DE202014010867U1

DE202014010867U1 - System für Strukturdesign

Info

Publication number: DE202014010867U1
Application number: DE202014010867.6U
Authority: DE
Original assignee: Liberty Diversified International Inc
Current assignee: Liberty Diversified International Inc
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: EP3063343A1

Abstract

Architektonische Struktur, aufweisend eine gekrümmte Fläche, wobei die architektonische Struktur umfasst: eine Mehrzahl von gefalteten Boxen, wobei jede von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ein Boxvorderteil umfasst; wobei jedes der Boxvorderteile eine vordere Teilfläche umfasst, die mit einer Mehrzahl von ersten Seiten entlang einer Mehrzahl von ersten Falzen verbundene ist; wobei die gekrümmte Fläche auf wenigstens einer der vorderen Teilflächen wenigstens von einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ausgebildet ist; wobei sich die gekrümmte Fläche durchgehend über mehr als eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckt; wobei die gekrümmte Fläche wenigstens einen sich über eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckenden doppelt gekrümmten Teil umfasst, der einen ersten gekrümmten Teil entlang einer ersten Achse und einen zweiten gekrümmten Teil entlang einer zweiten Achse umfasst, wobei sich der erste gekrümmte Teil vom zweiten gekrümmten Teil unterscheidet; wobei wenigstens eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen eine andere Größe hat als eine andere von der Mehrzahl von gefalteten Boxen; und wobei die Mehrzahl von gefalteten Boxen mit einem aus der Gruppe bestehend aus Magneten, Befestigungselementen und Klebern ausgewählten ersten Befestigungsglied aneinander befestigt sind.

Description

SYSTEM FÜR STRUKTURDESIGN
VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der am 20. Oktober 2014 eingereichten US-Gebrauchsmusteranmeldung (U.S. Utility Application) mit der Serien-Nr. 14/518276 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design” (System und Verfahren für Strukturdesign), die eine Ausscheidungsanmeldung der am 22. Dezember 2010 eingereichten US-amerikanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Serien-Nr. 12/975917 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design” ist, die die Priorität der am 8. Januar 2010 eingereichten US-amerikanischen vorläufigen Patentanmeldung (U.S. Provisional Application) mit der Serien-Nr. 61/293508 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design” und der am 23. Dezember 2009 eingereichten US-amerikanischen vorläufigen Patentanmeldung (U.S. Provisional Application) mit der Serien-Nr. 61/289936 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design” beansprucht. Die vorliegende Anmeldung beansprucht auch die Priorität der am 22. August 2014 eingereichten US-amerikanischen vorläufigen Patentanmeldung (U.S. Provisional Application) mit der Serien-Nr. 62/040,588 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design – 3” und der am 31. Oktober 2013 eingereichten US-amerikanischen vorläufigen Patentanmeldung (U.S. Provisional Application) mit der Serien-Nr. 61/898,012 mit der Bezeichnung ”System and Method for Structure Design – 2”, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
GEBIET DER ERFINDUNG UND KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung richtet sich auf selbsttragende Strukturkörper, die komplexe gekrümmte Flächen aufweisen können, wobei jeder Strukturkörper aus kleineren Teilkörpern aufgebaut ist.
Strukturen, wie etwa Messe-Displays, Büro-Raumteiler, Zimmerwände und auch Decken sind typischerweise flache, planare Flächen. Sie weisen im Allgemeinen an Holz- oder Metallständern befestigte Sperrholz- oder Gipskartonplatten auf; flache Wandflächen eignen sich zum Aufhängen von Bildern, Regalen, Marketing-Material usw., aber es mangelt ihnen an eigener optischer Ausdruckskraft. Doppelt gekrümmte Wände, andererseits, sind dynamischer, ausdrucksvoll und modulieren das architektonische Raumerlebnis. Aufgrund der hohen geometrischen Komplexität und der extremen technischen Herausforderungen bei der Herstellung und dem Aufbau sind sie jedoch selten. Diese Komplexität ergibt sich aus der Tatsache, dass eine doppelt gekrümmte Fläche eine Krümmung in zwei Achsen aufweist und deshalb nicht flach abgewickelt werden kann. Aus diesem Grund kommt die in zwei Dimensionen gekrümmte architektonische Fläche entweder als teure, maßgefertigte Installation vor oder wird auf eine Wölbung oder eine ”S”-Kurve vereinfacht. Diese Wände werden typischerweise so gebaut, dass Ständer oder Rohre aus Holz oder Metall in einem Wölbungsmuster, Kurvenmuster (zum Beispiel einem Kurvenlineal- oder Ellipsenmuster statt nur einem radialen Kurvenmuster) oder im besten Fall in einem ”S”-Kurvenmuster platziert und mit gebogener Gipskartonplatte abgedeckt werden. Falls eine komplexere gekrümmte Fläche (wie eine kugelförmige oder andere doppelt gekrümmte Fläche) gewünscht wird, wird ein maßgefertigter gekrümmter oder stark gegehrter (facettierter) Rahmen hergestellt, um daran platzierte gekrümmte Platten zu tragen. Sie wird durch Formung hergestellt, was manchmal gebogene laminierte Platten umfasst, die über Formwerkzeuge für Verbundwerkstoffe wie Holzfurnierschichten oder Glasfaserstoff und Harz oder Thermoformung mit thermoplastischen Materialien hergestellt werden. Andere gekrümmte Wände, wie etwa Mauern im Garten- und Landschaftsbau, können hergestellt werden, indem gleich große Ziegelsteine, Pflastersteine oder Bausteine in einem gekrümmten Muster aufeinandergeschichtet werden. Allzu oft sind dies jedoch Bögen oder ”S”-Kurven, und falls sie eine komplexere Form darstellen, nähern sie sich dieser nur mit einem dachziegelartig überlappten oder gebrochenen Effekt mit einigen erforderlichen nicht zusammenhängenden Kanten zwischen Einheiten an, und benötigen in der Regel auch einen Rahmen.
Im Gegensatz dazu umfasst eine der Veranschaulichung dienende Ausführungsform dieser vorliegenden Offenbarung doppelt gekrümmte Strukturen und Verfahren (nicht gemäß der Erfindung) zu deren Herstellung, ohne dass speziell angefertigte Rahmen oder dergleichen erforderlich sind. Diese Strukturen können variable Gauß'sche Krümmungen ermöglichen und können als gekrümmte Wände, Barrieren, Decken, Säulen oder andere Strukturen verwendet werden. Diese nicht auf einfache Bögen, ”S”-Kurven oder dachziegelartig überlappte Annäherungen an Formen beschränkten Strukturen können doppelt gekrümmte Flächen, einschließlich sattelförmigen oder hyperbolischen, kugelförmigen, konischen, gefalteten oder verdrehten Flächen oder anderen Gauß'schen Krümmungen einfach und genau approximieren. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform werden individuell dimensionierte geometrisch eindeutige Boxen übereinander angeordnet oder zusammensetzt, um die Struktur auszubilden. Tatsächlich kann nun nahezu jede doppelt gekrümmte Fläche wenn nicht exakt ausgebildet (oder perzeptiv identisch ausgebildet), so doch sehr gut in eine physische selbsttragende Struktur approximiert werden. Anders ausgedrückt sind Raumteiler, Displays, Wände und unzählige andere Strukturen nicht mehr nur auf eine einfache flache Wandform oder eine einachsig gekrümmte Form beschränkt, die stark auf langsame, arbeitsintensive und daher teure Rahmen angewiesen sind.
Durch Zusammensetzen der Mehrzahl von individuell bemessenen Boxen in einer speziell angeordneten Reihenfolge können kugelförmige, verdrehte, multidirektionale Wellen oder andere komplexe gekrümmte Formen erzielt werden. Jede Box in der Baueinheit weist eine für ihre Lage in der Baueinheit spezifische eindeutige Geometrie auf. Diese kontinuierlich variable Geometrie ist es, was es dem Konstruktionssystem ermöglicht, doppelt gekrümmte Flächen genau zu approximieren. Jede Box ist stapelbar und aneinander über Magnete, Befestigungselemente, usw. befestigbar, so dass keine Stützstruktur oder ein Skelett oder Rahmen erforderlich ist. In einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform sind alle die Struktur ausbildenden Boxen aus einem flachen Bogenzuschnitt hergestellt. Es sind keine speziell geformten Würfel oder Bausteine erforderlich. Sobald die benötigten Boxgrößen berechnet wurden, werden die flachen Bogenzuschnitte in die individuellen Größen zugeschnitten und gefalzt und zu Boxen gefaltet. Durch Nummerieren oder Anbringen von Markierungen an den Boxen, um ihre Positionierung zu kennzeichnen, können diese zusammengesetzt werden, um die Struktur herzustellen. Seltenerdmagnete oder andere Befestigungselemente können an den Seiten jeder Box angebracht werden, um diese miteinander zu verbinden. Dadurch, dass die Boxen in dieser vorherbestimmten Reihenfolge zusammengesetzt werden, erhält die resultierende Struktur die entworfene Form.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein digital unterstütztes Design- und Spezifikationsverfahren (nicht gemäß der Erfindung) bereit, das von einem Nutzer eingesetzt wird, um eine Basisfläche zu modifizieren, um ein dreidimensionales Design zu erzeugen, teilt das Design parametrisch in einzelne Boxelemente; und zweidimensionale Darstellungen der einzelnen Boxelemente für eine schnelle Produktion per Roboter und das Zusammensetzen in eine physische Realisierung des dreidimensionalen Designs zu exportieren.
Die obige und andere der Veranschaulichung dienende Ausführungsformen können ferner bereitstellen: das Design parametrisch zu teilen, was beinhaltet, das dreidimensionale Design in ein Gitter von zusammenhängenden Boxwänden zu teilen, wobei jede Boxwand durch eine Reihe von gemeinsamen 1-Grad-Randkurven gebildet wird; wobei die Boxwände dreieckige Netzflächen umfassen; grafische Darstellungen auf die Boxelemente abzubilden und dabei die Ausrichtung auf nicht planaren Baueinheiten des dreidimensionalen Designs beizubehalten; wobei die Boxelemente 3-, 4-, 5- oder n-seitig sind; wobei die Boxwände durch Sätze von extrudierten oder hochgezogenen Randkurven definiert werden, um zu jeder Boxvorderfläche passende Seitenwände zu erzeugen; wobei jede Seitenwand mit einer benachbarten Seitenwand zusammenhängend ist, präzise versetzt, um der aufbauspezifischen Materialdicke Rechnung zu tragen; wobei abgesehen von an der äußeren Peripherie des Designs gelegenen Rändern jeder Rand jeder Stirnfläche jeder Box an einem angrenzenden Rand einer benachbarten Box anliegt; wobei zweidimensionale Darstellungen beschriftet werden, um das Sortieren und Zusammensetzen des dreidimensionalen Designs zu erleichtern; was ein Ausbilden jedes Boxelements als zweidimensionale Boxwand umfasst; und dass die Boxwand aus Wellkunststoff, Wellblech oder Wellkarton ausgebildet wird.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein System bereit, das ein Grafik-Designwerkzeug, ein Boxelementmodul und ein Boxwandmodul umfasst. Das Grafik-Designwerkzeug modifiziert eine Basisfläche, um ein dreidimensionales Design zu erzeugen. Das Boxelementmodul teilt das Design parametrisch in einzelne Boxelemente. Das Boxwandmodul stellt zweidimensionale Boxwanddarstellungen der einzelnen Boxelemente bereit, die produzierbar und zu einer physischen Realisierung des dreidimensionalen Designs zusammensetzbar sind.
Die obigen und andere der Veranschaulichung dienende Ausführungsformen können ferner bereitstellen: Teilen, durch das Boxelementmodul, des dreidimensionalen Designs in ein Gitter von zusammenhängenden Boxwänden, wobei jede Boxwand durch eine Reihe von gemeinsamen 1-Grad-Randkurven gebildet wird; wobei die Boxwände dreieckige Maschenflächen umfassen; wobei das Boxwandmodul grafische Darstellungen auf die Boxelemente abbildet und dabei die Ausrichtung auf nicht planaren Baueinheiten des dreidimensionalen Designs beibehält; wobei die Boxelemente 3-, 4-, 5- oder n-seitig sind; wobei die Boxwände durch Sätze von extrudierten (oder hochgezogenen) Randkurven definiert werden, um zu jeder Boxwandstirnfläche passende Seitenwände zu erzeugen; wobei jede Seitenwand mit einer Nachbarwand komplanar und zusammenhängend ist; wobei jede nicht peripherische Boxseitenwand einen Rand aufweist, der mit einem entsprechenden Rand eines benachbarten Boxelements zusammenpasst; wobei die zweidimensionalen Darstellungen beschriftet werden, um das Sortieren und Zusammensetzen des dreidimensionalen Designs zu vereinfachen; Ausbilden jedes Boxelements als zweidimensionale Boxwand; und wobei die Boxwand aus Wellkunststoff ausgebildet ist.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren (nicht gemäß der Erfindung) zum Herstellen einer Struktur. Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Basisfläche, die eine aus wenigstens zwei Kurven, von denen eine nicht zur anderen parallel ist, ausgebildete Form aufweist; Unterteilen der Fläche in eine Mehrzahl von Boxen, wobei jede Box auf Basis der Form der Basisfläche eindeutig geformt ist, so dass durch Zusammensetzen der Boxen die Struktur ausgebildet wird, die die Form der Basisfläche wenigstens sehr gut approximiert, wobei jede Box eine Vorderfläche und wenigstens eine Seite umfasst, wobei bei wenigstens zwei Boxen deren Fläche und Seite nicht orthogonal zueinander sind und wenigstens eine Stirnfläche einer der beiden Boxen eine gekrümmte Fläche ist, und wobei jede Box einen zwischen der Stirnfläche und jeder Seite befindlichen Eckenrand aufweist, wobei bei jeder Box, die ausgelegt ist, sich an eine andere Box angrenzend zu befinden, der Eckenrand mit dem Eckenrand der anderen Box zusammenpasst; Bestimmen einer Reihenfolge, in welcher die Mehrzahl von Boxen zusammensetzt werden, um die Struktur zu erzeugen; Anbringen einer Markierung an jeder von der Mehrzahl von Boxen, um die Position jeder Box in Bezug zueinander zu kennzeichnen, um die Struktur auszubilden, die die Form der Basisfläche wenigstens sehr gut approximiert; Ausbilden jeder von der Mehrzahl der Boxen durch ein Falzen und Schneiden eines flachen Bogenmaterials; Konstruieren jeder Box durch Falten jeder Box, wobei jede Box einen Magneten an wenigstens einer Seite umfasst, der ausgelegt ist, einen an einer angrenzenden Box befestigten Magneten anzuziehen und sich mit diesem zu verbinden; Zusammensetzen der Struktur durch Platzieren jeder Box in der Reihenfolge gemäß der Markierungen an jeder von der Mehrzahl von Boxen, so dass sich jede Box in Bezug zueinander in der Position befindet, um die Struktur herzustellen, die die Form der Basisfläche wenigstens sehr gut approximiert; und Befestigen jeder Box aneinander durch Nebeneinanderplatzieren der Magneten jeder Box; und Ausrichten jedes Eckenrands jeder Seite jeder von der Mehrzahl von Boxen mit jedem Eckenrand jeder daran anliegenden Seite jeder angrenzend platzierten Box.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform stellt eine architektonische Struktur bereit, die eine gekrümmte Fläche aufweist. Die architektonische Struktur umfasst: eine Mehrzahl von gefalteten Boxen, wobei jede von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ein Boxvorderteil umfasst; jedes der Boxvorderteile eine vordere Teilfläche umfasst, die mit einer Mehrzahl von ersten Seiten entlang einer Mehrzahl von ersten Falzen verbundene ist; wobei die gekrümmte Fläche auf wenigstens einer der vorderen Teilflächen wenigstens von einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ausgebildet ist; wobei sich die gekrümmte Fläche durchgehend über mehr als eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckt; wobei die gekrümmte Fläche wenigstens einen sich über eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckenden doppelt gekrümmten Teil umfasst, der einen ersten gekrümmten Teil entlang einer ersten Achse und einen zweiten gekrümmten Teil entlang einer zweiten Achse umfasst, wobei sich der erste gekrümmte Teil vom zweiten gekrümmten Teil unterscheidet; wobei wenigstens eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen eine andere Größe hat als eine andere von der Mehrzahl von gefalteten Boxen; und wobei die Mehrzahl von gefalteten Boxen mit einem aus der Gruppe bestehend aus Magneten, Befestigungselementen und Klebern ausgewählten ersten Befestigungsglied aneinander befestigt sind.
In der obigen und in weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsformen kann die architektonische Struktur ferner umfassen: eine Sockelbaueinheit, die Ortsbeweglichkeitsstrukturen für die architektonische Struktur umfasst; wobei die Ortsbeweglichkeitsstrukturen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Rädern, Laufrollen, Gleitrollen und Gleitern; und die Baueinheit einen Sockel umfasst, der an den beweglichen Strukturen und der architektonischen Struktur befestigbar ist, so dass die architektonische Struktur von einem Ort an einen anderen bewegbar ist; eine der vorderen Teilfläche jedes der Boxvorderteile gegenüberliegende Beleuchtungsstruktur; wobei das Beleuchtungssystem eine an wenigstens einem der Boxvorderteile befestigte Leuchte, die der vorderen Teilfläche dieses Boxvorderteils gegenüberliegt, umfasst; an wenigstens einem der Boxvorderteile eine Boxwand befestigbar ist; und die Boxwand eine Mehrzahl von Zugangsöffnungen umfasst, um die Leuchte an der Boxwand zu sichern und ein Stromkabel aufzunehmen; wenigstens eines der Boxvorderteile mit einem Tragseil gekoppelt ist, um die architektonische Struktur von einer Deckenstruktur abzuhängen; eine auf die gekrümmte Fläche der architektonischen Struktur aufgebrachte bildliche Darstellung; und wobei die grafische bildliche Darstellung im Vergleich zu einer nicht auf die gekrümmte Fläche aufgebrachten grafischen bildlichen Darstellung nicht wesentlich optisch verzerrt ist; die vordere Teilfläche von wenigstens einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen eine mit Linsen versehene Teilfläche umfasst; wobei bei wenigstens einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen das Boxvorderteil und ein Boxrückteil durch ein Scharnier zusammengekoppelt sind; und wobei die vordere Teilfläche wenigstens einer von der Mehrzahl von Boxen tesseliert ist; wenigstens eine gefaltete Box von einer Mehrzahl von Boxen einen einfassungslosen Rand umfasst; und wobei wenigstens eine der gefalteten Boxen von der Mehrzahl von Boxen ein windradförmiges Faltschema aufweist; wenigstens eine gefaltete Box von der Mehrzahl von Boxen eine dreiecksförmige vordere Teilfläche umfasst; wobei die Mehrzahl von gefalteten Boxen ein nicht auf einem Gitter basierendes Muster auf der gekrümmten Fläche der Struktur ausbildet; und wobei die architektonische Struktur zusammengruppierte Regionsgrenzen aufweist, um ein einfacheres Sortieren von nicht auf einem Gitter basierten, tesselierten gefalteten Boxen der Mehrzahl von Boxen zu ermöglichen.
Weitere Merkmale und Vorteile des Strukturzusammenbaus und des Verfahrens zu deren Herstellung werden dem Fachmann bei Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung der illustrierten Ausführungsform des Verfahrens, welche den als besten angesehenen Weg zur Ausführung des Zusammenbaus der Struktur und des Verfahrens zu deren Herstellung erläutert, ersichtlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, die lediglich als nicht einschränkende Beispiele dienen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer frei stehenden, teilweise kugelförmigen Struktur;
2 eine perspektivische, teilweise explodierte Ansicht der frei stehenden teilweise kugelförmigen Struktur von 1;
3 eine perspektivische Ansicht von Boxteilen, die die frei stehende, teilweise kugelförmige Struktur bilden, sowie ein ungefaltetes Boxteil;
4 in einer anderen der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine selbststrukturierende und abgehängte Deckenstruktur;
5, in einer perspektivischen, teilweise explodierten Ansicht der Deckenstruktur von 4, wie die Deckenstruktur aus einzelnen Boxen aufgebaut ist;
6 eine perspektivische explodierte Ansicht von ersten und zweiten Boxteilen der Deckenstruktur von 4, zusammen mit einer in ungefaltetem Zuschnittszustand gezeigten dieser Boxen;
7 eine perspektivische Ansicht einer wandmontierten Struktur, die eine mehrfach gekrümmte Fläche aufweist;
8, in einer perspektivischen, teilweise explodierten Ansicht der wandmontierten Struktur von 7, einzelne Boxen, aus denen die Wandstruktur zusammengesetzt ist;
9 eine perspektivische Ansicht eines Satzes der Boxteile aus den wandmontierten Strukturen von 7 und 8, und eine perspektivische Ansicht einer dieser Boxen in einem ungefalteten Zuschnittszustand;
10 eine perspektivische Ansicht von vier Boxbaueinheiten, aus denen ein Teil einer frei stehenden Struktur aufgebaut ist;
11 eine perspektivische Explosionsansicht der Boxbaueinheiten von 10;
12 eine andere Ansicht der Boxbaueinheiten von 10 und 11, aber weiter explodiert, um die inneren und äußeren Boxteile zu separieren;
13a–c die Boxbaueinheiten von 10–12, wobei 13a die gleiche Explosionsdarstellung zeigt wie 12, außer dass eine der Boxbaueinheiten entfernt wurde, 13b die entfernte Boxbaueinheit von 13a in einer weiter explodierten Ansicht zeigt, in der die beiden Boxteile gekennzeichnet sind, und 13c dieselben Boxteile wie 13b in ungefalteter Zuschnittsform zeigt;
14a–g, in perspektivische Ansichten eines einzelnen Boxteils, eine Progression von dessen ungefalteter Zuschnittsform in 14a zu einer fertig gefalteten Boxteilform in 14g, wobei die weiteren Ansichten zeigen, wie das Boxteil gefaltet wird;
15, in einer perspektivischen Ansicht mit Blick nach oben, eine Innenraumdecke eines Theaterraums, die eine über Kopf abgehängte Struktur umfasst;
16a–e, in perspektivische Seitenansichten des Umrisses eines Teils des Theaters von 15, eine Progression von einem leeren Raum, in dem die Struktur angeordnet werden soll, über den Entwurf der Basisfläche der Struktur, bis hin zur letztendlichen Ausbildung der einzelnen Boxen, die miteinander verbunden werden, um die Struktur auszubilden;
17a–c, in perspektivischen Ansichten einer teilweise ausgebildeten Struktur mit Basisfläche, wie die Struktur aufgebaut wird;
18 Ansichten, die zeigen, wie eine Baubox aus einer Basisfläche ausgebildet wird;
19a und b, wie die Basisfläche einer Struktur auch dann geändert werden kann, wenn sie durch einzelne Boxen definiert ist;
20a und b, in Draufsichten und perspektivischen Ansichten der Struktur von 19a und b, wie diese weiter modifiziert werden kann, auch wenn sie durch einzelne Boxen definiert ist;
21a und b, in perspektivischen Ansichten der Struktur von 19 und 20, wie die Basisfläche durch rechnerisch abgeleitete Kontrollpunkte weiter manipuliert werden kann, um die Größe und Form der Struktur zu verändern;
22a–d perspektivische Ansichten der Struktur von 19a und b, in denen die Dichte und das Aspektverhältnis der Struktur sowie die Kachelungsstrategie oder -gestaltung verändert werden können;
23 eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht, ein Schnittdetail, eine Projektmatrix, ein Volumen- und ein Maschenmodell und eine Schwerpunktdarstellung der Struktur von 19–22.
24 verschiedenen Typen von Boxgestaltungen, die auf Strukturen wie die in 19–23 angewendet werden können;
25 verschiedene Ansichten von gefalteten und ungefalteten Boxgestaltungen;
26 ein ungefaltetes Boxflächenmuster, das in Linienführung übersetzt wird, um in einen Zuschnitt geschnitten und zu einer Box gefaltet zu werden;
27a–i, in verschiedenen Ansichten, wie man eine teilweise kugelförmige Umfassung konstruiert;
28a–g eine weitere Ausführungsform einer Struktur, und wie diese zusammengesetzt ist;
29a–g eine andere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer an einer Wand befestigten Struktur;
30a–c eine Vorderansicht, perspektivische Ansicht und Aufsicht auf eine frei stehende Säulenstruktur;
31a–e verschiedene Ansichten der Säule von 30 zusammen mit einzelnen Boxkomponenten in gefalteter und ungefalteter Form;
32a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine Rautendecke;
33a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine an einer Wandfläche befestigte Voronoi-Wand;
34a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine frei stehende Kuppelstruktur;
35a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine gerahmte Wand-zu-Decke-Übergangsstruktur;
36a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine abgehängte Decke mit Scheitelpunktmuster;
37a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine an einer herkömmlichen Wand befestigte Wand mit variablem Viereckmuster;
38a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine frei stehende mehrfach gekrümmte Wand;
39a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine frei stehende Wand;
40a–d eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine an einer anderen Wand befestigte Wand aus gerollten Boxen;
41a–k, in verschiedenen perspektivischen Ansichten, wie eine Box als Teilkomponente einer Struktur verdreht werden kann, um die Form der vorgesehenen Basisfläche der Struktur besser zu approximieren;
42 Ansichten eines Teils einer Struktur und einzelner Boxteile, um ein Verfahren zum Beschriften der Boxteile zu demonstrieren, um die Zahl, Orientierung und Lage dieser Box bezüglich der anderen Boxen zu kennzeichnen;
43a und b, in einer perspektivischen teilweise aufgebrochenen und einer perspektivischen explodierten Ansicht von Boxteilen, wie Akustik und Beleuchtung in diese integriert werden können;
44 perspektivische und teilweise aufgebrochene Ansichten eines Boxteils mit darin eingesetzten Linsenlagen für einen optischen Linseneffekt;
45 eine teilweise aufgebrochene Ansicht von übereinander angeordneten Boxteilen, um Leitungskanäle für Leuchten, Strom, Datenleitungen und Belüftung zu demonstrieren;
46 perspektivische und verschiedene Vorderansichten einer Fläche aus Boxen, die einen optischen Relief- und Tiefeneffekt erzeugen;
47a–d eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform für ein Hängesystem für eine deckenmontierte Struktur;
48a–e verschiedenartige Designstrategien für die an einer bestimmten Struktur verwendeten Boxen;
49a–d eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer Struktur;
50a und b eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer Struktur und von Boxen, die miteinander verbindbar sind, ohne Zubehörteile zu erfordern;
51a–h eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer Struktur, und wie die Boxkomponente ausgebildet wird;
52 eine Progressionsansicht von wickelgefalteten Schnellboxteilen vom flachen Zuschnitt zur fertig zusammengesetzten Boxform;
53 Progressionsansichten eines Boxteils vom Zuschnitt zur gefalteten Gestaltung, bei dem ein rückwärtiger Rahmen zur Verwendung im Innern des Boxteils zum Einsatz kommt;
54 Progressionsansichten einer Box mit integralem über sich selbst zurückgefalteten Flansch, vom flachen Zuschnitt zur endgültigen Boxteilform;
55a–g Progressions- und Detailansichten eines Boxmontagesystems mit versetzten Laschen zur Verwendung bei einer Box, vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand des gefalteten Boxteils;
56a–f perspektivische Progressions- und Detailansichten eines Boxsystems mit pilzförmigen Laschen, vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand der zusammengesetzten Box;
57a–e perspektivische Progressions-, Detail- und Musteransichten eines innerhalb gelegenen mechanischen Boxstirnflächen-Zapfenverbindungssystems zur Verwendung bei einer Faltbox;
58a–f perspektivische Progressionsansichten des Faltens einer scheitelpunktförmigen Box vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand der zusammengesetzten Box;
59a und b perspektivische Progressionsansichten einer zickzackförmigen Box vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand der gefalteten Box;
60 eine Progressionsansicht einer Voronoihüllenbox vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand der gefalteten Box;
61 Progressionsansichten einer Reliefbox mit linierter Fläche vom Zustand des flachen Zuschnitts zum Zustand des gefalteten Boxteils;
62 eine perspektivische Ansicht eines der Veranschaulichung dienenden Regalsystems, das in ein Wandstruktursystem integriert werden kann;
63 eine weitere perspektivische Ansicht einer Wandstruktur, die Regale und eine Befensterung umfasst;
64a–e verschiedene Ansichten einer auf verschiedene Weise, einschließlich der hier beschriebenen Verfahren und mit herkömmlichen Ziegelsteinen oder Bausteinen hergestellten Konstruktionswand;
65 eine perspektivische Ansicht einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer beweglichen Wandstruktur;
66 eine perspektivische Ansicht einer Unterseite eines beweglichen Sockelteils;
67 eine perspektivische Ansicht einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer beweglichen Wandstruktur;
68 eine teilweise explodierte perspektivische Ansicht der in 67 gezeigten beweglichen Wandstruktur;
69 eine perspektivische Ansicht eines Sockelteils der beweglichen Wandstruktur;
70 eine Detailansicht der in 69 gezeigten beweglichen Wandstruktur;
71 eine Aufsicht auf ein ungefaltetes Boxteil aus der beweglichen Wand von 70;
72 eine Aufsicht auf ein Sockelteil einer beweglichen Wandstruktur;
73 eine perspektivische Ansicht einer von einer Decke abgehängten Boxstruktur;
74 eine perspektivische Ansicht einer von einer Decke abgehängten Struktur, einschließlich Beleuchtungs- und Stromausstattungen;
75 eine Draufsicht auf eine Boxstruktur gemäß Aspekten dieser Offenbarung, einschließlich Beleuchtungsausstattungen;
76, in einem Teil einer Säule mit einer entfernten Box, die daran befestigten Strom- und Beleuchtungskabel;
77 eine Detailansicht einer Beleuchtungsbaueinheitsstruktur;
78a und b perspektivische Ansichten einer Beleuchtungsbaueinheit zur Verwendung an der Wandstruktur aus Boxen und eines Teils der Wandstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarungen;
79 eine auf eine Tesselierungsbildvorlage aufzubringende zweidimensionale bildliche Darstellung;
80 eine perspektivische Ansicht einer tesselierten Fläche mit darauf aufgebrachtem Aufdruck;
81 eine Aufsicht auf eine ungefaltete Box gemäß der vorliegenden Offenbarung;
82a–c eine weitere, auf eine Struktur aufgebrachte zweidimensionale bildliche Darstellung zusammen mit einem einzelnen Boxteil auf eine einzelne Box gemäß der vorliegenden Offenbarung;
83a–c eine weitere Ansicht einer bildlichen Darstellung, die dann auf die gekrümmte Vorderfläche gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufgebracht wird, zusammen mit einem ungefalteten Boxteil;
84 eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Fangrastermoduls;
85 eine schematische Seitenschnittansicht eines Fangrastermoduls;
86a und b, in perspektivische Ansichten, wie ein Fangrastermodul an einer Deckenstruktur befestigt wird;
87a–d eine Boxdruckdatei und Teilflächenlinsenlagen an Boxen, um einen Durchlichtbeleuchtungseffekt an Boxen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu erzeugen;
88a–b perspektivische Ansichten einer individuellen Box und einer entsprechenden Wandstruktur, die kofferförmige Module umfassen;
89 eine perspektivische Ansicht einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform eines gefalteten kofferförmigen Moduls;
90 eine Aufsicht auf ein ungefaltetes kofferförmiges Modul;
91a–c verschiedene Ausführungsformen von Strukturen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die tesselierte Teilflächen umfassen;
92a–c verschiedene perspektivische Ansicht einer Box gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit tesselierter Teilfläche;
93 eine verschieden-perspektivische Ansicht einer Box gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit tesselierter Teilfläche;
94 eine verschieden-perspektivische Ansicht einer Box gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit tesselierter Teilfläche;
95a–b eine perspektivische Ansicht einer Struktur mit einem Boxteil, das einen einfassungslosen Rand aufweist;
96a–c eine perspektivische Ansicht einer Struktur als Boxteil, das einen einfassungslosen Rand aufweist;
97a–b eine perspektivische Ansicht einer Struktur als Boxteil, das einen einfassungslosen Rand aufweist;
98 eine Aufsicht auf eine andere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform eines Boxdesigns gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, das ein windradförmiges Faltschema umfasst;
99 eine Aufsicht auf ein gefaltetes Boxteil gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
100, in einer perspektivischen Ansicht der in 99 gezeigten ungefalteten Box, den ersten Schritt ihres Zusammenbaus;
101a und b eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische Detailansicht des Zusammenbauens der in 99 gezeigten Box, welches das Falten von Eckflanschen umfasst;
102a und b eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische Detailansicht der Box von 99, die das weitere Falten von Flanschen und Befestigen mit Schrauben zeigen;
103a und b das weitere Zusammensetzen der in 99 gezeigten Box, welches das Falten von zusätzlichen Flanschen und deren Sichern an der Box mit einem Befestigungselement umfasst;
104 eine perspektivische Ansicht einer fertig gefalteten Box von 99, bei der ungesicherte Flansche mit einem Befestigungselement gesichert wurden;
105 eine aus dreieckigen Teilflächen hergestellte Wandstruktur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
106a–d verschiedene Aufsichten auf die Wandstruktur von 101, einschließlich ausgewählten ungefalteten Boxteilen;
107 eine Draufsicht auf die in 101 gezeigte Wandstruktur;
108a und b Ansichten eines zugeschnittenen flachen Zuschnitts mit dreieckiger Teilfläche, der eingesetzt wird, um die Wandstruktur von 101 herzustellen;
109 eine perspektivische Ansicht eines flachen Zuschnitts, der verwendet wird, um ein Boxteil der Struktur von 105 auszubilden; und
110 eine Draufsicht auf den ungefalteten Zuschnitt von 105.
Die vorliegende Erläuterung anhand von Beispielen veranschaulicht Ausführungsformen der Strukturen und Verfahren zu deren Herstellung, wobei diese Erläuterung anhand von Beispielen in keiner Weise als Einschränkung des Schutzumfangs der Strukturen und der Verfahren zu deren Herstellung auszulegen ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer teilweise kugelförmigen frei stehenden Struktur 2. Die Struktur 22 steht der Veranschaulichung dienend auf einem Fußboden 4 einer Wohnstätte oder eines Gebäudes, die bzw. das eine Wand 6 und Decke 8 umfassen kann. Diese Ausführungsform steht jedoch frei, ohne durch die Wand 6 oder Decke 8 gestützt zu werden. Die Struktur 22 muss nur auf der Bodenfläche 4 aufliegen. Der Umriss einer Person 10 ist mit gezeigt, um eine der Veranschaulichung dienende Größenordnung für die Struktur 2 zu zeigen. Es versteht sich ferner, dass die Struktur 22 in der Größe von relativ klein bis relativ groß variieren kann.
Die Struktur 22 ist in mehrere Richtungen und um mehrere Achsen gekrümmt. Die Struktur 22 weist auch eine Außenfläche 12 und eine Innenfläche 14 auf. Sowohl die Außen- als auch die Innenfläche 12 und 14 sind gänzlich aus Boxstirnflächen ausgebildet, wie etwa jeweils der äußeren Stirnfläche 16 und inneren Stirnfläche 18 des inneren und äußeren Boxteils 20 und 22. Außer den Teilen 20 und 22 ist auch jedes innere und äußere Boxteil speziell dimensioniert und geformt, um einen kleinen Teil der gesamten Fläche auszubilden, so dass, wenn alle Boxen in einer vorbestimmten Reihenfolge zusammengesetzt werden, sie die gewünschte vorbestimmte Flächenform und -struktur ausbilden. Das Buchstaben/Zahlensystem A-1–A-3, B-1, B-3 und C-2–C-3 ist nützlich, um sicherzustellen, dass alle Boxen in der richtigen Reihenfolge aneinander befestigt werden. Es versteht sich ferner, dass diese Markierung nicht so auffällig auf den Boxen sichtbar sein muss. Es versteht sich ferner, dass diese oder andere organisatorische Markierungen an den Seiten der Boxen oder einer anderen weniger auffälligen Stelle erscheinen können, die diese bei zusammengesetzter Struktur verdeckt, falls dies die gewünschte Wirkung ist. Es ist aus dieser Ansicht ferner ersichtlich, dass die Struktur 22 nur aus diesen Boxteilen aufgebaut ist. Es werden keine Skelett- oder sonstigen Stützrahmen an Ständern benötigt, um diese komplex geformte Struktur zu konstruieren.
In einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform weist jedes Boxteil eine vierkantige Fläche auf, wie die Flächen 12 oder 14. Jede Box wird eindeutig dimensioniert und mit anderen Boxen kombiniert, um die Fläche der Struktur 22 als Ganzes zu bilden. Dies bedeutet, dass jede Boxfläche auch bei geradlinigen Randkurven mit anderen Boxen zusammengesetzt werden kann, um eine komplexe gekrümmte Fläche zu erzeugen, die durch traditionelle Bauweisen mit Ständerrahmenwerk oder gleich großen Bausteinen nicht in dieser Weise erzielbar ist. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform werden jeweils äußere und innere Boxteile 20 und 22 verwendet, da die Außen- und Innenoberfläche 12 und 14 nicht immer gleich sind und sehr verschieden sein können. Zum Beispiel kann eine Seite topografisch (oder doppelt gekrümmt) sein, während die andere Seite flach (oder einfach gekrümmt) gegen eine Wand stehen kann. Die Innenoberfläche 14 ist durch die Dicke der Box selbst zwangsweise geringfügig anders als die Außenoberfläche 12. Diese Anordnung ermöglicht auch eine gewisse unabhängige Steuerung der Flächenform der Innen- und Außenoberfläche.
Eine weitere perspektivische Ansicht der Struktur 22 ist in 2 gezeigt. Diese Ansicht zeigt wie die Struktur 22 gänzlich aus Boxen, wie etwa den Boxen 24, 26, 28, 30, 32 und 34 konstruiert ist. Die Boxen 24 bis 34 in dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform sind jeweils aus äußeren und inneren Boxteilen wie den Teilen 20 und 22 aufgebaut, ausgenommen, dass jede Box einzeln dimensioniert ist, um ihren Teil der Gesamtfläche zu erzeugen. Diese Boxen werden dann übereinander gestapelt. Aufgrund der Art und Weise, in der die Boxen ausgebildet werden, wie dies hier noch weiter erläutert wird, erzeugen sie, wenn sie in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt werden, die gewünschten gekrümmten Flächen der Struktur 22. Zum Beispiel sind in diesem Fall, anders als bei einer traditionellen Versandbox, bei der alle Winkel der Seiten im Allgemeinen orthogonal zueinander sind, die Seiten der Boxen dieser Offenbarung nicht notwendigerweise orthogonal zueinander. Die Seiten 36 und 38 der Box 24 sind so ausgebildet, dass ein bezüglich der Stirnfläche 40 nicht orthogonaler Winkel erzielt wird, so dass diese, beim Kombinieren mit den anderen Boxen wie der Box 32 eine gekrümmte Fläche ausbilden.
Die perspektivische Ansicht in 3 zeigt die Box in ihren äußeren Boxteil 42 und inneren Boxteil 44 aufgespalten. Wie diese der Veranschaulichung dienende Ausführungsform demonstriert, kann, falls nötig, jedes Boxteil eine andere Größe haben, so dass alle Boxen die gewünschte Gesamtform ausbilden; in diesem Fall die teilweise kugelförmige Form der Struktur 2. Diese Ansicht zeigt auch, wie die Stirnfläche 40 ungefaltet eine flache Stirnfläche ist. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen, je nachdem wie die Box letztendlich zugeschnitten, gefalzt und zusammengesetzt wird, die Boxstirnfläche verdreht werden kann, um einen benötigten Teil einer komplexen Basisfläche weiter zu approximieren oder passend zu machen. (Siehe auch 41). Ebenfalls in dieser Ansicht gezeigt ist eine ungefaltete Zuschnittsversion des Boxteils 42. Wie hier noch weiter erläutert wird, weist jede Box eine Fläche, wie etwa die Fläche 40, auf, die einzeln dimensioniert ist, Bestandteil der gewünschten Gesamtfläche der Struktur 22 zu sein. Außerdem werden Seitenwände, wie etwa die Wände 38, 46, 48 und 50 als Veranschaulichung jeweils entlang der Linien 52, 54, 56 und 58 zugeschnitten und gefalzt, so dass der Zuschnitt zur Box gefaltet werden kann, wie in dieser und in 13 und 14 gezeigt. Durch der Veranschaulichung dienende Verbindungsstellen 60, 62, 64 und 66 wird eine Boxteilseite an einer anderen befestigt. Zum Beispiel werden die sich von der Seite 46 erstreckenden der Veranschaulichung dienenden Verbindungsstellen 60 und 62 jeweils an den Seiten 38 und 48 befestigt, wenn die Seiten 38, 46 und 48 entlang des Falzes 52, 54 und 56 gefaltet werden. Die Verbindungsstelle kann eine aus dem Boxmaterial geschnittene Lasche sein, oder separat hinzugefügt werden. Die Verbindungsstellen können auch durch ein anderes Mittel eines ähnlichen Typs an den Seiten mechanisch fixiert, angeklebt oder befestigt werden. Durch richtiges Befestigen der Verbindungsstellen an angrenzenden Seiten wird auch sichergestellt, dass sich diese Seiten im zweckdienlichen Winkel bezüglich ihrer angrenzenden Fläche befinden. Wie zuvor erläutert, ist der Winkel der Seiten dieser Boxen im Gegensatz zu einer herkömmlichen Box in Bezug auf die Stirnfläche nicht notwendigerweise orthogonal. Sie können in Bezug auf die Stirnfläche spitz oder stumpf sein, in Abhängigkeit von der letztendlichen Form der Fläche und der Lage der Box innerhalb dieser Fläche.
Eine perspektivische Ansicht einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform dieser Strukturen umfasst eine in 4 gezeigte abgehängte Deckenstruktur 80. Die Struktur 80 ist von der Decke 8 über Drähte 82 abgehängt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform sind nur lediglich genügend Drähte verwendet, um die Struktur in der gewünschten Position abzuhängen. Zusätzliche Strukturen oder weitere Drähte werden nicht benötigt, um jeweils die Boxen, aus denen die Struktur 80 aufgebaut ist, zu halten (was aber in alternativen Ausführungsformen der Fall sein kann, wie in 47 gezeigt). In dieser Ansicht ist ersichtlich, wie die Struktur 80, obwohl sie aus einer Ansammlung geradkantiger Boxen mit verdrehter Ebene hergestellt ist, insgesamt Kurven mit gekrümmten Kontouren entlang beider Achsen X und Y ausbilden kann wie gezeigt.
Die Ansicht von 5 gleicht der von 2, die Struktur 80 in teilweiser explodierter Form, umfasst einige ihrer Bestandteilboxen davon separiert sind. Die Boxen 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98 und 100 sind jeweils der Veranschaulichung dienend aus zwei Boxteilen hergestellt. Die Box 84, zum Beispiel, umfasst die Boxteile 102 und 104. Außerdem ist jede Stirnfläche der Boxen 84 bis 100 einzeln dimensioniert, so dass sie, wenn sie in der richtigen Reihenfolge mit allen anderen Boxen zusammengesetzt werden, die Flächen 106 und 108 der Struktur 80 ausbilden. Die Seiten der Boxen sind ebenfalls einzeln ausgestaltet, wie anhand der in 2 und 3 gezeigten Boxen erläutert. Beim Zusammensetzen der Boxen ergibt sich jedoch als endgültige Form die in 4 gezeigte Struktur 80. Es versteht sich, dass dieser individualisierte Boxfaltvorgang eine große Vielfalt an Strukturen von nahezu grenzenlos komplexer Form erzeugen kann. Ein diesbezüglich einschränkender Faktor ist der Fantasiereichtum des Designers.
Ähnlich wie in 3 zeigt die weiter in ihre Boxteile 102 und 104 explodierte perspektivische Ansicht der Box 84 in 6 wie die Boxen zusammengesetzt werden können, um die Struktur 80 zu erzeugen. Jedes Boxteil 102 und 104 kann seine eigene Boxfläche wie die Flächen 110 und 112 aufweisen, um jeweils als Komponente der Gesamtform der Flächen 106, 108 zu dienen. Und so wie die Boxteile 42, 44 der Struktur 2 wird jedes Boxteil 102, 104 aus einem flachen Zuschnitt wie dem Zuschnitt des Boxteils 104 gefertigt, der zugeschnitten, gefalzt und dann zu einer Box gefaltet wird. Die Seiten 114, 116, 118 und 120 werden, wie gezeigt, ausgeschnitten und die Fläche 110 jeweils durch Falze 122, 124, 126 und 128 definiert. Dadurch wird auch die Größe der Fläche definiert.
Es werden Verbindungsstellen 130, 132, 134 und 136 ausgebildet und ausgelegt, an benachbarten Seitenwänden befestigt zu werden, um das gefaltete Boxteil auszubilden. Wie zuvor erläutert, versteht es sich, dass die Verbindungsstellen ausgelegt sind, sicherzustellen, dass sich die Seiten in Bezug auf die entsprechende Fläche im richtigen Winkel befinden. Wie ebenfalls erläutert wurde, ist dieser Winkel nicht notwendigerweise orthogonal. Es ist vorstellbar, dass manche Boxen, auf der Basis einer bestimmten gewünschten Flächenform, orthogonale Seiten bezüglich ihrer Flächen aufweisen, aber wie der Veranschaulichung dienende Ausführungsformen wieder demonstrieren, ist dies keine Erfordernis, und genau diese Flexibilität ermöglicht die Konstruktion einer solchen Vielfalt von Flächenformen. Es versteht sich ferner, dass die Verbindungsstellen an entsprechenden Seiten über Magnete, Befestigungselemente, Klebstoff oder dergleichen befestigt werden können.
Eine perspektivische Ansicht einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer an eine Wand 6 montierte Struktur 150 ist in 7 gezeigt. Dies ist ein weiteres Beispiel für die vielseitigen Formen und Anwendungsmöglichkeiten dieser Strukturen. Die Struktur 150 umfasst, obwohl sie an der Wand 6 montiert ist, dennoch eine Mehrzahl von Krümmungen in der Y- und Z-Richtung, wie gezeigt. Wie die jeweils in 1 und 4 gezeigten Strukturen 2 und 80, ist die Struktur 150 aus einzelnen Boxen mit eindeutigen Größen aufgebaut, die, wenn sie in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt werden, die Fläche 152 ausbilden. Das für die Struktur 150 gezeigte Montagereihenfolgensystem ist dasselbe wie das mit Bezug auf die Strukturen 2 und 80 gezeigte.
Durch die Verwendung von individuell dimensionierten und geformten Boxen, aber Boxen, die dennoch ohne Rahmen oder Stützstruktur, aber in der richtigen Reihenfolge aneinander befestigt werden, können völlig unterschiedliche Oberflächenformen erzeugt werden. Die Boxen können über Magnete oder andere Strukturen aneinander befestigt werden, wie hier noch ausführlicher erläutert wird. Es versteht sich, dass die Lehren dieser Offenbarung nicht auf die vorliegend gezeigten speziellen Flächenformen oder Strukturen beschränkt sind. Diese Beispiele demonstrieren, wie viele unterschiedlich geformte Strukturen hergestellt werden können.
Ähnlich wie 2 und 5 zeigt 8 die Struktur 150 in teilweise explodierter Ansicht, um zu demonstrieren wie einzelne Boxen 154, 156, 158, 160, 162 und 164 verbindbar sind, um die Struktur 150 auszubilden und die Fläche 152 zu erzeugen. Diese Ansicht zeigt insbesondere wie sehr sich die Box 154 in ihrer Form von der Box 160 oder auch der Box 158 unterscheidet. Es handelt sich hierbei, wie bereits erläutert, nicht einfach um ein Übereinander-Anordnen identisch geformter Boxen. Jede Box hat ihre eigene Größe und ist eine kleine Mitgestalterin der Gesamtflächenform der Struktur. Wie in dieser Ansicht gezeigt, wird durch Zusammensetzen der Boxen in der Reihenfolge A1, A2, A3 und so weiter über die Boxen B1, B2, über die Box C1 und so weiter die endgültige Struktur aufgebaut. Es versteht sich, dass sich, auch wenn dies nicht gezeigt ist, das mit A1, A2 ... beginnende Buchstaben/Numerierungssystem auf alle Boxen erstreckt. Des Weiteren ist die Stelle der Markierung nur beispielhaft. In anderen Ausführungsformen kann sich die Boxmontagereihenfolgenmarkierung an den Seiten, der Rückseite oder an anderen unauffälligen Stellen befinden, die vielleicht gar nicht sichtbar sind, wenn die endgültige Struktur zusammengesetzt ist. Die Fläche 166 der Box 154 ist ein Objekt, das für Anwendungen wie Werbung, Wandgemälde, Leuchten, Linsen, Spiegel usw. verwendet werden kann, die an der gesamten Struktur 152 in einer Weise zur Anwendung kommen können, die über mehrere oder alle Stirnflächen verläuft. Es versteht sich auch, dass diese Flächen in der gleichen Weise und auf noch mehr Weisen nützlich sein können wie herkömmliche Wandflächen.
Perspektivische Ansichten der in das Vorderteil 168 und Rückteil 170 gespaltenen Box 154 sind in 9 gezeigt. Außerdem ist eine ungefaltete Zuschnittsversion des Boxteils 168 gezeigt. Diese Ansicht zeigt wie die Seiten 172, 174, 176 und 178 des Boxteils 168 und die Seiten 180, 182, 184 und 186 der Box 170 alle verschieden sein können und unterschiedliche Dicken aufweisen können, je nach der Lage der Boxen in der Gesamtstruktur. Das in Zuschnittsform gezeigte Boxteil 168 zeigt wie die Seiten 172, 174, 176 und 178 ausgeformt werden und die Dicke der Box 168 in deren gefalteten Zustand variieren können. Dasselbe gilt für die Seiten 180–186 der Box 170 und auch aller anderen Boxen der Struktur. Wie die in 3 und 6 gezeigten Zuschnitte, wird der Zuschnitt 168 zugeschnitten und gefalzt, um die Seiten 172, 174, 176 und 178 auszubilden.
Perspektivische Detailansichten in 10–14 zeigen Boxen in unterschiedlichen Zusammensetzungsformen von der Zuschnittsform bis fertig zusammengesetzt. Durch dieses Falten, Zusammensetzen und Übereinander-Anordnen dieser Boxen wird die endgültige Struktur ausgebildet. Wie in diesen und den anderen Ansichten zu sehen ist, werden keine zusätzlichen Rahmen oder Skelette benötigt, um die Form der Struktur zu stützen.
Die perspektivische Ansicht der Struktur 200 in 10 umfasst eine Strukturfläche 202, die jeweils aus Teilflächen 204, 206, 208 und 210 der Boxen 212, 214, 216 und 218 aufgebaut ist. Kurven entlang der Achse Y sind als Bestandteil der Fläche 202 ausgeformt. Um eine Struktur zusammenzusetzen, die solche Kurven umfasst, wird jede Box speziell als kleiner Bestandteil dieser Fläche ausgebildet. Wie in dieser Ansicht gezeigt, wird jede Box während des Zusammensetzens so beschriftet, dass ihr eine vorbestimmte Lage zukommt. Zum Beispiel umfasst die Box 212 die Markierung ”A-c0-r0”. In dieser Ausführungsform kennzeichnet ”A” die Außenfläche, ”c” ist die Säule und ”r” ist die Reihe. Das Boxteil 220 ist somit an der nach außen gerichteten Seite, in der Säule 0 und Reihe 0 positioniert. Das nächste Boxteil 222 der Box 214 ist ebenfalls in der Säule 0 gezeigt, ist aber nun, wie angedeutet in der Reihe 1. In ähnlicher Weise sind die anderen Boxteile 226 und 228 nach außen gerichtet gelegen, wobei das Boxteil 226 nun in der Säule 1 aber noch immer noch in der Reihe 0 ist. Das Boxteil 228 schließlich befindet sich in Säule 1, Reihe 1. Dadurch, dass man weiß, wo jedes Boxteil mit Bezug auf die anderen Boxteile positioniert wird, wird sichergestellt, dass die endgültige Fläche der Struktur richtig zusammengesetzt wird. Wie zuvor erläutert, ist jede Boxflächengröße und jeder Boxseitenwandwinkel für ihre vorbestimmte Lage innerhalb des Schemas der Gesamtfläche spezifisch. In einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform liegen beim Designen einer Struktur mit einer bestimmten Oberflächenstruktur oft innere und äußere Flächen vor. Da viele in dieser Anmeldung vorgesehene Strukturen eine Dicke aufweisen, ergibt sich eine Innenfläche, die etwas anders ist als die Außenfläche. In bestimmten Ausführungsformen können die Flächen gleich sein, in anderen jedoch sehr verschieden. Dementsprechend kann für diese Ausführungsformen jede Box aus zwei Boxteilen, in anderen Ausführungsformen aus einem Boxteil, aufgebaut sein, im Wesentlichen einer inneren und einer äußeren Halbkugel, so dass jedes Boxteil verbunden werden kann, um eine Box auszubilden. Jedes Boxteil kann auch verschiedene Dimensionen, insbesondere Dicke, aufweisen. Die Boxteile 230, 232, 234 und 236 stützen alle die Innenfläche (nicht gezeigt) der Struktur 200.
Eine Explosionsansicht der Struktur 200 ist in 11 gezeigt. In dieser Ansicht sind die Boxen 212 bis 218 jeweils voneinander separiert. Als Veranschaulichung werden die Boxteile 220–228 und 230–236 jeweils zusammengesetzt wie gezeigt. Die halbkugelförmigen Linien 238, 240, 242 und 244 sind die zwischen den Boxteilen liegenden Ritzen. Es versteht sich, dass in diesen der Veranschaulichung dienenden Ausführungsformen die Boxteile nicht notwendigerweise teilweise kugelförmig sind. Diese Bezeichnung wird den Boxteilen jeweils gegeben, um zu kennzeichnen, wie zwei Boxabschnitte verbunden werden, um die einzelne Box zu auszubilden. Zum Verbinden der Boxen miteinander umfasst jedes Boxteil Befestigungspunkte, wie etwa die Punkte 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 270, 272, 274, 276 und 278. Diese Befestigungspunkte, die auf den Boxen 212–218 zu sehen sind, können Magnete sein, die entsprechende Magnete an anderen Boxen anziehen, um diese aneinander zu befestigen. Alternativ dazu können die Punkte Durchgangslöcher sein, die Befestigungsmittel wie Bolzen oder Schrauben aufnehmen; ein Klebstoff, der an angrenzenden Boxen anhaftet; oder eine sonstige ähnliche Befestigungsstruktur, so dass die Boxen miteinander verbindbar und aneinander sicherbar sind. Es versteht sich, dass dieses Sichern vorübergehend oder dauerhaft sein kann, je nachdem, wofür die Struktur benötigt wird. Diese Befestigungspunkte können auch dabei helfen, die Boxen miteinander auszurichten, um sicherzustellen, dass sie sich zur gewünschten Struktur zusammensetzen.
Eine perspektivische, weiter explodierte Explosionsdarstellung der Struktur 200 ist in 12 gezeigt. Hier ist jedes Boxteil separiert. Zum Beispiel ist die Box 212 in Boxteile 220 und 230 separiert. Dasselbe ist der Fall bei den Boxteilen 222 und 232 der Box 214, den Teilen 226 und 236 des Boxteils 218, und den Teilen 228 und 230 der Box 216. Dies ist eine weitere Demonstration, wie die halbkugelförmigen Boxteile aneinander befestigt werden können. In Bezug auf Box 212 zum Beispiel umfasst jedes Boxteil, wie etwa das Boxteil 230, Flansche 280, 282, 284 und 286, die sich jeweils von den Seiten 288, 290, 292 und 294 erstrecken. Diese Flansche sind ausgelegt, entsprechenden Flanschen am gegenüberliegenden Boxteil zugewandt zu sein, wie etwa Flanschen (nicht gezeigt) am Boxteil 220. Die Magnete 296, 298, 300, 302, 304, 306, 308 sind ebenfalls der Veranschaulichung dienend ausgelegt, entsprechende Magnete (nicht gezeigt) an den Flanschen des Boxteils 220 anzuziehen und somit an diesen befestigt zu werden. Es versteht sich ferner, dass in alternativen Ausführungsformen die Befestigungsmittel Befestigungselemente wie Bolzen oder Schrauben, Klebstoff umfassen können, oder Ausrichtungslöcher zum Aufnehmen einer anderen Befestigung, Strukturen oder Mechanismen sein können. Wie aus 12 ersichtlich ist, kann derselbe Vorgang auch für die Boxteile 222/232, 226/236 und 228/230 angewendet werden.
Ein der Veranschaulichung dienendes Verfahren zum Ausbilden und Zusammensetzen jedes Boxteils ist in 13b–c gezeigt. Die Ansicht in 13a gleicht der von 12, wobei die Boxen 212 bis 214 und 218 jeweils in einer explodierten Ansicht gezeigt sind, in der die Teile 220/230, 222/232 und 226/236 voneinander separiert sind. In 13b sind die Boxteile 228/230 von Box 216 gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform beginnt jedes Boxteil 228 und 230 (und, was das anbetrifft, alle Boxteile) sein Dasein als Materialzuschnitt, wie in 13c gezeigt. Die Teile 228 und 230 in Zuschnittsform sind aus einem Bogen aus Material wie zum Beispiel Kunststoff, Papier oder Blech hergestellt. Das Boxteil 228 in Zuschnittsform umfasst die Stirnfläche 310 mit den sich von dieser erstreckenden, durch Falzlinien 320, 322, 324, 326 definierten Seiten 312, 314, 316 und 318. Von den Seiten 312, 314, 316 und 318 erstrecken sich jeweils durch Falzlinien 336, 338, 340 und 342 definierte Flansche 328, 330, 332 und 334. An einer der Seiten können Markierungen 344 angebracht sein, um die Reihenfolge des Zusammensetzens zu kennzeichnen, wie zuvor erläutert. Die Verbindungsstellen 346, 348, 350 und 352 werden ausgeschnitten und gefalzt, um angrenzende Seiten, wie zum Beispiel die Seiten 312 und 314, aneinander zu befestigen. Es versteht sich, dass die Verbindungsstellen über mechanische Mittel, wie etwa Befestigungselemente, Klebstoffe, Schweißen usw., an angrenzenden Seiten befestigbar sein können.
Eine perspektivische Progressionsansicht des Erstellens des Boxteils 328 vom flachen Materialzuschnitt ist in 14a–g gezeigt. Die Ansicht in 14a ist die gleiche wie in 13c, in der eine Version einer flachen Bogenversion eines Boxteils 328 zugeschnitten und gefalzt worden ist. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform werden die Flansche 328, 330, 332 und 344 hochgefaltet. In ähnlicher Weise werden Teile der Überlappverbindungen 346, 348, 350 und 352 hochgefaltet, wie gezeigt. Dann werden die Seiten 314 und 318 ebenfalls hochgefaltet. Dies bewirkt, dass die Flansche 330 und 334 im Wesentlichen parallel zur Fläche 310 positioniert sind. Hierdurch beginnt nicht nur die Box Form anzunehmen, es werden auch die Flansche so positioniert, dass sie sich gegenüber von Flanschen des gegenüberliegenden Boxteils befinden, wodurch eine komplette Box ausgebildet wird. Als Nächstes werden die Überlappverbindungen 346, 348, 350 und 352 an ihre entsprechenden Seiten angrenzend umgefaltet wie gezeigt, damit sie an beiden angrenzenden Seitenwänden und angrenzenden Flanschen befestigt werden können, wie in 14d gezeigt. In der Ansicht in 14e wird damit fortgefahren, Flansche 346, 348, 350 und 352 umzufalten, um die Seiten 312 und 316 aufzunehmen. In 14f werden die Seiten 312 und 316 hochgefaltet, so dass beide Seiten an ihren angrenzenden Überlappverbindungen, wie etwa den Verbindungsstellen 346 und 352 mit Bezug auf die Seite 312 und den Verbindungsstellen 348 und 350 mit Bezug auf die Seite 316 befestigbar sind. Sobald alle Überlappverbindungen über zuvor erläuterte Mittel an den Seiten befestigt wurden, ist ein fertiges Boxteil 328 ausgebildet, wie in 14g gezeigt.
In 15 ist in einer perspektivischen Ansicht mit Blick nach oben ein Theaterinnenraum 400 mit einer über Kopf abgehängten Struktur 402 gezeigt. Diese Ausführungsform demonstriert eine weitere Anwendungsmöglichkeit für diese Strukturen. In diesem Fall ist die Struktur 402 zwischen zwei Enden 404 und 406 eines Raums 400 abgehängt, als Beispiel unter dem Dach, unter einem Stockwerk darüber oder unter einer Decke. Die Ansicht von 15 zeigt nur das Ende 404, aber ein zweites Ende 406 ist in den Strichzeichnungen von 16a–e dargestellt. Dessen ungeachtet zeigt die Ansicht in 15 einen weiteren Nutzwert dieser selbsttragenden Strukturen. Die Struktur 402 ist zwar an den Enden 404 und 406 am Gebäude 400 befestigt, es wird jedoch kein eigener Rahmen oder ein eigenes Skelett benötigt, um die Form der einzelnen Boxen zu stützen, aus denen die Struktur 402 aufgebaut ist. Aus dieser Ansicht ist auch offensichtlich, wie die Fläche 408 der Struktur 402 in mehreren Richtungen gebogen oder gekrümmt sein kann.
16a–e sind perspektivische Seitenansichten eines als Umriss 410 gezeigten Teils des Raums 400 und eine Progression, wie die Struktur 402 entworfen wird. In 16a ist der Gebäudeumriss 410 gezeigt. Die Umrisslinie 410 umfasst die Enden 404 und 406, sowie einen offenen Raum 412, um die Lage und Begrenzungen der zu erzeugenden Struktur 402 festzulegen. Es versteht sich, dass Sichtmaße oder CAD-Daten von dieser Umrisslinie verwendet werden können, um die Begrenzungen festzulegen. Aus den Begrenzungen 406 und 404 werden jeweils die Kurven 418 und 422 abgeleitet. Die Kurven 416, 420 und 424 werden vom Designer von 402 spezifiziert. Aus den Kurven 416, 418, 420, 422 und 424 wird die Basisfläche 414 erzeugt. Es versteht sich jedoch, dass die Anzahl und das Design der Kurven der Basisfläche beinahe grenzenlos sein kann. Wie in 16c gezeigt, werden Kurven 426–432 generiert, um die Höhenlinien der Kurven zu zeigen. Die Basisfläche ist der Start- und Endpunkt der Struktur. Die Basisfläche ist einerseits die gewünschte Flächenform der endgültigen Struktur; andererseits ist sie der Startpunkt für die Erzeugung dieser Struktur. Das rechnersystemgestützte Designsystem generiert automatisch aus der Fläche die Boxen für die abschließende Aufstellung, und die Boxen können daher in Echtzeit als Vorschau gesehen werden während die Basisfläche manipuliert wird. Durch diesen Vorgang wird eine Mühelosigkeit des Designs erzeugt, da das Augenmerk stets auf das vorgesehene Aussehen der fertigen Struktur gerichtet ist. Die Ansicht in 16d zeigt ein Gitter von Kurven 434, deren Menge und Lage vom Designer aus ästhetischen oder funktionellen Gründen oder beidem spezifiziert werden. Ein auf der Fläche 414 liegendes Punktegitter 435 wird durch die Schnittpunkte aller Linien im Gitter 434 und die Endpunkte von Linien in 434 (die zur Veranschaulichung auch der Schnittpunkt von 434 mit den Linien 416, 418, 420 und 422 sind) abgeleitet. Durch Verbinden der Punkte in 435 mit geradlinigen Segmenten im selben Muster wie die Kurven in 434 wird eine Gruppe von vierseitigen Polygonstirnflächen ausgebildet. Diese Stirnflächen werden in boxartige Volumen konvertiert, um die in 16e gezeigte endgültige Struktur auszubilden. In dieser Ansicht kann die Basisfläche 414 zum Beispiel sechseckige Kacheln 437, Viereckkacheln 439 oder rautenförmige Kacheln 441 ausbilden.
Es versteht sich, dass bei den, wie in 16e gezeigt, definierten Boxen jede Box unterteilt werden kann, um die zwei Boxteile (in diesem Fall Oberteil und Unterteil) auszubilden. Diese Boxteile werden dann jeweils in eine zweidimensionale Umrisslinie übersetzt, die als Zuschnitt- und Falzlinienschablone dient, um die flachen Materialzuschnitte, wie etwa den in 13c gezeigten, zuzuschneiden. Die 13c–a zeigen den nächsten Schritt dieses Vorgangs. Sobald die Boxteilschablonen festgelegt sind und der Materialzuschnitt zugeschnitten und gefalzt wurde, wie in 13c gezeigt, kann der Zuschnitt gemäß dem in 14a–g gezeigten Vorgang zu Boxteilen wie in 13b gezeigt gefaltet werden. Die Boxteile können dann, wie in 13a gezeigt, mit den anderen Boxteilen verbunden werden, um die Struktur auszubilden.
17a–c sind perspektivische Ansichten einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer Struktur 464. 17a zeigt eine komplette Struktur, mit nur einer Box 470 in explodierter Ansicht. 17b ist eine teilweise ausgebildete Struktur 464, die eine Basisfläche 466 umfasst. Und 17c zeigt die ursprüngliche Basisfläche 466. Wie zuvor erläutert, ist die Basisfläche 466 der Startpunkt für das Designen von 464 und kann während des ganzen Designvorgangs modifiziert werden. Um die Boxen, aus denen 464 aufgebaut ist, zu designen und herzustellen, unterteilt ein Computerprogramm die Basisfläche 466 unter Verwendung einer gewählten Kachelungsstrategie, wie etwa Viereck (gezeigt), Vari-Viereck, Raute, Voronoi und sechseckig, in Teilregionen. Die resultierenden Flächen-Teilregionen werden dann in einzelne Boxen mit jeweils von den Kennwerten der entsprechenden Flächen-Teilregion abhängiger eindeutiger Geometrie und Lage konvertiert. Da jede Box, wie etwa die Box 470, eindeutig ist, wie durch die Form der Basisfläche bestimmt, wird jede Box an einer eindeutigen Stelle und in einer eindeutigen Orientierung zusammengesetzt, um die Struktur auszubilden. Es versteht sich, dass jede Box eindeutig geformt ist, wie etwa die Box 470 verglichen mit der Box 472. All die unterschiedlichen Boxen, aus denen die Struktur 464 aufgebaut ist, werden auf dieselbe Weise zusammengesetzt. Dies steht im Kontrast zu einer Verwendung gleich geformter Boxen. Bei lauter gleich großen Boxen, ist die Flexibilität, mit Boxen, deren Vorder-Stirnflächenränder an Rändern von benachbarten Boxen anliegen komplexe Kurven herzustellen nicht gegeben. Dies ist einer von mehreren Unterschieden zwischen in der vorliegenden Offenbarung entworfenem Stand der Technik.
Die Frage lautet nun: wenn eine Basisfläche in ein Gitter von Boxen konvertiert werden soll und diese Basisfläche eine Unzahl von Biegungen, Kurven, Formen usw. sein kann, wie übersetzt man diese Basisfläche in ein Gitter von dreidimensionalen Boxen? Um dies zu erzielen unterläuft, wie in 18 gezeigt, die Basisfläche eine der Veranschaulichung dienende Reihe von Transformationen. Sobald die Basisfläche, wie etwa die Basisfläche 474, mit allen Kurven und Winkeln usw. erzeugt wurde, wird sie auf der Basis der vom Designer gewählten speziellen Kachelungslogik in diskrete Kachelregionen, wie etwa die Kacheln 476, 478, 480, 482, 484, 486, 488, 490 und 492, geteilt. Mit Kachelungslogik oder -strategie ist wieder der Typ von Flächenform gemeint, den die Boxen jeweils aufweisen werden, sei es Viereck, Vari-Viereck, Raute, Voronoi oder sechseckig (und viele mehr). Im Falle der Kacheln 476–492 sind diese jeweils im Allgemeinen quadratisch oder rechteckig (Viereck) und definieren neun diskrete Regionen. Diese Zahl kann je nach Größe und Gestaltung der Basisfläche und Belieben des Designers höher oder niedriger liegen. Es versteht sich, dass in diesem Schritt sowohl die Dichte als auch das Aspektverhältnis der Kachel (oder, je nach der Natur der Kachelungsstrategie, andere Formkennwerte) anpassbar sind. Die Dichte ist die Anzahl von Kacheln in einem gegebenen Raum und das Aspektverhältnis ist die Änderung der Länge und Breite der Kachel selbst. In der Veranschaulichung dienenden Ausführungsformen können die Dichte und das Aspektverhältnis zu jeder Zeit während des Designvorgangs der Struktur vor dem Zuschneiden der flachen Bogenware stufenlos angepasst werden. Sobald die Kacheln auf der Basisfläche 474 festgelegt wurden, wird diese in entgegengesetzte Richtungen 494 und 496 versetzt, um zwei weitere Flächen auszubilden, die jeweils gemäß der Spezifikation des Designers ein eindeutiges Verhältnis zur ursprünglichen Fläche 474 (parallel versetzt, um einen variablen Abstand versetzt, oder auch andere Kontur) aufweist. In dieser Ansicht sind eine parallel zur Basisfläche 474 verlaufende Vorderfläche 498 und eine Rückfläche 500 ausgebildet. Außerdem erstrecken sich die Kacheln 476–492 jeweils zu den Flächen 498 und 500. Wie in dieser Ansicht gezeigt ist, befinden sich die Kacheln 502 und 504 jeweils auf den Flächen 498 und 500 und sind hier zu Demonstrationszwecken hervorgehoben. Der Versatz der Flächen 498 und 500 von der Basisfläche 474 legt auch die Dicke der zu erzeugenden Boxen fest. In diesem Fall stellt die Kachel 502 die vordere Stirnfläche einer Box dar, während die Kachel 504 die rückwärtige Stirnfläche darstellt. Wie die Dichte und das Aspektverhältnis kann diese Tiefe oder Boxdicke variabel sein und somit während des gesamten Designvorgangs angepasst werden. Nachdem die vorderseitige und rückwärtige Kachel 502 und 504 festgelegt sind, können sie durch Flächen verbunden werden, um die Box zu erzeugen, die Bestandteil der endgültigen Struktur ist. Eine vorliegend gezeigte Box 506 weist eine Vorderseite 508 aus der Kachel 502 und eine rückwärtige Stirnfläche 510 aus der Kachel 504 auf. Die Form der Seitenwände und des Winkels in Bezug auf die Vorder- und Rückflächen basiert abhängig und variabel auf der örtlichen Krümmung der Basisfläche an der jeweiligen Stelle. In dem Rahmen wie sich Krümmung und Lage ändern, ändern sich auch der Winkel und die Form dieser Flächen. Dieser Vorgang wird für jede auf der Basisfläche erzeugte Kachel wiederholt, bis die gesamte Fläche in einzelne Boxen übersetzt wurde.
Trotz der Konvertierung der Flächenkacheln in dreidimensionale Boxen kann die Form der Struktur immer noch modifiziert werden. Die perspektivischen Ansichten der Struktur 464 in 19a und b demonstrieren wie diese durch die Schieberegler-Funktion 512 (alternativ dazu Ganzzahlwert-Zahleneingabe) modifizierbar ist. In der zur Veranschaulichung dienenden Ausführungsform kann der in 19a in einer Ausgangsposition gezeigte Schieberegler 514 in die Richtung 516 verschoben werden, um die Struktur 464 in die Richtung 518 auszudehnen. Es ist vorgesehen, dass ein Computerprogramm numerische Eingaben generieren kann, die die Definition der Basisfläche und somit die in 18 festgelegten Proportionen der Kacheln dahingehend ansteuern können, die gezeigte Form der Boxen (sowie die Menge von Boxen, falls vorbestimmte Min./Max.-Schwellen überschritten werden) zu ändern.
Eine andere Weise, die Struktur 464 zu modifizieren ist in 20a und b gezeigt. In diesem Beispiel umfassen die Draufsichten 520 und 522 die Kurve 524, die den unteren Rand der Basisfläche 466 in 17c definiert, welche die rechts davon gezeigte Struktur 464 definiert. An der Kurve 524 sind Kontrollpunkte 526, 528, 530, 532 und 534 angebracht. Durch Verschieben der Kontrollpunkte wird die Form der Kurvenfläche 524 verschoben. Zum Beispiel wird durch Verschieben des Kontrollpunktes 534 aus der Lage in 20a in die Richtung 536 in die neue Lage 537 in 20b die Kurve 524 und letztendlich die Struktur 464 verschoben wie gezeigt. Dementsprechend kann der Nutzer durch Verschieben der Kontrollpunkte 526–534 in dieser zweidimensionalen Ansicht präzise Anpassungen an der Kurve 524 vornehmen. Alternativ dazu kann der Nutzer ähnliche Anpassungen an anderen Zweidimensionskurven (Draufsicht, Aufriss und/oder Schnittansicht) vornehmen, um die Form von 464 zu ändern.
Ähnliche Kontrollpunkte können auch im dreidimensionalen Raum verwendet werden, um die Form und Größe der Struktur 464 anzupassen. Wie in 21a und b gezeigt, kann dieselbe Basisfläche, die zwar in dieser Ansicht nicht gezeigt, aber in 17a–c durch das Bezugszeichen 466 dargestellt ist, angepasst werden, um die Form der Struktur 464 zu ändern. Die Kontrollpunkte 536, 538, 540, 542, 544, 546, 548, 550, 552, 554, 556, 558 und 560 (es können auch nicht gezeigte weitere Kontrollpunkte zum Einsatz kommen) sind jeweils einzeln verschiebbar, um einen entsprechenden Teil der Struktur 464 zu verschieben. Wie in 21b zu Demonstrationszwecken gezeigt ist, werden die Kontrollpunkte 540, 546, 552 und 558 in die Richtung 562 verschoben, um die Form von 464 in dieselbe Richtung zu verschieben, um eine tiefere Kurve als die in 21a gezeigte zu erzeugen.
Außer dem zuvor erläuterten Ändern der Geometrie der Fläche 466 der Struktur 464 kann ein Designer auch die Kachelungslösung und -dichte und das Aspektverhältnis anpassen. Wie bereits mit Bezug auf 18 erläutert, sind durch Erzeugen einer Box aus Flächen, in diesem Fall parallel (in anderen Ausführungsformen nicht parallel) zur Basisfläche, diese Parameter alle anpassbar. Es versteht sich bei dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform, dass all diese Parameter voneinander unabhängig sind und somit zu jeder Zeit während der Entwicklung unabhängig angepasst werden können. Wie in 22a–d gezeigt, bewirkt ein Variieren der Dichte und des Aspektverhältnisses der Struktur 464 zwischen 22a und b eine Nettozunahme an Boxen. Durch Erhöhen der Anzahl von Boxen können sich jedoch auch die Produktionskosten erhöhen. Dennoch wird die Präzision der Fläche die ursprüngliche Basisfläche besser approximieren als eine Fläche mit geringerer Dichte. Die in 22a und c gezeigten Ansichten demonstrieren auch wie der Kachelungslösungstyp geändert werden kann. 22a und b zeigen viereckige Boxen, während 22c und d rautenförmige Boxen zeigen. Diese Flexibilität ermöglicht es dem Designer, eine erweiterte Palette an Designauswahlmöglichkeiten zum Erzeugen dieser Strukturen zu haben.
Eine weitere perspektivische Ansicht der Struktur 464 zusammen mit einem Waagerechtschnitt und Detailansichten derselben, einer Projektmatrixanalyse, einem Volumen- und einem Maschenmodell und einem Schwerpunktmodell der Struktur 464 sind in 23 gezeigt. Ein Designer ist in der Lage, diese Arten von Informationen in Echtzeit zu sehen, während sie 464 modifizieren, wie zuvor beschrieben. Ein Designer ist in der Lage, die Struktur 464 aus verschiedenen Winkeln zu sehen, einschließlich der Aufsicht und Schnittdetailansicht, um sicherzustellen, dass die Strukturform korrekt ist. Die durch im Kasten 570 angedeutete Projektmatrixansicht berechnet nützliche Informationen, wie etwa die Teilezahl, abgewickelte Dimensionen, die Bogenzahl, Fertigungsstunden und Gesamtgewicht (auf der Basis bekannter Materialien), zur Verwendung bei der Fertigung der Struktur 464. Diese Informationen können zum Erstellen von Dokumenten, Werkstattzeichnungen und Architekturzeichnungen, zum Beispiel, verwendet werden. Das Volumenmodell 572 zeigt die Boxversion der Struktur 464. Dieses Volumenmodell kann dazu verwendet werden, skalierte Rapid-Prototyping-Modelle herstellen, oder zur Einfügung in kompatible CAD-Modellierungs- und Informationsmanagementsysteme. Das Maschenmodell 574 kann in eine Rendering-Anwendung exportiert werden, um gerendert zu werden, um Kunden zu zeigen, wie das endgültige Produkt aussehen kann. Die Schwerpunktansicht 576, die den Schwerpunkt 578 anzeigt, kann für bauliche Zwecke nützlich sein. Es versteht sich, dass diese Informationen bei Änderungen der Struktur fortlaufend aktualisiert werden können.
24 zeigt die Box 470 von 17a aus der Struktur 464 explodiert. Sie zeigt außerdem, wie diese Box auf verschiedene Weisen speziell konstruiert werden kann, um optische, bauliche, Leistungs- (d. h. innere Beleuchtungs- oder Schallabsorptions-) oder andere Einsatzziele oder Spezifikationen zu erzielen. Diese Konstruktionsstrategien sind Zuschneide- und Faltstrategien, um dreidimensionale Boxen aus zweidimensionaler Bogenware herzustellen. Die Box 578 ist ein Beispiel einer aus dem Vorderteil 582 und dem Rückteil 580 bestehenden Boxkonstruktionsstrategie. Das Rückteil 580 wird in das Vorderteil 582 geschachtelt und in mehreren möglichen Weisen verbunden, um eine selbststrukturierende Box 464 zu erzeugen. Die resultierende rückwärtige Stirnfläche der Box 578 ist vertieft (anders als die Box 584 und 590 in dieser Darstellung). Die Box 584 ist ein Beispiel einer ein Vorderteil 588 und ein Rückteil 586 umfassenden Boxkonstruktionsstrategie. Die zwei Teile 588 und 685 weisen ”männliche” Zapfenelemente auf, die in die Gegenstückbox passen und auf mehrere verschiedene Weisen verbunden werden können, um ein selbststrukturierendes Boxteil von 464 zu erzeugen. Die Box 590 ist ein Beispiel einer aus dem Vorderteil 594 und dem Rückteil 592 bestehenden Boxkonstruktionsstrategie. Die beiden Teile 594 und 592 weisen ”weibliche” Flansche auf, die es den Boxen ermöglichen (auf verschiedene mögliche Weisen, wie etwa Magnete, Klebstoff usw.) verbunden zu werden, um ein selbststrukturierendes Teil der Struktur 464 zu erzeugen.
Wie zuvor erläutert, sind individuelle Box-Hochfaltstrategien proportional an die Boxgeometrie gebunden, wodurch sich diese angleichen kann, wenn sich die Geometrien der Box in eine bestimmte Form strecken und verdrehen und in Bezug auf Kennwerte (einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, die Dicke) der Bogenware, aus der die Boxen hergestellt werden, anpassen. Den Proportionen der Geometrie können Zwangsbedingungen zugewiesen werden, um sicherzustellen, dass sich die gefalteten Boxen richtig zusammensetzen lassen und weder die dimensionsmäßige Ergiebigkeitseignung der Bogenware noch die bauliche (oder Maßfertigungs-)Eignung der aufgefalteten dreidimensionalen Box und der Gesamtbaueinheit überschreiten. 25 zeigt geometrische Kantenmodellausdehnungen von zwei Boxen aus der Struktur 464. Diese geometrischen Kantenmodellausdehnungen stellen die äußersten Begrenzungen der Boxen dar, wie von 506 in 18 gezeigt. Die Geometrien der Boxen 610 und 620 werden proportional kleiner aus diesen Kantenmodellausdehnungen abgeleitet, um Materialkennwerte usw. zu berücksichtigen, wie oben beschrieben. In der gezeigten Ausführungsform wurden die ungefalteten Boxteile 602 und 604 zugeschnitten und gefalzt, so dass sie im gefalteten Zustand Boxteile 606 und 608 ausbilden, die durch zuvor erläuterte Mittel zusammengeführt werden, um die Box 610 auszubilden. In einem weiteren Beispiel werden zugeschnittene und gefaltete Boxflachmaterialien 612 und 614 zu mit 616 und 618 bezeichneten Boxteilen gefaltet. Diese Teile werden dann zusammengeführt, um die Box 620 zu erzeugen. Die Boxen (wie 610 und 620 in der Struktur 464) weisen geometrische Zwangsbedingungen (obere und untere Begrenzungen für Längen und eingeschlossene Winkel, zum Beispiel) auf, die für die zulässige endgültige Größe und Form der Boxen maßgebend sind. Diese Zwangsbedingungen werden berechnet, um sicherzustellen, dass das, was der Nutzer designt, so hergestellt werden kann, dass akzeptable Maßfertigungs- und bauliche Toleranzen erfüllt werden. Der Nutzer kann zum Beispiel keine Box spezifizieren, die zu klein ist, um adäquat nach vorbestimmten Qualitätsspezifikationen aus der gewünschten Bogenware gefertigt zu werden.
Bei allen Boxkonstruktions-Hochfaltstrategien entsteht jede Box als flacher zweidimensionaler Satz von Linienführungen, die alle äußeren Profilzuschneidegeometrien, den Falttyp (durch Falzen, mechanische Bearbeitung, Biegen usw.) und die Lagegeometrien, sowie die Verbindungs- und Ausrichtungsgeometrien (durch Löcher, Sacklöcher, Schlitze, Laschen usw.) beschreiben, die nötig sind, um das ungefaltete Boxteil von einem spezifizierten flachen Bogenmaterial zur endgültigen selbststrukturierenden Box zu produzieren. 26 zeigt zwei Boxteile ungefaltet 593 und 595 und ihre auf eine flache Bogenware geschachtelten resultierenden Sätze von Linienführungen, die die erforderlichen Bewegungen für ein Fertigungswerkzeug beschreiben. Diese Linienführungen werden in Maschinencode konvertiert und zur Fertigung an einen Roboter (zum Beispiel CNC) übermittelt.
27a–i sind perspektivische Progressionsansichten, die das Zusammensetzen einer gemäß der hier erläuterten Techniken hergestellten kuppelförmigen Struktur zeigen. Eine in 27g gezeigte fertige Kuppel 600 umfasst eine obere Öffnung 602 und einen Eingang 604. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 606 ist mit gezeigt, um die Größenordnung zu demonstrieren. Für diese der Veranschaulichung dienende Ausführungsform wird auf einer Boden- oder Fußbodenfläche 610 eine Grundplatte 608 über Befestigungselemente wie in 27a gezeigt angebracht. Die Grundplatte 608 kann über Bolzen oder andere für die Befestigung solcher Strukturen an einer Bodenfläche geeignete Befestigungselemente an der Bodenfläche 610 befestigt werden. Es versteht sich, dass die Grundplatte 608 unter Verwendung von zuvor erläuterten Techniken während des Erstellens der Struktur selbst generiert werden kann. Wie zuvor erläutert, ist die exakte Geometrie der Lage und Orientierung der untersten Seiten der Boxen, aus denen sich die erste Reihe von Boxen 612–644 zusammensetzt bekannt. In diesem Fall wird diese Geometrie dazu verwendet, die Geometrie für das Profil und die entsprechenden Boxverbindungspunkte auf der Grundplatte 608 zu definieren. Die Grundplatte kann unter Verwendung dieser Geometrie mit einem für die spezifische Anwendung zweckdienlichen Material und Vorgang (d. h. Blech, Sperrholz usw.) gefertigt werden. Es versteht sich ferner, dass die zum Herstellen der Grundplatte verwendeten Materialien der gleiche Kunststoff bzw. das gleiche Metall oder Papier sein kann, das für die Struktur verwendet wird. Sobald die Grundplatte 604 auf der Bodenfläche 610 befestigt ist, kann sie als Schablone dienen, um mit dem Zusammenbau der Struktur 600 zu beginnen. Wie in 27b gezeigt ist, beginnt der Vorgang mit der ersten Box 612, indem diese an den Eingang 604 angrenzend auf die Platte 608 platziert wird. Eine zweite Box 614 wird an die erste Box 612 angrenzend auf die Grundplatte 608 platziert. Wie diese Ansicht demonstriert, dient die Stirnflächenplatte als Führung, damit diese erste Reihe von Boxen richtig aufgestellt wird. 27d setzt den Vorgang fort, indem Box 616 an die Box 614 angrenzend auf die Grundplatte 608 platziert wird. 27e setzt diesen Vorgang fort, indem die Boxen 618, 620, 622, 624, 626, 628, 630 und 632 nebeneinander auf die Grundplatte 608 platziert werden. Schließlich werden die Boxen 632–646 auf die Grundplatte 608 platziert, um die unterste Reihe der Struktur 600 fertigzustellen. In dieser Ansicht ist auch eine Detailansicht der Grundplatte 608 gezeigt, die die Befestigung 647 auf dem Boden, wie etwa Bolzen oder Schrauben, umfasst. Eine Mehrzahl von Magneten 648 ziehen entsprechende Magneten auf den Boxen 612–646 an, wodurch die Boxen mit der Grundplatte verbunden werden, so wie Boxen, die Magnete aufweisen, miteinander befestigt werden können, wie zuvor erläutert. Durch Wiederholen dieses Vorgangs, indem weitere Reihen von Boxen auf dieser ersten Reihe übereinander angeordnet werden, wie durch die Bezugszeichen 650, 652, 654 angedeutet, wird die Kuppelstruktur 600 zusammengesetzt.
An der Peripherie oder an Öffnungen (Befensterungen) in der Struktur 600 können Einfassungen befestigt werden, wie eine um den Eingang 604 angeordnete Zarge 656. Die Zarge 656 kann Magnete vom gleichen wie dem an den Boxen und an der Frontplatte 608 verwendeten Typ umfassen, damit die Zarge 656 sicher mit den Boxen gekoppelt wird. In 27h ist ein Mitten-Stützring gezeigt, mit dem die Öffnung 602 der Struktur 600 eingefasst ist. Der Ring 658, die Zarge 656 und die Boxen, die die Struktur 600 ausbilden, können aus demselben Kunststoff, Metall, Papier oder einer Kombination davon hergestellt sein und die gleichen Magnete oder sonstigen Befestigungsmittel aufweisen, wie ebenfalls zuvor erläutert. Eine in 27i gezeigte Oberschwelle 660 kann dazu verwendet werden zusätzliche Struktur an Stellen zu verleihen, wo die berechneten inneren Zugspannungen entweder die bauliche Eignung der Boxen und ihrer Befestigungsstrategie überschreiten, und/oder funktioniert im Fall einer Öffnung wie 604 als Oberschwelle über der Öffnung, um eine Stützweite abzustützen. So oder so wird die Geometrie zum Fertigen und Installieren der zusätzlichen Bauglieder aus zweckmäßigen Boxgeometrien gezeichnet. Es versteht sich, dass diese Oberschwelle auch aus demselben (oder einem anderen) Material und gleichen Befestigungsmitteln hergestellt werden kann wie die Boxen und andere Einfassungsstücke, und die gleichen Magnete aufweisen kann, um sich an die Boxen anzulegen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine abgehängte Wand-Trennstruktur 670, wie sie speziell in 28b, e und g dargestellt ist. Die in 28a gezeigte Ansicht offenbart die Mittel zum Abhängen der Struktur 670 über der Bodenfläche 672. Ein Umriss einer Person 674 ist mit gezeigt, um die Größenordnung zu zeigen. In dieser Ansicht erstrecken sich Zugstangen 676 von der oberen Befestigung 678 zu einer Bodenplatte 680, die am Boden 682 befestigt ist. Es versteht sich, dass die Zugstange 676 eine unbiegsame Metallstange oder ein Kabel sein kann. An jeder Zugstange 678 wird ein Grundbauglied 682 der Veranschaulichung dienend über der Bodenfläche 672 und der Bodenplatte 680 befestigt. Das Grundbauglied 682 ist die Flächenstruktur, auf der 670 aufliegt, um über der Bodenfläche 672 abgehängt zu werden. Wie in dieser Ansicht gezeigt, wird eine Box 684 auf das Grundbauglied 682 platziert, um mit dem Zusammensetzen der Struktur 670 zu beginnen. Die in 28c gezeigte Ansicht demonstriert, wie die Boxteile 686 und 688 die Zugstange 676 überspreizen und sich zusammenfügen, um die Box 684 zu bilden. Die Ansicht in 28d zeigt die Oberseite 690 des Boxteils 688, die eine der Veranschaulichung dienende Aussparung 692 zur Aufnahme eines Teils der Zugstange 676 umfasst. Ebenfalls in dieser Ansicht gezeigt ist der Magnet 694, der verwendet werden kann, um die Boxteile aneinander zu befestigen. Dadurch, dass die mehreren Boxen in einer ähnlichen wie der zuvor erläuterten Weise zusammengesetzt werden, kann die in 28e gezeigte Struktur 670 erzeugt werden. In dieser zusätzlichen Ausführungsform passt, wie in 28f angedeutet, eine obere Spannplatte 696 auf die obere Fläche 698 der Struktur 670 (siehe 28e), um die Boxen zusammenzudrücken, was ihre Festigkeit maximiert und als individuelle Einheit seitliche und Drucklasten aushält. Um diese der Veranschaulichung dienende Ausführungsform zu komplettieren, werden Verkleidungstafeln 700 und 702 am Ende der Struktur 670 befestigt. Es versteht sich, dass diese Befestigung über zuvor erläuterte Mittel, einschließlich Magnete, hergestellt werden kann.
In 29a–g ist eine der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der Struktur 704 gezeigt. Diese Ansichten demonstrieren, wie die wandmontierte Struktur 704 wie in 29a gezeigt zusammengesetzt und befestigt werden kann. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 706 ist mit gezeigt, um die Größenordnung zu zeigen. Wie in 29b gezeigt ist, werden der Veranschaulichung dienende Boxen 708 und 710 über Magnete oder Nieten aneinander befestigt. Die Progressionsansicht in 29c demonstriert, wie durch ein Übereinander-Anordnen von Boxen, wie etwa Hinzufügen der Boxen 712, 714 und 716, eine mit dem Bezugszeichen 718 bezeichnete komplette Säule von Boxen ausgebildet wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle Säulen zusammengesetzt sind. Die in 29d gezeigte Ansicht umfasst Wandfläche 720, die einen über einen Anker oder ein anderes Befestigungsmittel oder eine Schraube an dieser befestigte Befestigungsschiene 722 aufweist. Die Detailansicht in 29a zeigt das Profil der an der Wand 720 befestigten Befestigungsschiene 722. Sie weist eine abgewinkelte Stirnfläche 724 auf, um in ein entsprechendes Nutteil 726 einzugreifen, das der Veranschaulichung dienend in der oberen Box, wie etwa der Box 716, wenigstens eines Teils, wenn nicht gar aller Säulen ausgebildet ist. Die Säule 718 kann auch an der Befestigungsschiene 722 eingehängt werden, wie in 29e gezeigt. Eine weitere Box 728 wird an der Befestigungsschiene 722 eingehängt und an die Säule 716 angrenzend platziert, wie in 29f gezeigt. Dieser Vorgang geht mit den weiteren Säulen 729–744 der Struktur 704 weiter wie in 29g gezeigt. Am Ende der Struktur 704 können über zuvor erläuterte Mittel Einfassungsstücke 746 und 748 befestigt werden, um das Erscheinungsbild der Struktur 704 „abzurunden”.
Eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, und Aufsicht auf die frei stehende Säule 800 sind in 30a–c gezeigt. Die Säule 800 ist eine weitere komplex gekrümmte Struktur, die über eindeutig dimensionierte und geformte Boxen über zuvor erläuterte Mittel zusammengesetzt werden kann. Es ist aus diesen Ansichten ersichtlich, wie die Säule 800 aus einer Mehrzahl von verschieden dimensionierten Boxen wie der Box 802 hergestellt ist, um die mehrfach gekrümmten Flächen 804, 808, 810 und 812 zu erzeugen. Diese der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der Säule 800 ist so ausgelegt, dass sie eine Mittelöffnung 814 umfasst, wie in 18c gezeigt. Die Öffnung 814 kann einen Tragbalken aufnehmen, um eine Dachstruktur oder dergleichen zu stützen. Ein solcher Balken ist jedoch nicht nötig, um die Säule 800 notwendigerweise zu stützen. Die Ansicht von 18c zeigt auch ein der Veranschaulichung dienendes Profil der Boxformen, die eine Mehrzahl von L-förmigen Boxen 816, 818, 820, 822 und viereckigen Boxen 824, 826, 828 und 830 umfassen.
Weitere Ansichten der Säule 800 sind in 31a–e gezeigt. 31a zeigt eine aus der Säule 800 entfernte einzelne Eckbox 840. Eine perspektivische Ansicht der Box 840 ist in 31b gezeigt. Die L-förmige Eckbox weist auf jeder Seite der Ecke zwei vordere Stirnflächen auf. Die triangulierten Boxwände, aus denen sich die in 31c gezeigte digitale Flächenapproximation 841 und das in 31d gezeigte abgewickelte Muster 843 aufbauen, sind ein Ergebnis des in 41 illustrierten Flächenapproximationsverfahrens. 31e zeigt das Abwicklungsmuster 843 mit den ebenfalls in 41 beschriebenen Biegestellen entfernt.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine in 32a–d gezeigte Rautendeckenstruktur 880. Die in 32a gezeigte perspektivische Ansicht zeigt eine Mehrzahl von hinten offenen Boxen, die die mehrfach gekrümmte Struktur ausbilden. Boxen wie die Box 882 sind im Allgemeinen rautenförmig, umfassen eine Stirnfläche und vier Seiten, umfassen aber, wie in 32b–d gezeigt, keine Rückwand. Dies kann die Gesamtstruktur leichter machen und dennoch die Flexibilität beim Design von komplexen Kurven bieten wie andere hier erläuterte Strukturen. Und genau wie die anderen Ausführungsformen sind diese rautenförmigen, hinten offenen Boxen individuell dimensioniert, um die komplexen Kurven zu erzeugen. Es versteht sich ferner, dass manche dieser Boxen drei Seiten aufweisen können, wie diejenigen am Ende, wie zum Beispiel die Boxen 884, 886, 888 und 890. Dies ist ein Resultat der Boxorientierung, die dem auf die Basisfläche aufgebrachten Rautenmuster eigen ist. Als Veranschaulichung gleicht die Boxkonstruktion derjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen und die Struktur wird auf ähnliche Weise zusammengesetzt.
Verschiedene Ansichten einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer an eine herkömmliche Wand angrenzenden Voronoi-Wand sind in 33a–d gezeigt. Die in 33a gezeigte Voronoi-Wand 892 kann als dekorative architektonische Ausstattung dienen, die sich in diesem Fall an einen Treppenaufgang angrenzend befindet. Die Kennwerte dieser Wand umfassen die unregelmäßigen Formen der Boxen. Trotz ihrer unregelmäßigen Form können sie mit Mitteln konstruiert werden, die hier noch weiter ausgeführt werden (siehe z. B. 60). Es ist insbesondere aus den Ansichten in 33c und d ersichtlich, dass nicht nur die mehreren Kurven, sondern auch die variierten Boxformen zur Einzigartigkeit der Struktur beitragen können. In diesem Fall ist die Box 896 zum Beispiel wesentlich anders geformt als die angrenzende Box 898 oder auch die Box 900.
34a–d zeigt eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine frei stehende Kuppelstruktur 910. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 912 befindet sich an die Ansichten der Kuppel 910 in 34b und c angrenzend, um die Größenordnung zu zeigen. Diese Ansichten demonstrieren eine weitere Struktur, die aus eindeutig dimensionierten Boxen wie der Box 914 und 916 hergestellt werden können. Da die Boxen ausgelegt sind, zu einer jeweiligen Kontur zu passen, statt dass die Kontur durch eine Konstruktion aus Boxen mit nur einer Größe eingeschränkt ist, können solche komplexen Strukturen wie sie hier gezeigt sind zusammengesetzt werden. Es versteht sich, dass die Boxen, aus denen die Struktur 910 aufgebaut ist, übereinander angeordnet und aneinander über Magnete oder andere Befestigungselemente, wie sie hier beschrieben sind, befestigt werden.
In 35a–d ist eine Wand-zu-Decke-Übergangsstruktur 920 gezeigt. Die Struktur 920 demonstriert noch eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die aus eindeutig dimensionierten Boxen, wie etwa der Box 922 und 924, hergestellt werden kann, die in einer vorbestimmten Reihenfolge positioniert werden, um die hier gezeigte Struktur auszubilden. Der Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 926 ist in 35c mit gezeigt, um die der Veranschaulichung dienende Größenordnung zu zeigen.
36a–c zeigen eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine abgehängte Decke mit scheitelpunktförmigen Boxen 930. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform weisen diese Boxen im Allgemeinen eine rechteckige Aufstandsfläche auf, ihre Stirnflächen weisen jedoch Facetten aus mehreren Boxwänden auf, wie es bei den Boxen 932 und 934 der Fall ist. Die Seiten der miteinander über Magnete, Kerben usw. verbindbaren Boxen sind eindeutig dimensioniert und liegen so wie vorhergehende Ausführungsformen Rand zu Rand aneinander an, aber die Stirnfläche jeder Box aus dieser Ausführungsform weist eine Mehrzahl von Facetten auf, um der Fläche der Struktur 930 zusätzliche Dimension und Einmaligkeit zu verleihen. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 936 ist gezeigt, um die Größenordnung zu zeigen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform umfasst eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine in 37a–d gezeigte Wand mit variable Vierecken. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 941 befindet sich in 37c an die Wand 940 angrenzend, um die Größenordnung zu zeigen. Die Viereckwand 940 umfasst, wie die anderen Ausführungsformen, verbindbare Seiten, die in einer bestimmten Reihenfolge zusammengesetzt werden. In diesem Fall weisen die Stirnflächen jedoch eine stufenlos variierbare schiefwinklige vierseitige Geometrie auf, um das gezeigte Muster zu erzeugen. Außerdem weisen die Seitenwände der Boxen variable Winkel auf, um das Erzeugen der gezeigten mehreren Kurven weiter zu unterstützen. Es wird weiterhin eine Rand-zu-Rand-Ausrichtung erzielt.
38a–d zeigen eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht auf eine Struktur 950. Diese Struktur kann gut als Raumteiler oder Produkt-Display dienen. Ein Umriss einer der Veranschaulichung dienenden Person 952 wurde hinzugefügt, um die Größenordnung zu zeigen. Die Kurvenwand 950 gleicht zuvor erläuterten Ausführungsformen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine in 39a–d gezeigte plissierte frei stehende Seitenwand 960. Dieses Design kann, wie die anderen, das Konzept der eindeutig geformten Boxen, wie etwa der Boxen 962 und 964, einsetzen, um die Fläche mit dem plissierten Muster herzustellen. Der Umriss einer Person 966 ist gezeigt, um die Größenordnung zu zeigen. Diese Installation veranschaulicht einen Inneneckenzustand innerhalb einer Installation und der Ästhetik halber dezent schiefen Ritzen zwischen den Boxen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine an einer standardmäßigen Wand 972 befestigte linierte Boxwandung 970, wie in der perspektivischen Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht von 40a–d gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform verlaufen die Boxen wie Säulen über die gesamte Breite der Struktur, um einen bestimmten architektonischen Effekt zu verleihen, der im Vergleich von 40b mit 40d ersichtlich ist. Da wieder jede Box individuell geformt ist, kann die Strukturfläche beinahe alles sein, um ein einzigartiges Design oder Flächenmuster zu erzeugen. Die zum Bau der linierten Boxen in diesem Beispiel verwendete Technik ist in 51 veranschaulicht.
Einer der Mechanismen, der eingesetzt wird, um diese eindeutig geformten Boxen besser an die jeweilige gekrümmte Basis zu approximieren, besteht darin, dass die Stirnfläche der Box zu einem gewissen Grad verdreht wird. Die in 41a–k gezeigten Ansichten demonstrieren wie dies erfolgen kann. Als Veranschaulichung wird die Basisfläche 1000 in die Struktur 1002 übersetzt, die beide in 41a gezeigt sind. Jede Box, wie etwa die Box 1004, ist unter Verwendung zuvor erläuterter Techniken eindeutig geformt, um die Basisfläche 1000 so gut wie möglich zu approximieren. Dabei werden, statt dass jede Box wenn sie zusammengesetzt ist, eine flache Stirnfläche aufweist, einige Boxen so berechnet, dass sie eine verdrehte Stirnfläche aufweisen, wie dies auch in 41b und c gezeigt ist. Wie in 41b demonstriert, ist bei der Box 1004 eine ihrer vier Ecken um einen gewissen Abstand angehoben. Dasselbe ist auch bei Box 1004 in 41c der Fall, wie durch den Abstand 1006 angedeutet. Es versteht sich, dass diese Boxen aus Materialien gefertigt werden können, die verdreht werden können, ohne dass dadurch ihre Elastizität oder ihr Formgedächtnis dauerhaft beeinflusst wird. Die Verdrehung für eine jeweilige Stirnfläche wird digital approximiert, indem die verdrehte Fläche in, in 41d–g gezeigte prinzipbedingt flache dreieckige Facetten zerlegt wird. Diese dreieckigen flachen Stirnflächen werden digital in einen Zuschnitt abgewickelt (siehe 41f). Die jede Stirnfläche triangulierenden diagonalen Ränder werden im Zuschnitt vor dem Schneiden entfernt, wie in 41g gezeigt. Die Begrenzung des resultierenden Zuschnitts wird aus einem flexiblen flachen Material ausgeschnitten und die verbleibenden Innenkanten werden gebogen, gefalzt, warmumgeformt oder teilweise ausgefräst, wodurch das Materialformgedächtnis entfernt wird und es diesem ermöglicht wird, als Filmscharnier scharf abgeknickt zu werden. Der resultierende Zuschnitt kann präzise in die ursprüngliche Boxform verdreht werden, mit scharfen Quetschfalten entlang der entlasteten Kanten und weich verdreht entlang der entfernten diagonalen Kanten. Die Orientierung der diagonalen Ränder, die für die Flächenapproximation digital hinzugefügt werden, beeinflussen die Genauigkeit der Approximation. 41i illustriert durch Hervorheben von Abschnittsebenen entlang der jeweiligen Diagonalen wie die dreieckigen Boxwände die verdrehte Stirnfläche approximieren. In der Mitte der Stirnfläche werden die triangulierten Boxwände etwas höher oder niedriger als die verdrehte Stirnfläche. 41j und k illustrieren wie der Abstand zwischen der verdrehten Stirnfläche und der dreieckigen Boxwandapproximation drastisch variieren kann, je nachdem in welcher Richtung die Fläche trianguliert wird. Die dreieckigen Boxwände in Fig. j gleichen der anfänglichen verdrehten Fläche wesentlich mehr, was in einer genaueren Approximation resultiert. Dieser Unterschied kann auch ein manipulierter optischer Effekt sein, wenn primär konvexe oder konkave Boxen gewünscht werden. Die Ansicht der in 41f gezeigten Zuschnittsversion der Box 1004 zeigt auch die Knicklinien zum Erzeugen der Box. Falls der Zuschnitt 1004 aus einem relativ weichen Material, wie etwa Schaumkunststoff, hergestellt wird, werden die Knicklinien gefräst, mit Keileinschnitten versehen, gequetscht usw. wie oben beschrieben.
Demgegenüber wird, falls diese Boxen aus Blech hergestellt werden, ein Abkantwerkzeug verwendet, um die in 41g gezeigten harten Kantenknicke auszubilden. Es versteht sich, dass, wenn ein Schaumkunststoff verwendet wird, die Box auseinandergefaltet und flach hingelegt werden kann, während die Knicklinien 1020 nicht auseinandergefaltet werden können.
42 zeigt eine Struktur 1030, die aus den Boxen 1032, 1034, 1036, und 1038 aufgebaut ist. Wie zuvor erläutert, ist es notwendig, zu wissen, wo jeder Boxteil und letztendlich jede Box in Bezug auf die anderen Boxen positioniert wird, um die Struktur zusammenzusetzen. In diesem Beispiel ist die Box 1036 in separate Boxteile 1038 und 1040 zerlegt gezeigt. Jede Box weist Markierungen an ihr auf, um ihre Lage vis-à-vis der gesamten Struktur zu kennzeichnen. Zum Beispiel umfasst die Box 1038 die Markierung ”1-1i”. Dies bedeutet, dass diese Box in Reihe 1, Säule 1 zu platzieren ist und Bestandteil der inneren Halbkugel ist. Demgegenüber umfasst das Boxteil 1040 die Markierung ”1-1o”, was Reihe 1, Säule 1 bezeichnet, aber Bestandteil der äußeren Halbkugel. Boxteile, die eine Box ausbilden, weisen somit die gleiche Säulen- und Reihennummer auf, aber eine davon weist ein ”i” oder ein ”o” auf. Diese Konvention funktioniert auch für die anderen Boxen. Zum Beispiel weist die Box 1034 Markierungen ”1-2” auf, wobei jedes Boxteil entweder ein ”i” oder ein ”o” aufweist. Die Box 1038 wird mit ”2-1” beschriftet und auf den beiden Boxteilen mit entweder einem ”i” oder einem ”o”. Die Box 1032 wird mit ”2-2” beschriftet, wieder mit dem ”i” oder dem ”o”, je nach Boxteil.
43a und b zeigen eine perspektivische teilweise aufgebrochene und eine perspektivische explodierte Ansicht der Box 1050. Die Box 1050 ist aus den Boxteilen 1052 und 1054 aufgebaut. Diese Ansichten demonstrieren, wie der leere Raum in jeder Box, außer eine Komponenten einer Struktur zu sein, auch für unzählige Funktion verwendet werden kann. In diesem Fall sind die Boxen mit integrierten akustischen und Beleuchtungseigenschaften designt. Es versteht sich, dass solche Boxen entweder akustische oder Beleuchtungseigenschaften aufweisen können, als Alternative dazu, beides aufzuweisen. Wie in 43a gezeigt ist, kann das Äußere der Box 1050 vom Design her hier bereits erläuterten herkömmlichen Boxen gleichen. Das Boxteil 1054 kann eine mit Stoff umspannte Außenhaut 1056 über einem perforierten starren Gehäuse 1058 umfassen. Zwischen den zwei Boxteilen 1052 und 1054 kann eine schallschluckende Platte 1060 positioniert sein und eine integrierte Beleuchtung 1062 an der Peripherie der schallschluckenden Platte 1060 umfassen. Öffnungen 1064 und 1066 stehen zur Verfügung, um Drähte zu verlegen, um die Beleuchtung mit Strom zu versorgen.
Eine in 43b gezeigte explodierte Ansicht von Box 1050 zeigt wie Akustik- und Beleuchtungsboxen konstruiert sind. In diesem Fall ist ein Akustikgewebe 1056 über die perforierte Boxstirnfläche aufgezogen. Es versteht sich, dass die Löcher in der Boxwand in Abhängigkeit von der jeweiligen akustischen Erfordernis variieren können. Diese Löcher lassen Schallwellen hindurchtreten und absorbieren sie in der schallschluckenden Platte 1060. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform ist ein integriertes Leuchtband, wie etwa ein LED-Leuchtband 1062, an die Peripherie der schallschluckenden Platte 1060 angrenzend positioniert. Es versteht sich, dass dieser Lichttyp sowie dessen Positionierung nur zur Veranschaulichung dienen. Bei Betrachtung dieser Offenbarung wird sich dem Fachmann erschließen, dass andere Beleuchtungsgestaltungen bei diesen Boxen eingesetzt werden können. Die schallschluckende Platte ist der Veranschaulichung dienend am Boxteil 1052 befestigt, um die Schallwellen aufzunehmen und zu absorbieren. Das Boxteil 1052 umfasst auch einen Hohlraum 1068, der ausgelegt ist, Drähte oder andere Komponenten, die hinter der schallschluckenden Platte 1060 versteckt werden sollen, aufzunehmen. Die Öffnungen 1064 und 1066 stehen zur Verfügung, um Drähte in den Hohlraum 1068 zu verlegen.
44a und d zeigen eine Vorderansicht und perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer Box 1070. Die Box 1070 demonstriert, wie die Boxen verwendet werden können, um eine Vielzahl von Schattenmustern zu erzeugen. In diesem Fall umfasst die Box 1070 eine äußere Box 1072, die der Veranschaulichung dienend wenigstens auf ihrer Stirnfläche 1074 ein durchscheinender Kunststoff ist. Eine Mehrzahl von dunkleren durchscheinenden Lagen kann im Innern platziert werden, so dass, wenn Licht aus einem Beleuchtungskörper oder Umgebungslicht durch die Box tritt, ein bestimmter Schatteneffekt erzeugt wird. In den perspektivischen Ansichten von 44b ist die Box 1070 mit einer durchscheinenden oder lichtdurchlässigen Stirnfläche 1074 gezeigt. Eine erste Boxwand 1076, die senkrechte Profile 1078 aufweist, kann an eine zweite Boxwand 1080, die waagerechte Profile 1082 aufweist, angrenzend platziert werden. Dies erzeugt einen webmusterartigen Effekt mit dunklen Bereichen 1084 an Stellen, an denen die senkrechten Profile 1078 und waagerechten Profile 1082 überlappen. Schattenbereiche 1086 befinden sich wo sich Teile der beiden Boxwände 1076 und 1080 nicht überlappen. Und Lichtbereiche 1088 befinden sich, wo sich keine der beiden Boxwände 1076 und 1080 befindet.
In 45 ist eine teilweise explodierte Ansicht von übereinander angeordneten Teilen 1090, 1092, 1094, 1096, 1098, 1100, 1102 und 1104 gezeigt. Diese Boxen umfassen jeweils Hohlräume 1106 und 1108 und Boxteile 1090 und 1102. Durch die Öffnungen 1110, 1112, 1114 und 1116 sind Licht-, Strom-/Datenkabel, Belüftung oder andere wandverlegte Versorgungsleitungen verlegbar. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit und Flexibilität, Versorgungsinstallationen hinter der Wandfläche zu verlegen, genauso wie die bei herkömmlichen Gipsplattenwänden in Ständerbauweise verlegten.
46a und b sind perspektivische Ansichten einer weiteren der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform einer Struktur 1120. Die Box 1120 ist designt, bei Beleuchtung von hinten die Illusion eines Reliefs und von Tiefe zu erzeugen. Die Stirnflächen der Boxen bleiben zwar flach, die Seitenwände sind aber verdreht oder schräg, wodurch die durch die Boxen erzeugte Vorderfläche kurvig oder verdreht erscheint. In dem veranschaulichten Beispiel scheint sich die gesamte Box zum Betrachter hin auszubauchen, ein Effekt, der durch die Lichtdurchlässigkeit der Boxen drastisch erhöht wird, was es dem Betrachter ermöglicht, Abschattungen aus den verdrehten Seitenwänden zu sehen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer abgehängten Struktur 1140 ist in 47a–d gezeigt. Die in 47a gezeigte Struktur 1140 ist über eine Mehrzahl von Drähten 1144 von der Decke 1142 abgehängt. Ein Umriss einer auf der Bodenfläche 1148 und angrenzend an die Seitenwand 1150 stehenden der Veranschaulichung dienenden Person 1146 ist gezeigt, um die Größenordnung zu zeigen. Es versteht sich, dass sich diese Ansicht darin von der Ansicht der Struktur 80 in 4–6 unterscheidet, dass bei der Struktur 1140 mehr Tragseile 82 verwendet werden als bei der Struktur 80. Dies liegt daran, dass das in der Struktur 80 gezeigte Abhängungssystem diagrammatisch ist und nur als Kontext mit aufgenommen wurde. Das in Fig. 1140 gezeigte Abhängungssystem demonstriert speziell wie ein Einsatz von vielen Befestigungspunkten die Rotations”moment”-Belastungen an Verbindungen von Boxen untereinander abbaut und leichte Verbindungen und reduzierte Seitenwandtiefen ermöglicht. Wie in 47b gezeigt, verlaufen Abhängungs-Tragseile 1144 von der Decke 1142 zu einer Lasche 1152, die Bestandteil der Seitenwand 1154 der individuellen Box 1156 ist. Es versteht sich, dass der Magnet 1158 an der Seitenwand 1154 sowie an allen anderen Seiten verwendet werden kann, um angrenzende Boxen zu verbinden, wie zuvor erläutert. Die Ansicht in 47c zeigt das an der Haltelasche 1152 befestigte Abhängungs-Tragseil 1144 und den Magneten 1158. Die Ansicht in 47d zeigt, wie eine Gruppe von Boxen 1154, 1160, 1162 und 1164 durch Abhängungs-Tragseile 1144 zusammengehalten wird. Außerdem können abgewinkelte Spanndrähte 1166 verwendet werden, um den Boxen weiteren Halt zu geben. Dies kann zum Beispiel in Erdbebengebieten nützlich sein.
Wie mit Bezug auf die Entwicklung der Kachelungsstrategien in 16 und 22 erläutert, ist ersichtlich, dass dieselbe Basisfläche zu einer Struktur ausgebildet werden kann, die eine Vielfalt von Formen aufweist. 48a–e zeigt die gleiche selbsttragende Struktur 1170, aber mit unterschiedlichen Boxgestaltungen zusammengesetzt. Wie zum Beispiel in 48a gezeigt, wird eine Viereckkachelung oder Boxen, die eher wie herkömmliche Boxen aussehen, verwendet, um die Struktur 1170 zusammenzusetzen. In 48b ist die gleiche Struktur 1170 aus Boxen mit variabler Viereckkachelung hergestellt. Bei der Entwicklung der Struktur selbst am Computer können unterschiedliche Kachelformen für die Flächen berechnet und gewählt werden. (Siehe auch 18). Wie zuvor erläutert und in 48c gezeigt, kann ein Rautenmuster eine andere Wahl für die Struktur 1170 sein. In ähnlicher Weise kann alternativ dazu eine Voronoi-Kachelung für die Struktur 1170 gewählt werden. Schließlich, und wie in 48e gezeigt, kann auch eine sechseckige Kachelung eingesetzt werden. Dies demonstriert wie nicht nur die Form der Struktur variiert werden kann, um bestimmte Formen zu erzeugen, sondern auch die Boxgestaltung, um diesen Formen ein bestimmtes Flächenerscheinungsbild zu verleihen. Dies ist, mit anderen Worten, ein zusätzliches Designmerkmal für solche Strukturen.
Eine in 49a–d gezeigte der Veranschaulichung dienende weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Struktur 1180, die aus einer Mehrzahl von Boxrahmen mit offener Fläche konstruiert ist. In dieser in 49a gezeigten der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform ist die Struktur 1180 eine Deckenstruktur. Diese Ansicht umfasst den Umriss einer auf der Bodenfläche 1184 stehenden Person 1182 zu Größenordnungszwecken. Es versteht sich, dass die der Veranschaulichung dienende Kachelungsstruktur wie sie in der Aufsicht von 49b gezeigt ist in diesem Fall sechseckig oder Voronoi ist (siehe auch 48d und e). Diese Boxen unterscheiden sich jedoch von der in 49c und d gezeigten, und sie weisen das Erscheinungsbild eines offenflächigen Rahmens auf. Insbesondere in 49c zeigt ein flacher Zuschnitt der Box 1186 wie eine solche Box ausgebildet ist. Diese Ansicht zeigt auch, dass die Box 1186 im gefalteten Zustand eine Rahmenfläche 1188 um ihre Peripherie und eine Öffnung 1190 umfasst. Es versteht sich, dass alle Boxen dieses Musters auf ähnliche Weise hergestellt werden können wie die in 49c ebenfalls gezeigte Boxgruppe 1186, 1192, 1194 und 1196. 49d ist eine perspektivische Ansicht der Box 1186, in der noch weiter gezeigt ist, wie diese zu drei Dimensionen gefaltet wird. Durch Zusammensetzen dieser Boxen in dem zuvor erläuterten Verfahren kann die Struktur 1180 ausgebildet werden.
In 50a und b sind perspektivische Ansichten einer Struktur 1200 und mehrere Aufsichten auf die Box 1202 im flachen Zuschnittszustand gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform sind die Boxen, aus denen die Struktur 1200 aufgebaut ist einem gängigen Ziegelsteinmauerverbund ähnlich ”versetzt angeordnet”. Beim Bau einer gekrümmten Form mit Boxen in versetzten Lagen, muss jede Box eine Biegung aufweisen, die mit den Profilen der Boxen über und unter ihr zusammenpasst. Diese Biegung wird in der digitalen Darstellung des Teils modelliert und ist in der Auseinanderfaltungsabfolge in 50a und dem auseinandergefalteten Netz im Teil 1202 gezeigt. 50b zeigt, wie diese Biegung und die dreieckige Facettierung, aus denen das digitale Modell der Boxen aufgebaut ist, vor der Fertigung entfernt werden, was eine Materialverdrehung zum Erzeugen der erforderliche Krümmung ergibt.
51a–h zeigt eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform eines Basisflächendesigns 1230, das ein unterteiltes Strukturteil 1232 und das Verfahren zu dessen Herstellung umfasst. Die Basisfläche 1230, wie in 51a gezeigt, ist eine zur Veranschaulichung als Decke dienende komplexe Kurvenform. Ein Umriss einer Person 1234 auf der Bodenfläche 1236 wurde der Größenordnung halber hinzugefügt. Diese Ansichten demonstrieren wie die gekrümmte Flächenstruktur aus der Basisfläche 1230 erzeugt wird. Wie in 51b gezeigt, ist die Krümmung des unterteilten Teils 1238 der Basisfläche deutlich zu erkennen. Diese Teilfläche selbst ist weiter in dreieckige Boxwände unterteilt, die die Krümmung der ursprünglichen Fläche 1240 wie in 51c gezeigt approximieren. Die unterteilte Fläche 1240 wird dann flach in eine in 51d und g gezeigte einzelne Boxwand auseinandergefaltet und auf ihre in 51e und h gezeigte Ränder und Knickfalze für die Fertigung reduziert. 51f illustriert wie das gefertigte Teil aussehen wird, wenn es für die Aufstellung in Position gefaltet ist.
52 ist eine Progressionsansicht einer wickelgefalteten, die Boxteile 1252 und 1254 umfassenden Schnellbox 1250 vom flachen Zuschnittszustand zu einer fertig gefalteten Box. Diese Hochfaltstrategie ermöglicht es, zwei zueinander passende Boxhalbkugeln hochzufalten und unter Verwendung lediglich der für die Verbindung der Boxen untereinander erforderlichen Magnete Rücken an Rücken zu verbinden, um die zwei Halbkugeln zu verbinden. Jede Seite weist eine in gefaltetem und ungefaltetem Zustand gezeigte Umfaltklappe 1255 auf. Beim Umfalten schiflach sich diese Klappen 1255 in die zugewandte Boxhalbkugel und stimmen mit Magnetpositionen überein, wodurch eine formschlüssige Verbindung erzeugt wird. Diese Hochfaltstrategie ermöglicht es, dass Teile flach versandt und schnell zusammengesetzt und vor Ort aufgebaut werden können und keine zusätzliche Struktur oder zusätzliche Verbinder erfordern.
53 zeigt eine perspektivische Progressionsansicht einer Box 1270 mit rückwärtigem Rahmenflansch. Bei dieser Boxgestaltung wird zwar ein Rahmen verwendet, aber innerhalb der Box, kein Außenrahmen oder eine Skelettstruktur wie zuvor erläutert. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform umfasst die Box 1270 in der flachen Materialzuschnittsform zwei Komponenten – das äußere Boxteil 1272 und die Box-Rahmenflanschteile 1274 und 1276. Das Boxteil 1272 umfasst die Seiten 1278, 1280, 1282 und 1284 mit der damit zusammenpassenden Schlaufe 1286, die sich zur Veranschaulichung von den Seiten 1278–1282 erstreckt. Mit der Falzlinie 1288, 1290, 1292 und 1294 können die Seiten 1278, 1280, 1282 und 1284 gefaltet werden, um damit zu beginnen, die dreidimensionale Box auszubilden. Nieten, Klebstoffe oder ein anderes Befestigungselement können dazu verwendet werden, die Box 1272 in der Boxform zu sichern wie gezeigt. Von den Seiten 1278 und 1282 erstrecken sich jeweils Verbindungslaschen 1296 und 1298. Die Flanschteile 1274 und 1276 umfassen jeweils Schlitze 1300 und 1302, mit denen die Laschen 1296 und 1298 jeweils in Eingriff gelangen, um die Flansche 1274 und 1276 am Boxteil 1272 anzusetzen und zu sichern.
54a–e sind Progressionsansichten, die das Zusammensetzen einer Box 1310 mit integralem über sich selbst zurückgefalteten Flansch zeigen. Ähnlich wie vorherige Ausführungsformen umfasst die Box 1310 eine Stirnfläche 1312, Seiten 1314, 1316, 1318, 1320 und Flansche 1322 und 1324. Von den Seiten 1316 und 1320 erstrecken sich, wie in 54a gezeigt, Überlappverbindungslaschen 1326, 1328, 1330 und 1332. Von den Flanschen 1322 und 1324 erstrecken sich, wie ebenfalls gezeigt, Laschen 1330, 1334, 1336, 1338 und 1340. Wenn die Box 1310 gefaltet wird können, wie in 54b gezeigt, die Überlappverbindung 1326 mit der Lasche 1336, die Verbindungsstelle 1328 mit der Lasche 1338, die Verbindungsstelle 1330 mit 1340 und die Verbindungsstelle 1332 mit der Lasche 1334 verbunden werden. Die Sicherung kann mechanisch, magnetisch oder chemisch erfolgen. Die Ansicht in 54c zeigt das weitere Zusammensetzen der Box 1310. Es versteht sich, dass, wie in 54d und e gezeigt, verschiedene rückwärtige Flanschgestaltungen verwendet werden können. Zum Beispiel werden, wie in 54a–d gezeigt, Seitenflansche 1322 und 1324 eingesetzt. Umgekehrt sind, wie in 54d gezeigt, der obere und untere Flansch 1350 und 1352 horizontal ausgerichtet. Dadurch, dass die Flanschorientierung geändert wird, werden die Boxen in beide Richtungen versteift.
In 55a–g sind verschiedene perspektivische Ansichten eines Boxmontagesystems mit versetzten Laschen gezeigt. In 55a sind die Boxteile 1360 im flachen Zuschnittszustand gezeigt. Die Seitenwände werden hochgebogen, wie zuvor mit Bezug auf andere Ausführungsformen erläutert. Diese Ausführungsform umfasst jedoch versetzte Überfaltlaschen 1362 und 1364. Als Veranschaulichung umfasst jede Ecke solche Laschen 1362 und 1364 wie gezeigt. Jedes in 55b–e gezeigte Laschenteil 1362 und 1364 umfasst jeweils einen Oberfaltteil 1366 und 1368. Die Teile 1366 und 1368 werden wie durch die Richtungspfeile 6, 13, 70, 1372, 1374 angegeben wie in 55b und c gefaltet. Dadurch werden die Laschenführungen 1376 und 1378 ausgebildet. Dann werden die Boxseiten umgefaltet wie in 55d und e gezeigt, so dass Duplikat-Boxteile 1360 aneinander befestigt werden können wie in 55f und g gezeigt. Wie in der Detailansicht von 55g gezeigt, gelangen die Laschenführungen 1376 und 1378 mit entsprechenden Führungen 1376 und 1378 einer anderen identischen Box in Eingriff.
In 56a–f ist eine der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer Box 1400 mit pilzförmigen Laschen gezeigt. Wie in 56a gezeigt, umfassen die Boxteile 1402 und 1404 eine Boxstirnfläche und Boxseiten wie vorherige Ausführungsformen. Außerdem umfasst jedes Boxteil Laschen 1406, die sich von den Seiten erstrecken. Eine Boxwand 1408 umfasst Schlitze 1410, die sich mit den Laschen 1406 decken. Wie in 56b und c gezeigt, werden die Boxteile 1402 und 1404 zu Boxteilen gefaltet. Wie in 56d und e gezeigt, werden die Laschen 1406 in den Schlitz 1410 eingeschoben, wodurch beide Boxteile 1402 und 1404 aneinander befestigt werden, um die in 56f gezeigte Box 1400 auszubilden.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform eines Boxmontagesystems ist in 57a–e gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform wird ein mechanisches Befestigungselement verwendet, um die Boxwandungen aneinander zu befestigen, um ein fertiges Boxteil auszubilden. Wie in der Progressionsansicht von 57a gezeigt, wird ein herkömmliches Boxteil 1420, das eine Stirnfläche 1422 und Seiten 1424 und 1426 umfasst, in die Richtungen 1428 und 1430 gefaltet wie gezeigt. Im gefalteten Zustand bilden die Durchgangslöcher 1432 ein Muster und einen Hohlraum oder einen Wallgraben 1434 aus, der mit einer Vergussmasse gefüllt werden kann um einen Fügezapfen auszubilden, wie in 57a und b gezeigt. Beide Seiten der Wandung 1426 der Box 1420 werden, wie in 57c und d gezeigt, von mechanischen Klemmenteilen 1436 und 1438 übergriffen. Die Stifte 1440 des Teils 1436 sind ausgelegt, sich durch die Öffnungen 1442 und den Teil 1438 zu erstrecken. Es versteht sich, dass der Wallgraben 1434 mit Epoxid (oder einem anderen gießbaren Material) füllbar ist, so dass, wenn der Zapfen zusammengesetzt (gegossen) ist, eine feste Sicherung ausgebildet wird. 57d zeigt der Veranschaulichung dienende Falzausgestaltungen und Kanäle, die das Epoxid aufnehmen. Wie in dieser Ansicht gezeigt, sind die Löcher 1432 die gleichen wie in der vorigen Ausführungsform, aber die Kanäle 1444 können eine Vielzahl von Gestaltungen zur Aufnahme des Epoxids aus baulichen, Zusammenbau- oder ästhetischen Gründen aufweisen.
Wie mit Bezug auf die Struktur 930 von 19a–d erläutert, ist die Sichtfläche der Boxen selbst ein Designelement einer solchen Struktur. Bei der Struktur 930 wird eine scheitelpunktförmige Box erzeugt. Die Progressionsansichten von 58a–f demonstrieren wie eine solche scheitelpunktförmige Box 1450 hergestellt wird. Eine in 58a gezeigte scheitelpunktförmige Box 1450 ist in ungefalteter flacher Zuschnittsform. Dieser Zuschnitt kann zugeschnitten und gefalzt werden, um die Stirnflächenteile 1452, 1454 zusammen mit den Seiten 1456, 1458, 1460, 1462, 1464 und 1466 zu erzeugen. Wie in 58b und c gezeigt, können die Seiten 1458 bis 1466 gefaltet werden, um sie hochzuziehen. Die Seiten 1458–1466 umfassen jeweils einen Umschlag, der umgefaltet wird, um mehr Festigkeit zu verleihen. Wie in 58d gezeigt, werden beide Seiten der Box 1450 in die Richtungen 1470 und 1472 nach oben gezogen, um die mehrwinklige obere Fläche zu erzeugen wie in 58e und f, um die scheitelpunktförmige Box 1450 zu erzeugen.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer Box ist die aus den Boxteilen 1482 und 1484 aufgebaute und in 59a und b gezeigte Box 1480. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform sind die Boxteile 1482 und 1484 vom Design her identisch, was sie zu Spiegelbildern macht, die miteinander gekoppelt werden können, um die eine Box 1480 auszubilden. Wie in 59b gezeigt, erstrecken sich die Laschen 1486 und 1488 jeweils von den Boxteilen 1482 und 1484, um beim Befestigen der Boxteile 1482 und 1484 aneinander zu helfen. Die Löcher 1490 und 1492, zum Beispiel, fluchten wenn die Boxteile 1482 und 1484 zusammengefügt werden und sind ausgestaltet, ein mechanisches Befestigungselement, Klebstoff oder eine andere sich anheftende Struktur aufzunehmen, um die Boxteile 1482 und 1484 aneinander zu befestigen. Wie in dieser Ansicht gezeigt, sind die Boxteile 1482 (und, was das anbetrifft, 1484) auffaltbar wie gezeigt, um eine ungefaltete Zuschnittsversion des Boxteils 1482 (und 1484) auszubilden.
60 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Gruppe von Voronoihüllenboxen 1500. Die Gruppe 1500 ist aus den Boxen 1502, 1504, 1506 und 1508 aufgebaut. Die Box 1508 (und, was das anbetrifft, auch die Boxen 1502–1506) ist eine der Veranschaulichung dienende sechseckige Box, die aus einem Oberteil 1510, einer Boxseitenwand 1512 und einem Unterteil 1514 hergestellt wird. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform umfasst das Oberteil 1510 Laschen, wie etwa die Lasche 1516, die ausgelegt sind, mit einer Seite 1518 der Boxseitenwand 1512 in Eingriff zu gelangen. Die Lasche 1516 kann mechanisch oder klebend an der Seite 1518 befestigt werden, um beide aneinander zu sichern. Ebenso umfasst das Unterteil 1514 Laschen, wie etwa 1520, die ebenfalls an der Seite 1518 befestigbar ist, wodurch ebenfalls beide aneinander befestigt werden. Es versteht sich, dass jede Lasche am Oberteil 1510 an einer entsprechenden Seite an der Boxseitenwand 1512 befestigbar ist, wodurch das Oberteil 1510 und die Boxseitenwand 1512 aneinander befestigt werden. Ebenso erstrecken sich Laschen, die sich von jedem Rand des Unterteils 1514 erstrecken, nach oben, um gleichfalls an der Boxseitenwand 1512 befestigbar zu sein. Diese Ansicht zeigt auch die Teile 1510, 1512 und 1514 als flache ungefaltete Bögen. Der Veranschaulichung dienende Magnetpositionen und Ausrichtungslöcher 1522 an jedem der verschiedenen Teile stellen Mittel bereit, um die Teile für die Box aneinander zu sichern.
In 61 ist eine Reliefbox 1540 mit linierter Fläche und das Verfahren zu deren Herstellung gezeigt. Die Box 1540 ist aus dem ersten Teil 1542, dem Rückteil 1544 und einem zweiten Teil 1546 aufgebaut. Die vorderen Stirnflächen von 1542 und 1546 sind verdrehte Flächen und die Krümmung wird mit der in 51 beschriebenen Technik approximiert, digital modelliert und abgewickelt. Es versteht sich, dass die Form der Teile 1542 bis 1546 der Veranschaulichung dient und eine beliebige Kombination von Kurven oder geraden Flächen umfassen kann. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform erstrecken sich eine Mehrzahl von Laschen 1548 und 1550 von Flächen 1552 und 1554 und gelangen mit durch das Rückteil 1544 angeordnete Schlitze 1556 in Eingriff, wodurch die vorderen Stirnflächen 1542 und 1554 in ihre Position verdreht werden. Diese Ansicht zeigt auch, wie die Teile 1542, 1544 und 1546 ihr Dasein als flache Bogenzuschnitte beginnen, die zur Boxform gefaltet werden können. Es versteht sich, wie die Approximation von stark gekrümmten Flächen mit solchen Falttechniken zu einer großen Vielfalt von Design- und Konstruktionsoptionen führt, die für herkömmliche Wandkonstruktionen mit Ständerrahmen/Gipsplatten oder Pflastersteinen/gleich großen Bausteinen nicht zur Verfügung stehen.
In 62 ist eine perspektivische Ansicht einer an der Wand 1562 befestigten wandmontierten Struktur 1560 mit einem Regalsystem 1564 sowohl in separierter als auch in befestigter Ansicht gezeigt. Was das Struktursystem 1560 anbelangt, so kann dieses zum Beispiel ähnlich wie das in 4, 29a–g, 39 und 40 beschriebene konstruiert und montiert werden. In dieser vorliegenden Ausführungsform können die Säulen aus Boxen, wie etwa die Säulen 1566 und 1568, eine breitere Ritze zwischen den Säulen aufweisen, als in den vorigen Ausführungsformen. Die Säulen aus Boxen wären typischerweise über Magnete, Befestigungselemente oder andere Befestigungsmittel miteinander verbindbar, oder zumindest aneinander angrenzend oder anliegend angeordnet. In diesem Fall sind die Boxen so designt, dass die Säulen einen Abstand zur Aufnahme von anderen Strukturen wie Regalschienen 1572 und 1574 des vorliegend gezeigten Regalsystems 1564 aufweisen. Die Schienen 1572 und 1574 können über Befestigungselemente oder andere im Stand der Technik allgemein bekannte Mittel an der rückwärtigen Wand 1562 befestigt werden. Eine Mehrzahl von Regalstützen, wie etwa 1576 und 1578 können jeweils durch einem Fachmann auf dem Gebiet der Regalstützen- und -schienensysteme herkömmlicherweise bekannte Mittel an den Schienen 1572 und 1574 befestigbar sein. Wie vorliegend gezeigt, sind beide Schienen 1572 und 1574 an der Wand 1562 montiert und die Regalstützen 1576 und 1578 an den Schienen 1572 und 1574 befestigbar. Regale, wie etwa das Regalbrett 1580, können auf den Regalstützen 1576 und 1578 aufliegen, um diese zu stützen, wie vorliegend gezeigt. Es versteht sich bei dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform, dass die Regale an den Stirnflächen der die Struktur 1560 ausbildenden Boxen anliegen können und die Regalstützen 1576 und 1578 modifiziert werden können, um die unter manchen Umständen je nach Dicke der Struktur 1560 benötigte zusätzliche Länge aufnehmen zu können.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine weitere gemäß der zuvor hier erläuterten Verfahren an der Wand 1592 befestigte Wandstruktur 1590. Diese Ausführungsform demonstriert der Veranschaulichung dienend die Fähigkeit, Befensterungen in die Wandsysteme zu integrieren, wie Türen, Fernsehgeräte oder sonstige Objekte, die ein Entfernen von Boxen erfordern. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform ist eine Befensterung 1594 zur Veranschaulichung ein Fenster, das das Entfernen einiger Boxen der Struktur 1590 erforderte. Ein Oberschwellenplatte 1596 kann über die Fensteröffnung 1594 positioniert werden, um die Boxgruppe 1598 aufzunehmen. Diese Ansicht zeigt auch, wie ein Einfassungsstück 1600 verwendet werden kann, um die an der Peripherie der Fensteröffnung 1594 gelegenen Boxen zu umranden. Außerdem kann das Einfassungsstück 1602 über Magnete oder sonstige zuvor erläuterte Befestigungsmittel an der Boxgruppe 1604 befestigbar sein, um das Fenster einzufassen. Diese Ansicht zeigt auch, wie die Regale 1606 in Abschnitten von entfernten Boxen gelegen sein können wie nötig.
64a–e zeigt verschiedene Ansichten einer auf verschiedene Weisen hergestellten Konstruktionswand. Wie in 64a gezeigt, können herkömmliche Ziegelsteine oder Bausteine die gekrümmte Struktur mit dem hier offenbarten und in 64b gezeigten Verfahren nicht erzielen.
64c zeigt eine Basisfläche 1620 in der Aufsicht, Vorderansicht und Seitenansicht. Die gestrichelten Linien 1622 stellen das Viereckmuster für die gleichmäßige Kurvenform der Fläche dar. Die Struktur 1630 von 64b ist die auf der Basisfläche 1620 basierende und durch zuvor in dieser Offenbarung erläuterte Mittel ausgebildete komplex gekrümmte Wand. Demgegenüber zeigt 64a, wie dieselbe Struktur aussehen würde, wenn sie aus herkömmlichen Ziegelsteinen oder Bausteinen mit Einheitsgröße, wie durch die Bezugszahl 1640 angedeutet, hergestellt würde. Der Unterschied zwischen dem Randzustand der Struktur 1630 bei 1632 und 1640 bei 1642 ist offensichtlich. Der Randzustand 1632 approximiert die gleichmäßige Form der Basisfläche 1620 besser als die gestuften Bausteine des Randzustands 1642. Die gleichmäßige Ebenheit liegt an der zusammenhängenden Beziehung aller aneinanderpassenden Boxränder, wie etwa den aneinanderpassenden Rändern 1634. Das unebene ungleichmäßige Erscheinungsbild des Randzustands 1642 liegt an der unterbrochenen (nicht zusammenhängenden) Natur der Randzustände von benachbarten Bausteinen in der Struktur. Wenn die gleich großen orthogonalen Bausteine in dem Versuch platziert werden, diese der mehrfach gekrümmten Form anzupassen, müssen sich Lücken, Stufen und Zwischenräume zwischen den Bausteinen in und zwischen Reihen ergeben.
64d und e zeigen verschiedenen Ansichten der Basisfläche 1650 bei der gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellten Boxstruktur 1660 und herkömmlichen Ziegelsteinen 1670. Die Wand 1660 approximiert die Basisfläche 1650 sehr gut, wohingegen die Struktur 1670 dies nicht tut. Man beachte, wie das Boxsystem der Struktur 1660 mit seinen individuell dimensionierten Boxen sowohl einfach als auch doppelt gekrümmte Flächenformen genauer darstellen kann.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine für die gemäß einer der vorliegend erläuterten selbsttragenden Ausführungsformen hergestellte selbsttragende Struktur 1702 verwendete bewegliche Sockelbaueinheit 1700 bereit, wie in 65 gezeigt. Es versteht sich, dass die vorliegend offenbarte Struktur 1702 mit der beweglichen Sockelbaueinheit 1700 nach Belieben bewegt werden kann. In 66 sind in einer Ansicht der Unterseite der beweglichen Sockelbaueinheit 1700 daran befestigte der Veranschaulichung dienende Kugelrollen 1704 gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform ist an der Unterseite eines der Veranschaulichung dienenden Sockelmoduls 1706 eine Sockelplatte 1705 befestigt. Die Sockelplatte 1704 kann aus MDF oder einem ähnlichen oder geeigneten Material hergestellt sein. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform wird die Sockelplatte 1705 auch mit Befestigungselementen 1708 am Modul 1706 befestigt. Wenn das Modul 1706 und der Sockel 1704 umgedreht werden, können sie aus Boxen bestehende Wandstrukturen der hier offenbarten Ausführungsformen tragen, um diese über eine Fläche zu rollen oder anderweitig zu bewegen. In 67 und 68 ist jeweils eine der Veranschaulichung dienende Ausführungsform einer beweglichen selbsttragenden Struktur 1710 gezeigt. Diese Ansichten zeigen, wie die Sockelplatte 1705 am Sockelmodul 1706 befestigt wird, die in der Lage sind, Boxen 1712 zu tragen. Es versteht sich, dass diese Boxen aus Harz, Pappe, zellenförmigem synthetischem Harz, Massivharz, Aluverbund oder einem sonstigen vorliegend offenbarten Material sein können. Die Ansicht in 68 zeigt ebenfalls Kugelrollen 1704 und wie diese mit der Sockelplatte 1705 koppelbar sind. Es versteht sich wieder, dass bei dieser Ausführungsform beliebige der selbsttragenden aus Boxen aufgebauten Strukturen jeglicher Art oder Ausgestaltung eingesetzt werden können.
69 und 70 sind eine perspektivische Ansicht und eine Detailansicht des Sockelmoduls 1706 der beweglichen Sockelbaueinheit 1700. Die perspektivische Ansicht in 69 zeigt mehrere miteinander gekoppelte Sockelmodule 1706. Es versteht sich, dass die Sockelmodule, so wie die Boxen, die die vorliegend beschriebenen Strukturen ausbilden, nicht alle gleich sein müssen. Wie in 70 gezeigt, ist das Sockelmodul 1706 an der Sockelplatte 1705 über Befestigungselemente 1708 befestigt gezeigt. Auch die Kugelrolle 1704 ist an der Sockelplatte 1705 befestigt gezeigt.
71 ist eine Draufsicht auf ein ungefaltetes Boxteil des Sockelmoduls 1706, und 72 ist eine Draufsicht auf eine Mehrzahl von Sockelplatten 1705, die am Modul 1706 befestigbar sind. Diese Ansichten zeigen ferner Markierungen 1714, um dabei zu helfen, das richtige Sockelmodul 1706 der entsprechenden Sockelplatte 1705 zuzuordnen. Es versteht sich, dass die Sockelplatte 1705 Löcher 1716 oder andere geeignete Strukturen umfassen kann, um Laufrollen, Räder und Gleiter usw. aufzunehmen, die es der Struktur ermöglichen, sich auf einer Fläche zu bewegen.
Die Ansichten in 73 bis 78 zeigen Ausführungsformen einer integrierten Beleuchtungsausstattung, um optische Beleuchtungseffekte im Innern der Boxen verschiedener Ausführungsformen von vorliegend offenbarten Strukturen zu erzeugen. Wie zum Beispiel in 73 und 74 gezeigt, können die Strukturen 1720 von einer Decke abgehängt werden, um eine Wolkencharakteristik zu erzeugen. Leuchtbänder oder sonstige Beleuchtungsmechanismen können in oder an die Rückseite der Boxen platziert werden, um einen Beleuchtungseffekt zu produzieren. Wie vorliegend veranschaulichend gezeigt, werden die Boxen 1722 über Hängeseile 1724 von der Decke abgehängt. Es versteht sich, dass die Boxen 1722 aus beliebigen hier offenbarten Materialien hergestellt sein können, in dieser Ausführungsform kann das Material jedoch der Veranschaulichung dienend ein zellenförmiges synthetisches Harz sein. Leuchtbänder 1726 wie LED-Leuchten können mit auf das Boxteil zu gerichteten Leuchtelementen an der Boxrückwand 1728 der Box 1722 platziert werden. Kabelbinder 1730 können dazu verwendet werden, die Leuchtbänder oder sonstigen Beleuchtungselemente an der Boxrückwand 1728 befestigt zu halten. Es versteht sich, dass andere Befestigungsmechanismen wie Schrauben, Heftklammern, Klebstoffe (einschließlich Klebebändern oder Leim) dazu eingesetzt werden kann, die Beleuchtungsstrukturen an den Boxen zu befestigen. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform kann ein Verbindungskabel 1732 von Leuchte zu Leuchte verlaufen, um eine elektrische Verbindung für alle Leuchten an der Struktur aufrechtzuerhalten.
In 75 ist eine Draufsicht auf die Boxrückwand 1728 gezeigt. Es versteht sich, dass je nach Größe und Anzahl der für die jeweilige Struktur verwendeten Boxen eine Mehrzahl dieser Boxwände aneinander befestigt werden können. In der Boxrückwand 1728 sind Öffnungen 1733 für Hängeseile gezeigt. Ebenfalls gezeigt sind Kabelbinderöffnungen 1734 für Kabelbinder 1730. Die Schaltungsrichtungsangabe 1736 kann auf der Boxrückwand 1728 oder den Boxen enthalten oder markiert sein, um beim Zusammenbau des Beleuchtungssystems zu helfen. Um die Boxstrukturen jeweils an einer entsprechenden Boxrückwand 1728 zu befestigen, kann eine Magnetvertiefung 1738 verwendet werden. Es versteht sich, dass eine Mehrzahl dieser Magnetvertiefungen 1738 in ausreichender Anzahl verwendet werden kann, um die Box an der Boxwand 1728 befestigt zu halten. Es versteht sich, dass die Boxrückwände 1728 je nach der entsprechenden Größe/Form der daran getragenen oder befestigten (im Fall von nicht abgehängten selbsttragenden Strukturen) jeweils verschieden groß und/oder verschieden geformt sein können. Des Weiteren können periodisch Kabellöcher 1740 eingebracht werden, damit das Verbindungskabel 1732 von aufeinanderfolgenden Leuchtbändern 1726 verlaufen kann. In 76 ist eine perspektivische, teilweise zerlegte Ansicht eines Beleuchtungssystems an einer selbsttragendenden Struktur vom Säulentyp gezeigt. Diese Ansicht zeigt, wie im Innern der Box 1742 Leuchtbänder aufgenommen werden. Diese Ansicht zeigt auch, wie die Boxrückwand 1728 zur Befestigung an diesem Strukturtyp ausgelegt werden kann. Die Boxrückwand 1728 wird durch Magnetvertiefungen 1738 an der Box 1742 befestigt. Wie bei der vorigen Ausführungsform umfasst die Boxrückwand 1728 die Kabelbinderöffnung 1734 und Verbindungskabelöffnung 1740. In dieser Ausführungsform sind die Kabel 1744 in die Öffnungen 1740 hinein verlaufend gezeigt, um in der Box 1742 angeordnete Leuchtbänder mit Strom zu versorgen.
Eine Detailansicht einer an der Innenfläche der Boxrückwand 1728 befestigten Beleuchtungsbaueinheit ist in 77 gezeigt. Diese Ansicht zeigt an der Boxwand 1728 befestigte Leuchtbänder 1748, die an der Box 1742 befestigt werden, um diese zu beleuchten. Es versteht sich, dass eine Mehrzahl dieser Leuchtbänder 1748 eingesetzt werden können, wie gezeigt. Diese Ansicht zeigt auch die Kabelbinderöffnungen 1734 und Verbindungskabelvertiefungen 1735. Ebenfalls gezeigt in dieser Ansicht sind Magnetvertiefungen 1738, die der Veranschaulichung dienend die Boxrückwand 1728 mit der Box 1742 verbindet.
In 78a und b sind perspektivische Ansichten einer beleuchteten Wandstruktur gezeigt. In dieser Ansicht sind eine Mehrzahl von Boxrückwänden 1728 an einer Wand befestigt, mit einer Mehrzahl von daran befestigten Leuchtbändern 1748. Über Magnete oder andere Befestigungselemente können dann lichtdurchlässige Boxen 1742 zur dauerhaften oder vorübergehenden Verbindung mit ihren jeweiligen Boxrückwänden 1728 befestigt werden. Es versteht sich dass, wie in den anderen Ausführungsformen offenbart, die Boxen und Boxrückwände dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Größen aufweisen können, um die gewünschte Wandstruktur zu erzeugen. Nicht alle Boxen 1742 und Boxrückwände 1728 sind gleich groß. Dennoch entspricht eine jeweilige Boxrückwand 1728 in der Größe einer entsprechenden Box 1742. Dies ermöglicht es den Leuchtbändern 1748, an der Boxrückwand 1728 befestigt zu werden, die dann an der Wand befestigt werden kann, wonach nur noch die richtigen Boxen 1748 an ihren entsprechenden Boxrückwänden befestigt werden müssen, um die jeweilige Struktur zu erzeugen.
Eine in 79 bis 83 gezeigte weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform umfasst einen auf die gekrümmte Fläche von Strukturen gemäß vorliegend offenbarter Ausführungsformen aufgebrachten tesselierten, zur Deckung gebrachten Aufdruck. Wie in 79 gezeigt, wird eine ursprüngliche grafische Darstellung 1750 in ein kartesisches Gitter 1752 geteilt. Dieses Muster wird dann auf eine gekrümmte Fläche, wie etwa die gekrümmte Fläche 1754 auf der Struktur 1756, zur Deckung gebracht. Obwohl das Bild auf eine gekrümmte oder unregelmäßige Fläche aufgebracht wird, wird es nicht optisch verzerrt. Um ein optisches Verziehen zu reduzieren, wird für das Bild eine Projektion auf eine Ebene verwendet. Jedes Teil des Gitters bildet eine Box aus die beim Zusammensetzen in eine mit Bezug auf vorliegende Ausführungsformen und die grafischen Darstellungen beschriebenen Weise die Struktur 1756 ausbildet. Jedes tesselierte Modul wird in zwei dreieckige Regionen aufgeteilt. Auf diese Regionen werden Bildpunkte aufprojiziert und auf eine Druckdatei auseinandergefaltet. Die Ansicht in 81 zeigt eine ungefaltete Box 1758, die einen Teil der Struktur 1756 ausbildet. Die obere Teilfläche 1760 der Box 1758 weist einen Teil der darauf aufgebrachten grafischen Darstellung 1750 auf, so dass, wenn alle einzelnen Boxen zur Struktur 1756 zusammengesetzt werden, das Bild 1750 ausgebildet wird.
Die Ansicht in 82a bis c zeigt die Konvertierung eines weiteren Bilds in einen tesselierten, zur Deckung gebrachten Aufdruck auf einer gekrümmten Fläche. Der Aufdruck 1770 ist wieder in das kartesische Gitter 1772 aufgeteilt. Dieser Aufdruck wird dann in ein tesseliertes, zur Deckung gebrachtes Muster konvertiert und auf die gekrümmte Struktur 1774 aufgebracht, wie die zuvor beschriebenen. Und jeder einzelne Teil des Bildes wird wieder auf die Teilfläche 1778 der in 82c in ungefalteter Form gezeigten Box 1776 aufgebracht. Es ist aus diesen Ansichten ersichtlich, wie das das Bild, trotz der Krümmung der Sichtseite der Struktur 1774 dennoch nicht das Erscheinen einer entsprechenden Verzerrung aufweist. Stattdessen weist das Bild im Wesentlichen das gleiche Erscheinen auf, wie das ursprüngliche flache Bild, wie etwa das in 82a gezeigte. Die in 83a bis c gezeigten Progressionsansichten zeigen das gleiche, wo ein Muster 1780 in ein kartesisches Gitter 1782 aufgeteilt wird, das ein tesseliertes, zur Deckung gebrachtes Muster 1784 ausbildet. Die in 83c gezeigte ungefaltete Box 1786 demonstriert wieder, wie ein Teil dieses tesselierten Bildes auf die Teilfläche der ungefalteten Box aufgebracht wird, so dass, wenn alle eindeutigen Boxen zusammengesetzt werden, das endgültige Bild und die Struktur und die gekrümmte Fläche ausgebildet werden.
84 bis 86 zeigen verschiedene Ansichten der magnetischen Fangrastermodulbaueinheit 1790. Diese Ansicht zeigt, wie ein Boxdesign 1792 an einer Deckenstruktur, wie einem gekachelten Deckengitter 1794 befestigt werden kann. Wie die Seitenschnittansicht in 85 zeigt, ist die Box 1792 an einem Flansch 1796 befestigbar, der an einer Struktur eines gekachelten Deckengitters 1794 vom Typ einer T-förmigen Aufhängungsschiene befestigt wird. An einem Boxrückwandteil 1800, das ausgelegt ist, an einem Flansch befestigbar zu sein, der an der T-förmigen Aufhängungsschienenstruktur 1794 befestigt ist, können Magnete 1798 befestigt sein. Wie in 86a und b gezeigt, wird das Boxmodul 1792 so an einer an die Deckenkacheln 1802 angrenzenden Decke befestigt, dass im Wesentlichen keines der Befestigungsmittel sichtbar ist. Wie in 86b, bei entfernter Box 1792, gezeigt, ist der Flansch 1796 an den unteren Flansch der T-förmigen Aufhängungsschienenstruktur 1794 des Deckenkachelgitters angesetzt oder gekoppelt gezeigt. Der Flansch 1796 umfasst der Veranschaulichung dienend Magnete, die Magnete 1798 an der Box 1792 anziehen. Es versteht sich, dass in alternativen Ausführungsformen der Flansch 1796 die magnetische Fläche aufweisen kann, die die Box anzieht. Des Weiteren können in alternativen Ausführungsformen andere Befestigungsstrukturen statt der Magnete eingesetzt werden.
Die Ansichten in 87a bis d zeigen der Veranschaulichung dienende Ausführungsformen von Linsenanordnungen auf der Teilfläche der Boxen, die in den verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden. Die in 87a gezeigte Ansicht ist eine Druckdatei 1810, die bei 1812 Teile derselben grau ausgedruckt zeigt. Es versteht sich, dass der Aufdruck eine Farbe mit einem Opazitätsgrad von weniger als 100% haben kann. Zum Beispiel können Schwarz- und Grautöne mit etwa 50% oder 75% eingesetzt werden, um den Linseneffekt zu erzeugen. Wie in 87b gezeigt, sind die Boxen 1814 und 1816, die jeweils eine Teilflächen-Linsenanordnung 1818 und 1820 aufweisen, nicht mit Durchlichtbeleuchtung beleuchtet. Diese Ansicht zeigt, wie das sichtbare Linsenmuster bei ausgeschalteter Durchlichtbeleuchtung schwach unterscheidbar ist. Der Linseneffekt wird jedoch, wie in 87c gezeigt, stärker wenn die Durchlichtbeleuchtung eingeschaltet wird. In diesem Fall ist das aufgedruckte Muster besser sichtbar als bei ausgeschalteter Durchlichtbeleuchtung. Wie in 87d gezeigt, ist das Linsenmuster auf den Teilflächen 1818 und 1820 bei eingeschalteter Durchlichtbeleuchtung und ausgeschaltetem Raumlicht noch stärker ausgeprägt, als wenn das Raumlicht eingeschaltet ist.
In 88a und b sind perspektivische Ansichten einer kofferförmigen Modulbox 1830 und einer aus dieser ausgebildeten Wandstruktur 1832 gezeigt. Im Gegensatz zu anderen Ausführungsformen, wie den bei 1834 in 88 mit Phantomlinien gezeigten, kann eine Box ausgebildet werden, die eine Boxvorderwand, -rückwand und alle Boxseitenwände aus einem gefalteten flachen Bogen umfasst. Wie gezeigt, umfasst die Box 1830 das durch ein Rückgratteil 1840 durch gefalzte Scharniere 1842 gelenkig miteinander gekoppelte Boxvorderteil 1836 und rückwärtige Boxteil 1838. Das Rückgratteil 1840 stellt eine sauber ausgeführte, massiv wirkende Fläche bereit, statt dass ein freiliegender Spalt ausgebildet wird, wenn das Boxvorderteil und das rückwärtige Boxteil aneinander befestigt werden, wie hier in anderen Ausführungsformen gezeigt. Die in 89 gezeigte transparente Ansicht der Box 1830 demonstriert, wie die gefaltete Box nicht nur das sauber ausgeführte Rückgrat 1840 umfasst, sondern auch Beleuchtungsstrukturen wie die Kabelbinderöffnung 1734 und Kabelverbindungsöffnung 1740 (siehe zum Beispiel 75) verwenden kann. Ebenfalls gezeigt in dieser Ansicht ist die Markierung 1844 und die Mehrzahl von Magnetbefestigungen 1846, die die Reihenfolge angeben, in welcher die Box zusammenzusetzen ist und aneinander gesichert wird. In 90 ist die Draufsicht auf die Box 1830 in einer ungefalteten Ausgestaltung zusammen mit einer der Veranschaulichung dienenden Beleuchtungs-Rückwand 1728 gezeigt. Diese Ansicht demonstriert, wie sowohl die Beleuchtungsstrukturen als auch die Box als flache Boxwände beginnen können und dann gefaltet werden, um eine fertige Box auszubilden.
91a bis c zeigen perspektivische Ansichten verschiedener Ausführungsformen von tesselierten Teilflächenstrukturen 1850, 1852 und 1858. Die Strukturen sind aus Boxen hergestellt, die eine tesselierte Teilfläche auf jeder Box umfassen. Wie in 92a bis c gezeigt, umfasst eine einzelne Box 1860, ausgehend von ihrer ungefalteten Ausgestaltung, eine Falzlinie 1864 auf ihrer Teilfläche 1862. Während die Box 1860 gefaltet wird, wie in 92b gezeigt, bewirkt die Falzlinie 1864, dass die Teilfläche 1862 entlang dieser Linie abgewinkelt wird. Die vordere Teilfläche 1862 wird dadurch zu einer tesselierten Teilfläche, wie durch die perspektivische Vorderansicht von 92 gezeigt. Es versteht sich, dass die Box in dieser Ansicht der in 91a gezeigten Struktur 1850 entspricht. Es versteht sich auch, dass die Box 1860 Seitenwände 1866, 1868, 1870, 1872 mit unterschiedlichen Tiefen umfassen kann.
Die in 93a bis c gezeigten Ansichten gleichen denen in 92a bis c, aber in diesem Fall entspricht die Box 1880 der in 91 gezeigten Box 1852. Wie die Boxen 1880 in 93a bis c demonstrieren, umfasst die Fläche 1882 mehrere Falzlinien 1884 und 1886, um eine andere tesselierte Fläche 1882, als die in 92 gezeigte Fläche 1862 bereitzustellen. In ähnlicher Weise umfasst die in 94a bis c gezeigte Box 1890 eine tesselierte Teilfläche 1892, die eine gekrümmte Falzlinie 1894 aufweist, welche der Box 1858 in 91c entspricht. Diese Ansichten demonstrieren, wie die tesselierte Teilfläche unzählige Designs umfassen kann, um einen gewünschten Effekt zu erzeugen.
95 bis 97 zeigen alternative Faltstrategien für individuelle Boxen, um einfassungslose Ränder zu erzeugen. Eine perspektivische Ansicht einer den in vorhergehenden Ausführungsformen erläuterten Struktur ähnlichen Struktur 1900 ist aus einer Mehrzahl von Boxen aufgebaut. In dieser Ausführungsform ist einer der Ränder 1902 der Struktur 1900 sichtbar. Dadurch, dass wenigstens die Randboxen, wie etwa die Randbox 1904, designt wird, einen einfassungslosen Rand 1906 zu haben, wird der Gesamtstruktur ein sauberer ausgeführtes und ”abgerundeteres” Erscheinungsbild verliehen. Die Ansicht in 95b zeigt eine ungefaltete Box 1904, in welcher die Laschen 1908 und das Rückteil 1910 gefaltet werden, so dass sie in Bezug auf den Rand 1906 nicht sichtbar sind. Wie in 96a bis c gezeigt, ist eine einfassungslose Eckbox 1912 ausgelegt, einen einfassungslosen Seitenrand und Oberrand 1914 und 1916 aufzuweisen. Wie in 96c gezeigt, können alle Laschen 1918, 1920, 1922, 1924 und 1926 gefaltet werden, so dass sie nicht sichtbar sind, wenn der einfassungslose Rand 1914 einen Teil der Seitenwand der Struktur 1900 ausbildet. In ähnlicher Weise können die Laschen 1819, 1922, 1928, 1930 und 1932 gefaltet werden, so dass keine Ritzen sichtbar werden, wenn die Oberseite 1916 einen Teil des Oberrands der Struktur 1900 ausbildet. Es versteht sich, dass durch diese Faltschemen auch die Befestigungselemente im Wesentlichen unsichtbar werden. Dieses Schema kann auch bei einem beliebigen Typ von Faltausgestaltung eingesetzt werden. Auf ähnliche Weise zeigen 97a und b jeweils einen einfassungslosen Rand oder die Ober- und Unterseite. Eine weitere Faltausgestaltung ist eine windradförmige Faltung, wie durch die ungefaltete Box 1950 in 98 gezeigt.
Ein der Veranschaulichung dienendes Schema für das Falten eines Boxteils wie der Box 1980 ist in 99 bis 104 gezeigt. Wie in 100 gezeigt, nimmt die Box 1980 ihren Anfang mit einem ungefalteten Zuschnitt. Es versteht sich, dass diese flachen ungefalteten Boxen oft in diesem Zustand versandt werden und zum einfacheren Transport auch noch Magnete 1982 umfassen. Es versteht sich ferner, und wie zuvor beschrieben, dass die Box 1980 eine Vielzahl von Falzlinien umfasst, die vorgeben, wie die Box in ihre endgültige Form gefaltet wird. Wie in 101 gezeigt, werden der Flansch 1984 und die Laschen 1986 und 1988 alle gefaltet wie gezeigt und gelangen mit den Laschen 1990 und 1992 des Seitenteils 1994 in Eingriff. Wie in der Detailansicht gezeigt, können Laschen wie die Lasche 1986 über Befestigungselemente oder andere Befestigungsmittel an anderen Laschen, wie etwa der Lasche 1990, befestigbar sein. Der gleiche Vorgang wird mit dem Rückteil 1996 und der Seite 1998 fortgesetzt. Wie in 102a und b gezeigt, werden die Seitenflansche 2000, 2002, 2004 und 2006 alle umgefaltet wie gezeigt. Sobald dies erfolgt ist, wie in 102b angedeutet, können sich Befestigungselemente wie die Befestigungselemente 2008 durch jedes der Boxseitenwände erstrecken wie gezeigt, um diese aneinander zu sichern. Nachdem dies fertiggestellt ist und wie in 103a und b gezeigt, wird die Seitenwand 2006 hochgefaltet, so dass die Seitenwände 2000 und 2002 mit dem Flansch 1984 zusammenpassen. Es können Befestigungselemente 2008 verwendet werden wie gezeigt, um diese Teile der Box aneinander zu sichern. Der gleiche Vorgang findet mit den Wandungen 1998 und 2012 statt. Wenn alles Falten abgeschlossen ist und wie in 104 gezeigt, helfen zusätzliche Befestigungselemente 2008 dabei, alle Laschen und Wandungen aneinander zu sichern.
Eine weitere der Veranschaulichung dienende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst ein wie in 105–108 aus dreieckigen Teilstrukturen 2022 zusammengesetztes Strukturdesign 2020. Ein Beispiel einer solchen Struktur ist in 105 gezeigt. In dieser der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform werden dreieckige Teilstrukturen 2022 zu Boxen eines ähnlichen wie dem zuvor erläuterten Typs gefaltet. Diese dreieckigen Teilstrukturen 2022 werden dann auf eine ebenfalls zuvor beschriebene Weise und vorliegend weiter beschriebene Weise miteinander kombiniert, um das Strukturdesign auszubilden.
Wie in 106 gezeigt, können Dreiecke 2024 mit spitzwinkligen Stirnflächen mit Winkeln von etwa 28° oder mehr in die dreieckige Teilstrukturbox 2026 zugeschnitten und zu dieser gefaltet werden. Als Veranschaulichung liegt die Maserrichtung der dreieckigen Fläche in etwa 90° zur Hypotenuse des Dreiecks. Um Dreiecke mit sehr spitzen Winkeln aufnehmen zu können, können die zugeordneten Falzlinien mit einem ”V”-Schneidwerkzeug mit folgenden der Veranschaulichung dienenden Spezifikationen geschnitten werden: Marke: Magnate, Teil-Nummer: 726, Typ: zweilippig V-nutend („2 Flute V-Grooving”); Grad: 120; Schnittdurchmesser: 1 Zoll; Schaftdurchmesser: 1/2 Zoll; Schnittlänge: 15/32 Zoll; Gesamtschaftlänge: 1 1/2 Zoll; Material: Hartmetallbestückt. Der zugeschnittene Zuschnitt, wie etwa 2022, 2026 und 2028 kann dann zu Boxen gefaltet werden. Zur Formerhaltung können Schrauben verwendet werden. Zum Verbinden des rückwärtigen Flansches kann die Box auch geheftet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Kombination von Schrauben an den Seitenwänden und Heftklammern am rückseitigen Flansch verwendet werden. Die Seitenwandritze können von innen her mit Klebeband zugeklebt werden, um dabei zu helfen, ein Öffnen der Seitenwand oder -kante zu vermeiden. Dies ist besonders nützlich für Module mit langen Seitenwänden und spitzen Seitenklappenwinkeln.
Dieses neue Dreieckautomationssystem ermöglicht es, Muster zu verarbeiten, die nicht auf Gittern basieren. Es bewerkstelligt dies, indem es das Tesselierungsmuster als Grafen behandelt und mit Grafen und Netzwerken zugeordneten Datenrepräsentationstechniken verwendet, um die Beziehungen zwischen jeder Box und ihren Nachbarn zu bestimmen und zu speichern. Die beinhaltet die Beziehungen zu den Außenrändern. Dadurch wird es möglich, unterschiedliche Seitenwandungsbedingungen für jedes beliebige Muster automatisch zu verarbeiten. Es ermöglicht auch, das Muster in geordnete Gruppen zu organisieren, um das Zusammensetzen zu vereinfachen. Dem komplizierten, möglicherweise willkürlichen Muster von Teilen wird somit eine Montagelogik verliehen, indem die Teile in Gruppen gruppiert werden, die eine Standard-Durchschnittsgröße, Orientierungs- und Montagereihenfolge aufweisen. Durch Beschriften der Boxen behält man den Überblick über diese Gruppierung, um sicherzustellen, dass die Boxen in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt werden, um die gewünschte Form auszubilden.
In 107 ist auch eine Draufsicht auf die Struktur 2020 von 105 gezeigt. Mit fettgedruckten Linien 2030 gezeigte gruppierte Regionsgrenzen ermöglichen ein einfacheres Sortieren der nicht auf einer Gitterlogik basierenden tesselierten Module während des Aufbaus. Die Attrappen-Boxrückwand ist in Regionen geteilt, die ausgelegt sind, dem numerisch gesteuerten 3-5-Achsen-Positioniersystem-Arbeitsraum Rechnung zu tragen.
In 108a und b ist die Ansicht eines zugeschnittenen flachen Zuschnitts 2022 mit dreieckiger Teilstruktur gezeigt. Die kreisförmigen Teile sind die der Veranschaulichung dienenden Magnet- oder Befestigungselementpositionen. Wie in Fig. D gezeigt, kann dieses dreieckige Strukturdesign die gezeigte Teilstruktur mit einer Weite von etwa 28 Zoll umfassen. Es werden vier wie in dieser Figur gezeigt angeordnete Magnete empfohlen. Es können auch Kabelbinder verwendet werden, die sich durch angrenzende Teilstrukturseitenwände erstrecken, um diese miteinander zu koppeln. 108b zeigt die Anordnung von Magneten nachdem das Modul zu einer Box gefaltet wurde.
Die in 109 und 110 gezeigten Zuschnitte 2040 umfassen ein neues Eckendetail, das verwendet wird, eine größere Flexibilität für den Eckenzustand von spitzwinkligen Dreiecken zu erzeugen. Diese Gestaltung trennt auch die Tung-Geometrie von der restlichen Eckklappe.
Die vorliegende Offenbarung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte Mittel, Materialien und Ausführungsformen beschrieben, der Fachmann kann jedoch aus der vorstehenden Beschreibung leicht die wesentlichen Eigenschaften der Erfindung entnehmen und es können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, um die verschiedenen Anwendungen und Eigenschaften anzupassen, ohne vom Geist und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen.

Claims

Architektonische Struktur, aufweisend eine gekrümmte Fläche, wobei die architektonische Struktur umfasst: eine Mehrzahl von gefalteten Boxen, wobei jede von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ein Boxvorderteil umfasst; wobei jedes der Boxvorderteile eine vordere Teilfläche umfasst, die mit einer Mehrzahl von ersten Seiten entlang einer Mehrzahl von ersten Falzen verbundene ist; wobei die gekrümmte Fläche auf wenigstens einer der vorderen Teilflächen wenigstens von einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen ausgebildet ist; wobei sich die gekrümmte Fläche durchgehend über mehr als eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckt; wobei die gekrümmte Fläche wenigstens einen sich über eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen erstreckenden doppelt gekrümmten Teil umfasst, der einen ersten gekrümmten Teil entlang einer ersten Achse und einen zweiten gekrümmten Teil entlang einer zweiten Achse umfasst, wobei sich der erste gekrümmte Teil vom zweiten gekrümmten Teil unterscheidet; wobei wenigstens eine von der Mehrzahl von gefalteten Boxen eine andere Größe hat als eine andere von der Mehrzahl von gefalteten Boxen; und wobei die Mehrzahl von gefalteten Boxen mit einem aus der Gruppe bestehend aus Magneten, Befestigungselementen und Klebern ausgewählten ersten Befestigungsglied aneinander befestigt sind.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sockelbaueinheit, die Ortsbeweglichkeitsstrukturen für die architektonische Struktur umfasst; wobei die Ortsbeweglichkeitsstrukturen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Rädern, Laufrollen, Gleitrollen und Gleitern; und wobei die Baueinheit einen Sockel umfasst, der an den beweglichen Strukturen und der architektonischen Struktur befestigbar ist, so dass die architektonische Struktur von einem Ort an einen anderen bewegbar ist.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend eine der vorderen Teilfläche jedes der Boxvorderteile gegenüberliegende Beleuchtungsstruktur; wobei das Beleuchtungssystem eine an wenigstens einem der Boxvorderteile befestigte Leuchte, die der vorderen Teilfläche dieses Boxvorderteils gegenüberliegt, umfasst; wobei eine Boxwand an wenigstens einem der Boxvorderteile befestigbar ist; und wobei die Boxwand eine Mehrzahl von Zugangsöffnungen umfasst, um die Leuchte an der Boxwand zu sichern und ein Stromkabel aufzunehmen.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der Boxvorderteile mit einem Tragseil gekoppelt ist, um die architektonische Struktur von einer Deckenstruktur abzuhängen.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend eine auf die gekrümmte Fläche der architektonischen Struktur aufgebrachte bildliche Darstellung; und wobei die grafische bildliche Darstellung im Vergleich zu einer nicht auf die gekrümmte Fläche aufgebrachten grafischen bildlichen Darstellung nicht wesentlich optisch verzerrt ist.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, wobei die vordere Teilfläche wenigstens einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen eine mit Linsen versehene Teilfläche umfasst.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, wobei bei wenigstens einer von der Mehrzahl von gefalteten Boxen das Boxvorderteil und ein Boxrückteil durch ein Scharnier zusammengekoppelt sind; und wobei die vordere Teilfläche wenigstens einer von der Mehrzahl von Boxen tesseliert ist.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine gefaltete Box von einer Mehrzahl von Boxen einen einfassungslosen Rand umfasst; und wobei wenigstens eine der gefalteten Boxen von der Mehrzahl von Boxen ein windradförmiges Faltschema aufweist.
Architektonische Struktur nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine gefaltete Box von der Mehrzahl von Boxen eine dreieckigsförmige vordere Teilfläche umfasst; wobei die Mehrzahl von gefalteten Boxen ein nicht auf einem Gitter basierendes Muster auf der gekrümmten Fläche der Struktur ausbildet; und wobei die architektonische Struktur zusammengruppierte Regionsgrenzen aufweist, um einem einfacheren Sortieren von nicht auf einem Gitter basierten, tesselierten gefalteten Boxen der Mehrzahl von Boxen entgegenzukommen.