DE19846129C1

DE19846129C1 - Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen von räumlichen Strukturen

Info

Publication number: DE19846129C1
Application number: DE1998146129
Authority: DE
Original assignee: BROUWERS MICHEL
Current assignee: BROUWERS MICHEL
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: EP0992329A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen von räumlichen Strukturen, beispielsweise mit einem Oberflächenrelief versehenen Metallteilen, wie Knöpfen oder Zierelementen. Im Rahmen der Erfindung ist dabei vorgesehen, DOLLAR A - daß von dem zu vergrößernden oder verkleinernden Originalteil ein positiver oder negatischer Siliconabguß hergestellt wird, DOLLAR A - daß unter Einsatz eines Verflüchtigungsmittels ein Schrumpf- oder Quellvorgang des Siliconabgusses vorgenommen wird, und DOLLAR A - daß von dem geschrumpften oder aufgequollenen Siliconabguß ein erneuter Abguß erstellt wird. DOLLAR A Je nach gewünschter Verkleinerung oder Vergrößerung wird dabei im Rahmen der Erfindung entweder das vorgesehene Verflüchtigungsmittel dem verwendeten Silicon zuvor zugemischt oder erst in der Folge nach der Herstellung des Siliconabgusses in ein Bad dieses Verflüchtigungsmittels eingetaucht. Durch mehrmalige Wiederholungen des beschriebenen Verfahrens können dabei beliebige Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen des verwendeten Originalteils erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen von räumlichen Strukturen, insbesondere mit einem Oberflächenrelief versehenen Metallteilen, wie Knöpfen oder Zierelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Trachtenmode ist es sehr beliebt, wenn die entsprechenden Kleidungsstücke mit Knöpfen versehen sind, welche auf ihrer Außenseite das Relief einer alten Münze aufweisen. Derartige Zierknöpfe können dabei aus Messing- oder Silberblechen unter Einsatz von Stahlstempeln gepreßt oder sehr viel preiswerter mit Hilfe eines Druckgusses aus einer Zinklegierung gegossen werden.

Bei derartigen Dekorationsknöpfen der Trachtenmode besteht zwangsläufig ein Bedarf an Knöpfen unterschiedlicher Größe, so daß von einem Originalteil entsprechende Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen hergestellt werden müssen. Diese Notwendigkeit ergibt sich vor allem dann, wenn die als Vorbild verwendeten Originalmünzen im Vergleich zu normalen Knöpfen zu groß oder zu klein sind.

Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen von mit einem Oberflächen relief versehenen Metallteilen können beispielsweise mit Hilfe photo graphischer Ätzverfahren hergestellt werden. Derartige Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß dabei eine genaue Erfassung der Reliefkonturen, insbesondere im Hinblick auf ihre Tiefe nicht möglich ist.

Es sind fernerhin Vergrößerungs- und/oder Verkleinerungsverfahren bekannt, bei welchen eine Spanabhebung von einem vorgesehenen Metall rohling erfolgt. Diese Spanabhebung unter Einsatz eines Fräskopfes kann dabei entweder auf analoger Basis mit Hilfe eines die Oberfläche des Originalteils abtastenden Abtaststiftes oder auf digitaler Basis unter Einsatz eines über die Oberfläche des Originalteils entlanggeführten Laserstrahls erfolgen. Derartige Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß der zur Erzielung von Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen erforderliche apparative Aufwand sehr hoch ist, daß für die Steuerung derartiger Kopiermaschinen zusätzlich noch ein erheblicher Arbeit- und Zeitaufwand erforderlich ist, und daß schließlich aufgrund der vorgesehenen Span abhebung feine Fräsriefen und andere Abtastmerkmale entstehen, welche das Gesamtbild der vorgenommenen Vergrößerungen und/oder Ver kleinerungen verschlechtern.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen von räumlichen Strukturen zu schaffen, welches bei einem minimalen apparativen Aufwand und einem sehr geringen Arbeitseinsatz äußerst naturgetreue Ver größerungen und/oder Verkleinerungen von räumlichen Strukturen zuläßt.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Verfahrensschritte erreicht.

Vorteilhafte Verfahrensschritte zur Herstellung von Verkleinerungen und Vergrößerungen sind dabei in den Unteransprüchen 2 und 3 festgelegt.

Anspruch 4 beschreibt ein Verfahren, mit welchem beliebige Verklei nerungen und/oder Vergrößerungen eines Originalteiles vorgegebener Größe herstellbar sind.

Mit Hilfe der im Anspruch 5 aufgezeigten Verfahrensschritte lassen sich zusätzlich beliebige Wölbungen erzielen, falls derartige Wölbungen gewünscht sein sollten.

Die vorliegende Erfindung soll in dem Folgenden näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vorge nommene einstufige Verkleinerung einer älteren Münze, und

Fig. 2 eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vorge nommene zweistufige Vergrößerung derselben älteren Münze.

In dem Folgenden soll zuerst der Fall beschrieben werden, bei welchem eine Originalmünze relativ großen Durchmessers zur Verfügung steht, von welcher aus Verkleinerungen gemacht werden sollen, um sie der Größe von herzustellenden Trachtenknöpfen anzupassen. In diesem Fall wird von der Originalmünze unter Einsatz eines Zwischenabgusses, welcher beispiels weise mit Hilfe eines schnell abbindenden Kunstharzes hergestellt wird, ein Siliconabguß gemacht. Dem verwendeten Silicon wurde dabei zuvor ein Verflüchtigungsmittel, beispielsweise in Form von Alkohol zugemischt. Die auf diese Weise hergestellte Kopie der Originalmünze aus Silicon mit dem zugesetzten Verflüchtigungsmittel wird in der Folge während mehrerer Stunden in einen Trocknungsofen eingesetzt, welcher auf einer Temperatur von etwa 60 bis 70°C gehalten ist. Dadurch ergibt sich eine Verdampfung des in dem Silicon befindlichen Verflüchtigungsmittels, was einen Schrumpfungsvorgang von etwa 20% zur Folge hat. Nach Entfernung dieses Siliconabgusses aus dem Trocknungsofen wird von dem auf diese Weise geschrumpften Siliconabguß ein Abguß mit Hilfe eines schnell abbindenden Kunstharzes vorgenommen, was eine zeitliche Fixierung des geschrumpften Originalteils ergibt. Durch mehrmalige Wiederholungen des beschriebenen Vorgangs lassen sich auf diese Weise beliebige Ver kleinerungen des ursprünglich großen Originalteils erstellen. Fig. 1 zeigt dabei eine einstufige Verkleinerung einer älteren Münze.

In dem Folgenden sei nunmehr der Fall beschrieben, bei welchem von einer Originalmünze Vergrößerungen hergestellt werden sollen, um derartige Vergrößerungen beispielsweise als Knöpfe oder Dekorationselemente für Trachtenmoden verwenden zu können. Auch in diesem Fall wird unter Einsatz eines Zwischenabgusses beispielsweise aus Kunstharz eine Kopie des ursprünglichen Originals aus Silicon hergestellt. Diese Siliconkopie wird nunmehr jedoch mehrere Stunden, beispielsweise über einen ganzen Tag hinweg, in ein Bad mit einem Verflüchtigungsmittel eingetaucht, worauf sich ein Aufblähvorgang des ursprünglichen Siliconabgusses ergibt. Je nach der Art des verwendeten Verflüchtigungsmittels und der Dauer des Eintauchvorgangs kann dabei ein Aufblähvorgang von bis zu 40% erreicht werden. In dem Folgenden wird dann von der aufgeblähten bzw. aufgequollenen Siliconvorlage sehr rasch ein Gipsabdruck mit einem rasch abbindenden Gips erstellt, was eine zeitliche Fixierung der durch das Verflüchtigungsmittel aufgeblähten Siliconvorlage ergibt. Durch mehr malige Vornahme des beschriebenen Ablaufs lassen sich auf diese Weise beliebige Vergrößerungen selbst sehr kleiner Originalteile erreichen. Fig. 2 zeigt dabei Vergrößerungen einer älteren Münze, welche auf diese Weise hergestellt wurden.

Falls unter Einsatz von flachen Originalmünzen gewölbte Knöpfe hergestellt werden sollen, besteht im Rahmen der Erfindung zusätzlich noch die Möglichkeit, daß von der hergestellten Verkleinerungen bzw. Vergrößerungen Kunstharzabgüsse hergestellt werden, welche im Rahmen eines Erwärmungsvorgangs elastisch verformbar gemacht werden. In der Folge kann dieser elastisch verformbare Kunstharzabguß unter Einsatz eines Stempels in einem Kugelanker eingedrückt werden, wodurch sich die gewünschte Wölbung für die spätere Fertigung von gewölbten Trachten knöpfen ergibt.

Im Gegensatz zweidimensional wirkenden photographischen Verfahren und auf der Basis einer Punkt-zu-Punkt-Abtastung wirkenden mechanischen oder elektronischen Verfahren arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren auf einem physio-chemischen Prinzip, bei welchem gewünschte Vergröße rungen und/oder Verkleinerungen einer räumlichen Struktur mit Hilfe eines Verdunstungsmittels erreicht werden. Da mit einem Schritt nur Ver größerungen und Verkleinerungen um die 30% zu erzielen sind, lassen sich beliebige Vergrößerungen und Verkleinerungen durch entsprechende Wiederholungen erreichen, wobei in etwa 7 bis 10 Schritte erforderlich erscheinen, um eine naturgetreue Vergrößerung oder Verkleinerung um einen Faktor 10 zu gewährleisten.

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer Vergrößerung und Verkleinerung von antiken Münzen beschrieben worden ist, so lassen sich auf diese Weise beliebige Vergrößerungen und Verkleinerungen von räumlichen Strukturen erreichen. Die Grenzen von möglichen Anwen dungen sind dabei heute noch nicht so recht absehbar, weil räumliche Strukturen mit einem Wunsch für Vergrößerungen und Verkleinerungen nicht nur in der Kunst und im Gewerbe, sondern auch in der Technik überall auftreten. So kann beispielsweise an die Herstellung von verkleinerten Formen für Skulpturen im Museumsbereich oder im Modellbau gedacht werden. Möglichkeiten ergeben sich ferner in der Medizin, indem zu Lehrzwecken sehr leicht vergrößerte und verkleinerte Knochenstrukturen von Lebewesen zu erstellen sind. Eventuelle Anwendungen liegen auch im Mikromaschinenbau, um beispielsweise komplizierte Maschinenteile, wie Zahnräder, Turbinenräder und dgl. mit Kleinstabmessungen sehr paßgenau, d. h. mit geringen Toleranzen auf einfache Weise fertigen zu können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen und/oder Verkleine rungen von räumlichen Strukturen, beispielsweise mit einem Oberflächenrelief versehenen Metallteilen, wie Knöpfen oder Zier elementen, dadurch gekennzeichnet,

1. daß von dem zu vergrößernden oder verkleinernden Origi nalteil ein positiver oder negativer Siliconabguß hergestellt wird,
2. daß unter Einsatz eines Verflüchtigungsmittels ein Schrumpf- oder Quellvorgang des Siliconabgusses vorgenommen wird, und
3. daß von dem geschrumpften oder aufgequollenen Siliconabguß ein erneuter Abguß erstellt wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer Verkleinerung einer räumlichen Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß dem zur Herstellung des Siliconabgusses verwendeten Silicon vor dem Formungsvorgang eine gewünschte Menge eines Verflüchtigungsmittels zugemischt wird,
2. daß in der Folge der Siliconabguß des Originalteils hergestellt wird,
3. daß daraufhin innerhalb eines Trocknungsofens bei Temperaturen im Bereich zwischen 60 und 70°C ein Trock nungsvorgang vorgenommen wird, bei welchem das Verflüchtigungsmittel zum Verdampfen gebracht wird, und
4. daß mit Hilfe des getrockneten und dabei geschrumpften Siliconabgusses unter Einsatz eines schnell abbindenden Kunstharzes eine zeitlich fixierte Verkleinerung des Original teils hergestellt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Vergrößerungen einer räumlichen Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß ein Siliconabguß des Originalteils erstellt wird,
2. daß der Siliconabguß in der Folge während mehrerer Stunden in ein Bad mit einem Verflüchtigungsmittel eingetaucht wird, bei welchem es zu einem Quellvorgang des Siliconabgusses kommt, und
3. daß unter Einsatz des auf diese Weise aufgequollenen Siliconabgusses mit Hilfe eines schnell abbindenden Gipses eine zeitlich fixierte Vergrößerung des Originalteils hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beschriebenen Verkleinerungs- oder Vergrößerungsschritte mehrmals hintereinander durchgeführt werden, bis von einem Originalteil vorgegebener Größe eine oberflächengetreue Verkleine rung oder Vergrößerung in dem gewünschten Maßstab erzielt ist.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß von der Verkleinerung oder Vergrößerung eines mögli cherweise flachen Originalteils ein Kunstharzabguß hergestellt wird,
2. daß dieser Kunstharzabguß in der Folge einer Wärme behandlung ausgesetzt wird, und
3. daß unter Einsatz eines entsprechend geformten Kugelankers und eines Stempels dem plastisch verformbaren Kunstharz abguß eine beliebige zusätzliche Wölbung gegeben wird.