweise zum Kopieren von Statuen, zum Kopieren von der Fauna oder Flora angehörigen Gegenstände einerseits das Auftragen von Gips und anderseits das Auftragen von Plastilin auf den jeweiligen Gegenstand, der als Urmodell dient. Diese Verfahren eignen sich jedoch nicht für die serienmässige Herstellung von Abgüssen, insbesondere nicht für die serienmässige Herstellung von Hohlräumen aufweisenden Modellen. Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, - dass auf dem Gegenstand eine erste, zu einem ersten elastomeren Körper vulkanisierende Masse aufgetragen und diese nach dem Aushärten von einer zweiten, zu einer starren Stützschale aushärtenden Masse umgeben wird und darauf die Stützschale und der elastomere Körper vom Gegenstand entfernt werden, - dass der von der starren Stützschale umgebene erste elastomere Körper mit einem dritten, zu einem weiteren Körper aushärtenden Masse ausgegossen wird und darauf die Stützschale und der erste elastomere Körper vom weiteren ausgehärteten Körper entfernt werden, - dass der weitere Körper von einer vierten, zu einer starren Gussform aushärtenden Masse umgossen wird, welche nach dem Aushärten vom weiteren Körper entfernt wird - und dass die starre Gussform von einer fünften Masse ausgegossen wird.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Gussform, wobei einige Teile weggeschnitten sind, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Gussform der Fig. 1.
Bei der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung wird davon ausgegangen, dass ein Modell eines menschlichen Körperteils, insbesondere eines Armes einschliesslich der Hand hergestellt wird. Also ist das Urmodell ein Teil des lebenden, menschlichen Körpers,
Zuerst wird die Hand, der Arm bis zur Achsel mit einer extrem dünnen Schicht eines Hautschutzmittels eingestrichen. Nachfolgend wird der Arm mit einem aushärtbaren Elastomer eingestrichen. Diesem beim Auftragen offensichtlich dünnflüssigen elastomeren Stoff kann einerseits ein Katalysator und anderseits ein Härter beigemischt sein. Es sind auf dem Markt verschiedene solche Stoffe bekannt und erhältlich. Der Katalysator wird vorteilhaft deshalb beigemischt, dass ein schnelles Aushärten (Vulkanisieren) stattfindet, da wie bereits angeführt das Urmodell von einem lebenden.Menschen gebildet ist.
Der dünnflüssig aufgetragene elastomere Stoff härtet (vulkanisiert) am Arm selbst aus und bildet somit nach dem Aushärten einen einstückigen, elastomeren Körper 1 in Form eines Handschuhs mit langem, bis zur Achsel reichenden Stulpen. Weil der elastomere Stoff beim Auftragen äusserst dünnflüssig war, ergibt sich eine absolut naturgetreue Nachbildung des Armes bei der Innen
seite des Handschuhs . Ein Beschädigen des elastomeren Stoffes auf Grund des Ausdehnens des Armes durch einen auftretenden Wärmestau kann nicht eintreten und weil der elastomere Stoff sich jeder Zustandsform des Armes anpassen kann, wird der Abguss naturgetreu. Somit hat sich nun ein elastomerer Körper 1 gebildet, der, weil er dehnbar ist, ohne weiteres vom Arm abgezogen werden kann, wobei das vorher erwähnte aufgetragene Hautschutzmittel als vorzügliches Gleitmittel dient. Dieser gummielastische Körper 1 kann jedoch noch nicht als Gussform verwendet werden, weil er als solcher nicht genügend formstabil ist.
Somit legt die Person, von deren Arm der Abguss gemacht wird, ihren Arm mit dem sich darauf befindlichen, ausgehärteten elastomeren Formkörper 1 auf ein nachgiebiges Bett, so dass der Arm unbeweglich bleibt. Dann wird der oben liegende Abschnitt des elastomeren Körpers mit einer ersten Schicht 2 einer starr aushärtenden Masse einschliesslich Härter überstrichen. Diese Schicht 2 ist relativ dünn und passt sich somit genau den auf der Aussenseite des elastomeren Formkörpers 1 vorhandenen Konturen an, derart, dass bei jeder Stelle eine Berührung zwischen dem elastomeren Stoff und dem starren Stoff vorhanden ist und keine Leerstellen dazwischen auftreten. Über dieser ersten Schicht 2 wird eine weitere, dickere Schicht 3 desselben starr aushärtenden Stoffes aufgetragen, in welcher Bewehrungsfasern 4 vorhanden sind.
Darauf wird ein mit einem flüssigen, zu einem starren Körper aushärtenden Stoff getränktes Bewehrungsfasernetz, welches die äusserste Schicht 5 bildet, aufgebracht. Dabei wird den Massen des starr aushärtenden Stoffes, einschliesslich dem Bewehrungsfasernetz, eine solche Form gegeben, dass entlang mindestens eines Teiles des Randes der aufgetragenen, erstarrten Masse ein rippenförmiger Vorsprung 6 gebildet ist, der wie bei bekannten Gussformen dazu verwendet wird, die zwei Gussformhälften 7, 8 miteinander lösbar zu verbinden.
Darauf wird der Arm vom Stützblock abgehoben und auf die Flanke 9 des rippenförmigen Vorsprungs 6, welche gegen den noch nicht vom starr aushärtenden Stoff beschichteten Abschnitt der elastomeren Gussform zugekehrt ist, eine Schicht eines sich nicht mit dem starr ausgehärteten Stoff bindenden Stoffes aufgetragen. Nachfolgend wird der Arm gedreht und wieder auf den Stützblock gelegt und der noch freiliegende Abschnitt des elastomeren Körpers 1 mit den oben beschriebenen Schichten des starr aushärtenden Stoffes überzogen. Somit sind nun zwei Gussformhälften 7, 8 gebildet, wobei die Teilebene 10 entlang der gegenseitigen Berührungsstellen ihrer Flansche verläuft. Dazu muss noch bemerkt werden, dass die Flansche nicht geradlinig verlaufen, sondern entsprechend der Aussenform des Armes verlaufen, so dass ein einwandfreies Trennen bzw. Zusammenfügen der zwei Schalenteile möglich ist.
Damit ist nun eine Gussform geschaffen, die aus einem inneren, einstückigen, elastomeren Hohlkörper I besteht, welcher von zwei starren Stützschalen 7, 8 umgeben ist. Um nun diese dreiteilige Gussform vom Arm zu entfernen, werden zuerst die zwei Schalen voneinander entfernt und anschliessend der elastomere Hohlkörper vom Arm abgestreift:
Danach wird der Innenraum 11 des elastomeren Körpers der wieder zwischen den zwei Stützschalen 7, 8 angeordnet worden ist, mit einer weiteren, zu einem elastomeren Körper vulkanisierenden Giessmasse ausgegossen. Die während dieses Ausgiessens entstehenden, seitlich auf den elastomeren Körper 1 einwirkenden Drücke werden von den starren, diesen umgebenden Stützschalen 7, 8 aufgenommen, so dass ein naturgetreuer Abguss erfolgt.
Nach erfolgtem Guss werden die zwei Stützschalen 7, 8 zuerst entfernt und darauf der elastomere Körper 1 von der zwischenzeitlich ebenfalls zu einem Elastomer erstarrten Gussmasse entfernt. Da sowohl der elastomere Körper 1 als auch die erstarrte Gussmasse dehnbar sind, kann letztere eine beliebige Oberflächenform aufweisen, so dass eine absolut naturgetreue Wiedergabe der Oberfläche des Armes möglich ist.
Zur Serieherstellung von Modellen ist es jedoch vorteilhaft, wenn die dazu verwendete Gussform starr und nicht von einem Elastomer gebildet ist.
Somit wird die, ein naturgetreues Abbild darstellende elastomere Gussmasse wieder von einer weiteren, starr aushärtenden Masse umgossen. Da diese als Gussform dient, also mindestens zwei Schalen aufweisen muss, ist das Vorgehen beim Auftragen derselben gleich wie beim Auftragen der Schichten der starr aushärtenden Masse auf den handschuhförmigen elastomeren Formkörper 1. Nur weisen jetzt die Innenflächen der Schalen die zur unmittelbaren Herstellung eines Gussstückes notwendige Strukturierung auf.
Diese starre Gussform wird nun mit einer weiteren, zum elastomeren Modell des Armes erstarrenden Masse ausgegossen. Weil die Gussform starr, jedoch der Werkstoff des Modells ein Elastomer ist, kann das gegenseitige Trennen wieder ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Somit ist ein elastomeres, naturgetreues Modell des Armes erhalten worden.
Für gewisse Anwendungen kann es nun erwünscht sein, dass das Modell des Armes naturgetreu bewegbar ist. In diesem Fall wird im Modell des Armes ein beispielsweise metallenes Gerüst bzw. Träger eingebaut, welcher z.B. mit einem Scharnier versehen ist, welches beim Ellbogenbereich angeordnet ist. Um einen solchen Träger im Modell anordnen zu können, muss dieses offensichtlich einen Hohlraum aufweisen.
Dazu wird die Innenseite der vorgängig genannten Gussform von einem sich mit ihr nicht bindenden Stoff, z. B. Plastilin beschichtet und darauf ausgegossen. Nach dem Aushärten der Masse, mit welcher die beschichtete Gussform ausgegossen worden ist, wird sie aus der Gussform entnommen und das Plastilin von der Innenseite der Gussform entfernt. Darauf wird die ausgehärtete Masse, die nunmehr offensichtlich als Kern dient, wieder in die Gussform eingesetzt und in bekannter Weise gegen letztere abgestützt. Somit ist nun ein von der Innenseite der Gussform und vom Kern umgrenzter Raum gebildet, der dem früher aufgetragenen Plastilin entspricht. Darauf wird dieser Raum mit einer z. B. zu einem Elastomer vulkanisierenden Masse ausgegossen.
Nach erfolgtem Vulkanisieren in und Entnehmen des Elastomers aus der Gussform wird dieser nun über den genannten Träger, der mindestens in der Funktionsweise einem Teil des menschlichen Skeletts nachgebildet ist, gestülpt, und dann wird der Elastomer gegen den Träger abgestützt. Letzteres kann beispielsweise mittels eines Ausschäumens durchgeführt werden.
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PATENT CLAIMS 1. Method for producing the model of an object with irregularly running surface sections, characterized in that - a first mass vulcanizing to a first elastomeric body (1) is applied to the object and this is hardened by a second, to a rigid support shell (7, 8) is hardened mass and then the support shell and the elastomeric body (1) are removed from the object, - that the first elastomeric body surrounded by the rigid support shell is poured out with a third mass hardening to form another body and on top the support shell (7, 9) and the first elastomeric body (1) are removed from the further hardened body, - that the further body is encapsulated by a fourth mass hardening into a rigid mold,
which is removed from the further body after hardening - and that the rigid casting mold is poured out by a fifth mass.
2. The method according to claim 1, characterized in that the first mass contains a hardener and is applied in such a way that it vulcanizes into a one-piece body (1) and that the second mass is applied in several layers.
3. The method according to claim 2, characterized in that on a first surface section of the elastomeric body (1), a first layer (2) of the second rigidly curing compound is applied in such a way that at least a portion of its edge is formed by a rib-shaped projection formed integrally therewith ( 6) it is limited that the exposed flank (9) of the rib-shaped projection (6) facing a second, initially exposed surface section of the elastomeric body is covered by a substance that does not bond with the solidified, second mass, and that after the first layer is rigidly cured, at least a further first layer of the second, rigidly curing mass is applied to at least part of the second surface section of the elastomeric body.
4. The method according to claim 3, characterized in that on each first layer (2) of the second, rigidly curing mass, a second, reinforcing fibers (4) containing layer (3) of the same mass is applied, on which second layer (3) one Reinforcing fiber network containing third layer (5) of the same mass is applied.
5. The method according to claim 3, wherein the object is body part of a living being, characterized in that a skin protection agent is initially applied to the body part and then the first vulcanizing mass is applied to an elastomeric body (1).
6. Application of the method according to claim 1 for the production of an object with a cavity, characterized in that a layer of a non-binding substance is applied to the inner surface of the rigid casting mold and the coated casting mold is poured out with a mass that solidifies to form a core, that the core is removed from the mold and the layer of the non-binding substance is detached, that the core is put back into the mold and supported against it, and that the space limited between the core and the inner surface of the rigid mold is poured out by a casting compound.
The invention relates to a method for producing the model of an object with irregularly running surface sections.
When producing a model of an object with irregularly running surface sections, which object has neither a geometrical axis of symmetry nor a geometrical plane of symmetry, considerable difficulties arise on the one hand with regard to the arrangement of part planes of the at least two-part mold. If the surface of this object has undercuts, there is a possibility that the casting mold cannot be separated from the casting, because individual areas of the casting mold and casting interlock with one another in an interlocking manner.
The prior art knows, for example, for copying statues, for copying objects belonging to the fauna or flora, on the one hand the application of plaster and on the other hand the application of plasticine to the respective object, which serves as the original model. However, these methods are not suitable for the serial production of castings, in particular not for the serial production of cavities. The aim of the invention is to remedy the disadvantages mentioned.
The method according to the invention is characterized in that a first mass, vulcanizing to a first elastomeric body, is applied to the object and, after hardening, is surrounded by a second mass hardening to a rigid support shell and then the support shell and the elastomeric body are covered by the object are removed, - that the first elastomeric body surrounded by the rigid support shell is poured out with a third mass which cures to form a further body and then the support shell and the first elastomeric body are removed from the further hardened body, - that the further body is covered by a fourth , is cast into a rigid casting mold-hardening mass, which is removed from the further body after hardening - and that the rigid casting mold is poured out by a fifth mass.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. Show it:
Fig. 1 is a perspective view of a mold, with some parts cut away, and
2 shows a cross section through the casting mold of FIG. 1.
In the following exemplary description it is assumed that a model of a human body part, in particular an arm including the hand, is produced. So the original model is part of the living human body,
First the hand, arm to armpit is coated with an extremely thin layer of a skin protection agent. The arm is then coated with a curable elastomer. On the one hand, a catalyst and, on the other hand, a hardener can be admixed to this obviously thin-flowing elastomeric substance. Various such substances are known and available on the market. The catalyst is advantageously mixed in so that a rapid hardening (vulcanization) takes place, since, as already mentioned, the original model is formed by a living person.
The thinly applied elastomeric material hardens (vulcanized) on the arm itself and thus forms a one-piece, elastomeric body 1 in the form of a glove with long gauntlets reaching to the armpit after hardening. Because the elastomeric material was extremely thin when applied, the result is an absolutely lifelike reproduction of the arm on the inside
side of the glove. Damage to the elastomeric material due to the expansion of the arm due to a build-up of heat cannot occur, and because the elastomeric material can adapt to any shape of the arm, the cast becomes lifelike. Thus, an elastomeric body 1 has now formed, which, because it is stretchable, can easily be pulled off the arm, the previously applied applied skin protection agent serving as an excellent lubricant. However, this rubber-elastic body 1 cannot yet be used as a casting mold because, as such, it is not sufficiently dimensionally stable.
Thus, the person from whose arm the cast is made places his arm with the cured elastomeric molded body 1 thereon on a resilient bed, so that the arm remains immobile. Then the upper section of the elastomeric body is covered with a first layer 2 of a rigidly curing compound including hardener. This layer 2 is relatively thin and thus adapts exactly to the contours present on the outside of the elastomeric molded body 1, in such a way that there is contact between the elastomeric material and the rigid material at every point and there are no empty spaces between them. Another, thicker layer 3 of the same rigidly hardening material, in which reinforcement fibers 4 are present, is applied over this first layer 2.
A reinforcing fiber network, which forms the outermost layer 5, is impregnated with a liquid substance that hardens to a rigid body. In this case, the masses of the rigidly hardening material, including the reinforcing fiber network, are given such a shape that a rib-shaped projection 6 is formed along at least part of the edge of the applied, solidified mass, which, as in known molds, is used to hold the two mold halves 7 , 8 releasably connected to each other.
The arm is then lifted off the support block and a layer of a substance that does not bind with the rigidly hardened substance is applied to the flank 9 of the rib-shaped projection 6, which faces the section of the elastomeric mold that has not yet been coated by the rigidly hardening substance. The arm is then rotated and placed again on the support block and the still exposed section of the elastomeric body 1 is covered with the layers of the rigidly curing material described above. Thus, two mold halves 7, 8 are now formed, the partial plane 10 running along the mutual contact points of their flanges. In addition, it must be noted that the flanges do not run in a straight line, but run according to the outer shape of the arm, so that the two shell parts can be separated or joined properly.
This now creates a mold which consists of an inner, one-piece, elastomeric hollow body I, which is surrounded by two rigid support shells 7, 8. In order to remove this three-part mold from the arm, the two shells are first removed from each other and then the elastomeric hollow body is stripped from the arm:
Then the interior 11 of the elastomeric body, which has again been arranged between the two support shells 7, 8, is poured out with a further casting compound which vulcanizes to form an elastomeric body. The pressures which arise during this pouring and act laterally on the elastomeric body 1 are absorbed by the rigid support shells 7, 8 surrounding them, so that a lifelike casting takes place.
After the casting has taken place, the two support shells 7, 8 are first removed and then the elastomeric body 1 is removed from the casting compound, which in the meantime has also solidified into an elastomer. Since both the elastomeric body 1 and the solidified casting compound are stretchable, the latter can have any surface shape, so that an absolutely lifelike reproduction of the surface of the arm is possible.
For series production of models, however, it is advantageous if the mold used for this purpose is rigid and not formed by an elastomer.
The elastomer casting compound, which is a true-to-life image, is thus encapsulated again by a further, rigidly curing compound. Since this serves as a casting mold, that is to say must have at least two shells, the procedure for applying the same is the same as for applying the layers of the rigidly curing mass to the glove-shaped elastomeric molded body 1. Only now the inner surfaces of the shells have the necessary for the immediate production of a casting Structuring on.
This rigid mold is now poured out with a further mass that solidifies into the elastomeric model of the arm. Because the mold is rigid, but the material of the model is an elastomer, the mutual separation can be carried out again without difficulty.
An elastomeric, lifelike model of the arm has thus been obtained.
For certain applications, it may now be desirable for the model of the arm to be able to move in a lifelike manner. In this case, a metal frame or support, for example, is installed in the model of the arm, which e.g. is provided with a hinge which is arranged at the elbow area. In order to be able to arrange such a carrier in the model, it must obviously have a cavity.
For this purpose, the inside of the aforementioned mold is made of a non-binding substance, e.g. B. coated plasticine and poured onto it. After the mass with which the coated casting mold has been poured out, it is removed from the casting mold and the plasticine is removed from the inside of the casting mold. The hardened mass, which now obviously serves as the core, is then reinserted into the casting mold and supported in a known manner against the latter. This creates a space bounded by the inside of the mold and the core, which corresponds to the plasticine applied earlier. Then this room with a z. B. poured into an elastomer vulcanizing mass.
After vulcanization has taken place and the elastomer has been removed from the mold, the latter is then placed over the carrier mentioned, which at least in terms of its function is modeled on part of the human skeleton, and the elastomer is then supported against the carrier. The latter can be carried out, for example, by means of foaming.