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Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung plasti-
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scher Figuren oder Modelle für Spiel- oder Bastelzwecke sowie Vorrichtungen
zur Durchführung der Verfahren.
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Plastische Figuren oder Modelle für den Spielgebrauch sowie zum Basteln
werden üblicherweise im Rahmen spielerischer oder hobbymäßiger Tätigkeit aus verschiedenartigsten
Modelliermassen frei modelliert oder in vorhandenen Formen gegossen.
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Die bisher bekannten Gießformen zum Spielen und Basteln ermöglichen
jedoch nur die Herstellung halber Figuren oder Modelle.
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Sofern eine derartige Figur nicht achsensymmetrisch gestaltet ist,
besteht keine Möglichkeit, eine vollständige,plastische und ggf. allseits profilierte
Figur oder ein derartiges Modell durch Zusammensetzen zweier Halbteile zu schaffen.
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Im Rahmen industrieller Produktion ist es zwar bereits seit langem
bekannt und üblich, plastische Figuren oder Modelle in zusammensetzbaren Formen
herzustellen; diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind aber für den laienhaften
Gebrauch im Rahmen spiel- oder bastlerischer Tätigkeit nicht geeignet, da die diesbezüglichen
Vorrichtungen sehr kostspielige und umfangreiche Formwerkzeuge darstellen, die in
der Regel nur in besonderen Maschinen und mit besonderen Fachkenntnissen benützbar
sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein oder mehrere
Verfahren zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, auf einfachste und besonders
preiswerte Weise plastische und ggf. allseitig profilierte Figuren oder Modelle
im Rahmen spielerischer oder hobbymäßiger Tätigkeit durch den Laien herzustellen,
wobei es selbst Kindern möglich sein soll, hiernach erfolgreich vorgehen zu können.
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Weiterhin sollen für die Durchführung der Verfahren geeignete, besonders
einfache und preiswerte Vorrichtungen geschaffen
werden, mit deren
Hilfe es jedermann möglich ist, allseits profilierte plastische Figuren gemäß den
vorgeschlagenen Verfahren herzustellen.
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Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1,
bzw. des ersten auf eine Vorrichtung gerichteten Anspruchs, aufgeführten Merkmalen
überraschend einfach und sicher gelöst.
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Besondere Varianten und Gestaltungsmöglichkeiten sowie vorteilhafte
Weiterbildungen des erfingungsgemäßen Verfahrens sowie der vorzugsweise zu dessen
Durchführung vorgeschlagenen Vorrichtungen sind in den jeweiligen Neben- bzw. Unteransprüchen.
dargestellt.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß
im Rahmen des vorgesehenen Anwendungsbereichs die Herstellung rundum profilierter,
d.h. vollständig plastischer Figuren oder Modelle auf einfachste Weise durch ausgerichtetes
Zusammenlegen, gegenseitiges Fixieren und ggf. Befestigen mehrerer Segmente oder
Halbteile erfolgt. Als Segmente oder Halbteile können hierbei sowohl die zur Herstellung
dienenden Formschalen, als auch bereits hergestellte Elemente der Figur oder des
Modells in Betracht kommen.
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Hierdurch kann praktisch jede Profilierung hergestellt werden. Je
nach Erfordernis kann sich dann die Gesamtform bzw. die Figur oder das Modell aus
zwei, drei oder noch mehr Formschalen bzw. Elementen zusammensetzen.
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Bei achsensymmetrischen Figuren genügt u.U. auch hierbei eine einzige
Formschale.
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W,rd zunächst die Gesamtform zusammengesetzt, so kann die Modelliermasse
- je nach deren Beschaffenheit oder Konsistenz - entweder vor dem Zusammensetzen
mit einem Überschuß an Masse in die Formschalen eingegeben und die Figur oder das
Modell beim Zusammenfügen der Formsegmente oder -halbteile gebildet werden; oder
es wird die Masse - sofern sie ausreichend fließfähig ist - nach dem vollständigen
Zusammensetzen der Formsegmente über Einlaufkanäle eingefüllt.
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Der besondere Vorteil eines derartigen Verfahrens besteht darin, daß
nach dem Aushärten bzw. Trocknen die vollständige Figur der Form entnommen werden
kann.
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Vorhandene Gratbildungen, überschüssiges Material oder die aus den
Einlaufkanälen und den evtl. vorhandenen Freisparungen gebildeten Zapfen oder Fahnen
lassen sich i.d.R.
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leicltdurch geringfügige Nacharbeit entfernen.
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Zur Ausführung der Erfindung eignet sich jede beliebige Modelliermasse,
die ausreichende Plastizität oder Fließverhalten aufweist und genügend fest wird,
aushärtet oder trocknet. Der Endzustand der hergestellten Figur oder des Modells
kann dann - je nach Wunsch und hiernach zu wählender oder abzustimmender Modelliermasse
- dauerelastisch und relativ weich, formstabil und fest oder auch hart und u.U.
spröde sein.
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Als geeignete Modelliermassen können somit z.B. selbsthärtende, lufttrocknende
oder unter erhöhter Hitzezufuhr aushärtende Knet- oder Formmassen oder auch fließfähige
Massen, wie Gießharze, Mörtel, Gips oder gipsähnliche Modelliermassen usw. in Betracht
kommen.
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Vorteilhafterweise sollte die verwendete Modelliermasse nach der Verfestigung
noch bearbeitbar und ggf. auch bemal- oder lackierbar sein, um die erstellten Figuren
oder Modelle von Gieß- oder Preßrückständen leicht befreien und zusätzlich noch
bunt gestalten zu können.
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Nach einem ersten speziellen Verfahren wird zunächst die Figurform
des Modells aus den hierfür erforderlichen Formschalen bzw. Formsegmenten vollständig
zusammengesetzt.
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Anschließend wird die - hierfür vorzugsweise fließfähige -Modelliermasse
über Einlaufkanäle eingefüllt.
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Nach dem Verfestigen bzw. Aushärten der Masse können die Formsegmente.voneinander
gelöst und des Modell entnommen werden.
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Die aus den Einlaufkanälen gebildeten Zapfen sowie evil, vorhandene
Fahnen, die sich durch die Trennfugen oder durch Ausfüllen der zur Überschußaufnahme
und zur Entlüftung dienenden eventuell vorhandenen Freisparungen bildeten, lassen
sich durch geringfügige Nacharbeit entfernen. Bei sehr exakter Formgestaltung und
geeigneter Modelliermasse erübrigt sich jedoch ggf. jegliche Nacharbeit.
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Bei Verwendung üblicher knet- oder wachsartiger Modelliermassen kann
alternativ zum Gießverfahren auch so vorgegangen werden, daß eine dem etwaigen Figurvolumen
entsprechende Menge Modelliermasse grob von Hand vorgeformt und in eine erste Formschale
eingelegt wird. Durch das lagerichtige Hinzufügen der weiteren Formschalen und deren
Zusammenpressen wird die Figur vollständig und formgetreu fertiggeFormt.
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Überschüssige Masse tritt hierbei in die Freisparungen oder durch
die Formtrennspalten ins Freie und kann nach dem Verfestigen der Figur entfernt
werden.
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Eine andere Möglichkeit der Herstellung plastischer Figuren oder Modelle
besteht dadurch, daß zunächst alle zu einer Figur gehörenden Elemente in einem Arbeitsgang
in gesonderten Formschalen, vorzugsweise gleichzeitig, hergestellt und nach dem
Aushärten, Entformen und eventuellen Entgraten bzw. Säubern zur vollständigen Figur
miteinander verbunden werden.
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Die Verbindung kann hierbei lösbar mittels angeformter oder einsetzter
Verbindungselemente, wie Stifte, Schrauben Nut- und Federteile, Wülste, Noppen c
ä. ,-r zuch unlösbar
mittels Klebstoffen od.ä. bewirkt werden.
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Mit den genannten lösbaren Mitteln lassen sich in gleicher Weise natürlich
auch die zusammenzusetzenden Formschalen verbinden, sofern hierfür keine besonderen
- beispielsweise gelenkartigen - Verbindungen vorgesehen sind.
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Das Verbinden der einzelnen Elemente einer Figur oder eines Modells
kann nach einem weiteren Verfahren auf einfache Weise auch dadurch erfolgen, daß
na.cheinander jeweils ein Element hergestellt und nach dessen vollständiger oder
- noch besser teilweiser - Aushärtung, entfernt und dann dem als nächstes zu fertigenden
Element der gleichen Figur, nach dem Einfüllen der Modelliermasse in die entsprechende
Formschale, dieser Formschale lagerichtig zugeordnet und in dieser Position bis
zum Verfestigen des weiteren Elementes gehalten wird. Bei geeigneter Modelliermasse
- insbesondere bei einer Masse, die durch chemische Reaktionen aushärtet - erfolgt
die feste Verbindung beider Elemente dann während des Aushärtens des weiteren Elementes.
Zum lagerichtigen Zuordnen der jeweiligen Elemente eigenen sich u.a. die aus den
ggf. vorhandenen Freisparungen gebildeten Fahnen an jedem Element, die zweckmäßigerweise
bei diesem Verfahren erst nach der Fertigstellung der ganzen Figur zu entfernen
sind.
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Werden Elemente der gewünschten Figuren oder Modelle hergestellt,
so kann die jeweilige Formschale - je nach Konsistenz der Masse vor oder nach dem
Befüllen - durch eine glatte Platte abgedeckt oder bei flüssigen Massen und waagerechter
Arbeitsposition, mit einem Schaber od.ä.
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durch Abstreichen von überschüssiger Masse befreit werden.
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Ebenso kann zuviel vorhandene Masse nach teilweiser Aushärtung ggf.
auch abgeschnitten werden, um exakt planliegende bzw. glatte Trennflächen aufweisende
Elemente zu erhalten.
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Zur Durchführung der Verfahren eignen sich insbesondere Vorrichtungen,
die aus mindestens einer Trägerplatte bestehen und in die mindestens jeweils eine
Formschale eingearbeitet ist bzw. die alle Formschalen für die Elemente enthält,
die zur Herstellung mindestens einer vollständigen plastischen Figur oder eines
entsprechenden Modells erforderlich sind.
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Bei Modellen oder Figuren, die aus achsensymmetrischen Elementen bzw.
Halbteilen gebildet werden können, muß demgemäß im einfachsten Falle eine Trägerplatte
mit einer entsprechend gestalteten Formschale vorhanden sein.
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Sind mehrere unterschiedliche Elemente erforderlich, so soll die Trägerplatte
für jedes Element eine Formschale aufweisen, sofern die Vorrichtung nicht aus mehreren
Trägerplatten besteht und jedes Element einer getrennten Trägerplatte zugeordnet
ist.
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Besteht die Vorrichtung aus mehreren Trägerplatten, so können diese
vorteilhaft auch mehrere Formschalen für verschiedene (oder auch gleiche) Elemente
ein
derselben Figur oder verschiedener Figuren oder Modelle aufweisen. Hierdurch können
besonders rationell mehrere Elemente oder auch ganze Figuren gleichzeitig hergestellt
werden. Zweckmäßigerweise sind die jeweils zusammengehörenden Trägerplatten mit
Zentrierungen zu versehen, wenn sie zur Bildung einer Gesamtform dienen sollen,
damit eine stets gleiche und exakte Übereinstimmung der zusammenge-.
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hörenden Formschalen gewährleistet ist.
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Weist die Vorrichtung nur eine Trägerplatte auf, so können auch in
dieser mehrere Formschalen gleicher oder verschiedener Elemente für ein und dieselbe
Figur oder für verschiedene Modelle vorhanden sein.
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Eine derartige einzelne Trägerplatte ist besonders vorteilhaft dadurch
verwendbar, daß zwischen den jeweils zu einer Figur gehörenden und diese ggf. insgesamt
bildenden Formschalen der einzelnen Elmente gelenkartige Verbindungen, sowie - soweit
erforderlich - Trennfugen zur leichten "Faltbarkeit" der einzelnen Plattenabschnitte
angeordnet
sind, die ein lagerichtiges Zusammenfügen der zusammengehörenden
Formschalen - bei deren exakter Anordnung innerhalt der Trägerplatte - gewährleisten.
Hiermit können insbesondere komplette Figuren oder Modelle einstückig gegossen bzw.
geformt werden.
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Ergänzend angeordnete Zentrierungen, wie Zapfen und Bohrungen, Nut-
und Federsysteme oder auch nur Zentrierkanten, verbessern die Formgenauigkeit und
die Festigkeit der zusammengelegten Plattenabschnitte, ebenso wie bei zusammengelegten,
separaten Trägerplatten, zusätzlich.
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Um die Formschalen angeordnete und in diese ggf. über eine Brechkante
mündende Kanäle und Freisparungen ermöglichen die einfache Befüllung, sowie die
Aufnahme überschüssiger Modelliermasse und das Entweichen der Luft beim Füll- oder
Formvorgang besonders.
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Außerdem können diese Mittel gleichzeitig zur gegenseitigen Fixierung
zusammengehöriger Elemente bei schrittweiser Figur-Herstellung dienen.
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Eine sehr einfache und preiswerte Ausbildung der Trägerplatte(n) besteht
darin, daß sie aus relativ dünnwandigem, aber formstabilem und ggf. dennoch elastischem
Material, das vorzugsweise tiefziehbar sein sollte, gefertigt ist.
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Als Material kann sowohl Kunststoff, als auch Metall oder eine Preßmasse
z.B. aus zerkleinertem Holz oder Papier od.ä. in Betracht kommen.
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Alternativ können die Trägerplatten aber auch aus aushärtender bzw.
trocknender Abguß- oder Abdruckmasse beliebiger Art und mit besonderem Vorteil auch
aus Modelliermasse selbst gefertigt sein. Hierbei kann praktisch auch die selbe
Masse Anwendung finden, die für die Herstellung der Figuren oder Modelle verwendet
wird.
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Praktisch ist es somit dem Benutzer auch möglich, von einem vorhandenen
Modell oder von einer beliebigen Form einen Abdruck oder einen Abguß - vorzugsweise
bereits als Segment oder Halbteil - als Formschale anzufertigen und hieraus dann
beliebig viele gleiche Figuren oder Modelle nachzubilden. Zur besseren Trennung
von Formschale und fertigem Element kann die Formschale eine Beschichtung als Belag
oder Film- aufweisen.
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Zur Herstellung hohler Figuren oder Modelle ist die Vorrichtung zusätzlich
mit Formkernen ausgestattet, die z.B.
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konturenkonform, gemäß der gewünschten Figur, aber in um die vorgesehene
Wandstärke kleinerer Bemessung, oder beliebig einfach - z.B. als Kugel, Quader od.ä.
geformt -mit innerhalb der Figur oder des Modells liegenden Abmessungen, ausgebildet
sein können.
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Diese Formkerne können entweder als Hohlkörper oder voll aus leichtem,
aber formstabilem Material, wie z.B. aus Styropor oder-sonstigem Kunststoff oder
aus festen, harten Stoffen, z.B. aus Holz oder aus Metall od.ä. gefertigt sein.
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Die Hohlräume in den Figuren lassen sich entweder dadurch herstellen,
daß der jeweilige Formkern in die bereits mit noch formbarer Modelliermasse befüllte
Formschale des Elementes oder des Halbteils in dem gewünschten Maße bzw. in gewünschter
Tiefe eingedrückt und spätestens nach dem Abbinden der Formmasse wieder entfernt
wird oder daß der Formkern - z.B. bei einstückiger Herstellung ganzer Figuren oder
Modelle - in die Formschalen eingelegt und vollständig mit eingeformt wird. In diesem
Falle verbleibt der Formkern dauerhaft in der Figur und ist somit "verloren".
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Für jede weitereFigur wird hierbei dann ein neuer Formkern benötigt.
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Um dabei die gewünschte Wandstärke einzuhalten, kann der Formkern
oder die Formschale Distanznoppen oder sonstige "Abstandshalter" aufweisen. Weiterhin
können selbstverständlich in eine Figur mehrere Formkörper bzw. Hohlräume eingearbeitet
werden.
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Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend
näher erläutert.
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Hierbei zeigt Fig. 1 - eine leere einstückige Vorrichtung Fig. 2 -
eine Schnittdarstellung gem. der Linie A-B in Fig.1 Fig. 3 - ein Modell aus der
Vorrichtung nach Fig.1, Fig. 4 - eine weitere einstückige ungefüllte Vorrichtung,
Fig. 5 - eine Schnittdarstellung gem. der Linie C-D in Fig.4 in einer Fertigungsphase
und gefüllt) Fig. 6 - eine leere erste Trägerplatte einer mehrteiligen Vorrichtung
Fig. 7 - eine weitere komplementäre Trägerplatte der Vorrichtung gem. Fig. 6 Fig.
8 - ein Modell aus der Vorrichtung nach Fig. 6 und 7 (unverputzt) und Fig. 9 - eine
andere Figur aus der Vorrichtung nach Fig. 6 und 7 (verputzt) Die Vorrichtung nach
Figur 1 besteht aus einer einzigen Trägerplatte 1, die mehrere Plattenabschnitte
1',1 " ,1' " aufweist und im wesentlichen aus einem mit den Formschalen 11, 12,13
und 14 versehenen Formblatt 01 und einem umlaufenden Rahmen 01' gebildet wird. Außerdem
weist das Formblatt 01 Zapfen und zu diesen mit Gleitpassung versehene Aufnahmemulden
als mit unterschiedlichem. bzw. beliebigem Querschnitt versehene Zentrierungen 19
und 19' auf.
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Um die jeweils zusammengehörenden Formschalen leicht zusammenlegen
zu können, sind im Formblatt 01 weiterhin gelenkartige Verbindungen 18 - hier nach
Art eines Filmscharniers - und (soweit erforderlich) als Einschnitte gestaltete
Trennfugen 17 angeordnet. Weitere Trennfugen 17' befinden sich auch im umlaufenden
Rahmen 01', um diesen im erforderlichen Knickbereich ebenfalls zu durchbrecherl(siehe
Fig. 2 ).
In die einzelnen Formschalen 11,12,13,14 münden Einlaufkanäle
16 und 16' und Freisparungen 15. Die Einlaufkanäle 16 und 16' sind so angeordnet,
daß sie
alle vorhandenen Formschalen, sobald sich diese in Einfüllposition befinden, auf
ein- und derselben Rahmenseite befinden. Die Einfüllposition liegt dann vor, wenn
die Plattenabschnitte 1'' und/oder 1"' an dem Plattenabschnitt 1' anliegen und an
diesen angedrückt gehalten werden.
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Die zum Ent.weichen von Luft und überschüssiger Masse zusätzlich angebrachten
Freisparungen 15 können an jeder beliebigen bzw. erforderlichen Stelle der Formschalenangeordnet
sein und sollen im Verbindungsbereich mit der Formkontur .eine erhåbene Brechkante
aufweisen, damit die sich bildenden Fahnen 15' (gem. Fig.3) leicht abgetrennt werden
können.
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In Figur 2 ist die Trägerplatte 1 im Schnitt der Linie A-B in Figur
1 gezeigt. Das Formblatt 01 wird, wie erkennbar, durch den Rahmen 01' stabilisiert
(wenn die Figur offen befüllt oder entleert werden soll) und läßt vertieft die Formschalen
11, 12,14 sowie die Zentrierbohrung 19' und erhaben die Zentrierstifte 19 erkennen.
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Der Rahmen 01' ist im Bereich der in das Formblatt 01 eingearbeiteten
gelenkartigen Verbindung 18 durch die Trennfuge 17' unterbrochen, damit der Plattenabschnitt
1''' leicht auf den Plattenabschnitt 1' geklappt werden kann.
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Selbstverständlich ist die Trägerplatte'l'nicht nur zum Befüllen der
Formschalen 11, 12, 13, 14 über die Kanäle 16 und 16' geeignet, sondern kann für
jedes der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gleichermaßen
gut benützt werden.
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Figur 3 stellt ein aus den Formschalen.11 und 12 (gem.
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Figur 1;und 2)gefertigtes Modell 10 dar, bei dem das Elementæ 0' und
die noch nicht entfernten Fahnen 15' erkennbar sind. Zur Fertigstellung sind die
Fahnen 15' abzubrechen oder abzuschneiden und die Ansatzstellen ggf. zu säubern.
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Bei der Vorrichtung gemäß Figur 4 handelt es sich um eine einzelne
Trägerplatte 4, die aus Modelliermasse besteht und von einem Original durch Abdrücken
hergestellt wurde.
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In die Formschale 41 münden Freisparungen 45, die sich ebenfalls mit
Modelliermasse füllen.
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Zur Fertigung einer entsprechenden Figur wird zunächst die Formschale/mit
Modelliermasse gefüllt. Dann wird eine einfache, glatte Gegenplatte ggf. unter gegenseitigem
Verschieben, aufgedrückt oder die überschüssige Masse mit einer Spachtel oder einem
sonstigen Abstreifhilfsmittel durch Glattstreichen entfernt. Nach dem Abbinden oder
Aushärten der Modelliermasse wird das Element 1' gern. Fig. 5) entformt. Zur Vervollständigung
wird, wie in Figur 5 dargestellt, die Formschale41 erneut mit Modelliermasse gefüllt
und abgestrichen oder glattgepreßt.
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Danach wird das bereits gefertigte Element 41' lagerichtig aufgelegt
und in den Freisparungen 45 mittels der Fahnen 45' fixiert. Beim Aushärten des Elementes
41'' verbindet sich dieses mit dem Element 41' zu einer einheitlichen Figur, bei
der nach dem Trocknen nur noch die Fahnen 45' entfernt werden müssen.
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Gemäß Figur 6 sind innerhalb der Trägerplatte 2 mehrere Formschalen
21, 22,23,24 für unterschiedliche Figuren bzw.
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Modelle, sowie unterschiedlich gestaltete Zentrierungen 29, 29' udn
29' angeordnet, die hierbei als Vertiefungen ausgebildet sein sollen.
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Die Formschale 24 kann über einen Einlaufkanal 26 gefüllt werden und
weist zusätzlich eine Freisparung 25 auf.
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Freisparungen 25 befinden sich auch an den Formschalen 21 und 23.
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Nach Figur 7 weist eine zu der Vorrichtung gern. Fig. 6 gehörende
zweite Trägerplatte 3 komplementär zu den in der Trägerplatte 2 (gem. Fig. 6) angeordnete
Formschalen 31, 32 33, 34 und ebenfalls sich profil- und größenmäßig im Rahmen einer
Gleitpassung ergänzende Zentrierungen 39, 39' und 39'' auf, die hierbei als Zapfen
über die Plattenebene ragen.
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Außerdem sind auch hier Freisparungen 35 und ein Einlaufkanal 36 dargestellt.
Selbstverständlich können entsprechende Mittel auch an den anderen Formschalen oder
an anderen Stellen angeordnet sein, sofern dies gewünscht wird.
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Mit den Figuren 8 und 9 wird ein Modell 30 bzw. eine Figur 20 gezeigt,
wobei erkennbar ist, daß sich das Modell 30 aus zwei Elementen 30' und 30" zusammensetzt
und eine Fahne 35' aufweist. Die Figur 20 ist einstückig gefertigt aus den Formschalen
21 und 31 der Trägerplatten 2 und 3 gern. Fig. 6 und 7.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es selbstverständlich auch, Figuren
und Modelle aus einer Vielzahl von Elementen zu bilden.
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Ebenso können als Figuren oder Modelle alle beliebigen Darstellungen,
wie z.B. Tiere, Pflanzen, Personen, Landschaften, plastische Symbole, geometrische
Figuren und sonstige beliebige Körper erfindungsgemäß hergestellt werden.
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Im Sinne der Erfindung sind unter "plastischen Figuren oder Modellen"
räumlich beliebig profiliert gestaltete, rundum mit Konturen versehene Gegenstände
zu verstehen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Artikel können jedoch sowohl in-harter
unveränderbarer Ausführung als auch dauerelastisch weich und begrenzt deformierbar
- z.B.
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kautschukartig - vorliegen;je nach Wunsch bzw.je nach Wahl der Modelliermasse.