EP4319988A1

EP4319988A1 - Dreidimensionales objekt

Info

Publication number: EP4319988A1
Application number: EP22731065.3A
Authority: EP
Inventors: Thomas Reining; Marc MEERKÖTTER
Original assignee: Steelworks & Co KG GmbH
Current assignee: Steelworks & Co KG GmbH
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2024-02-14
Also published as: WO2022214388A1; DE102021108728A1

Abstract

Ein dreidimensionales Objekt (1) umfasst eine innere Struktur (2) und eine die innere Struktur (2) umhüllende äußere Wandung (3), die aus mehreren einzelnen Segmenten (4) zusammengesetzt ist, wobei die Segmente (4) an der inneren Struktur (2) angeordnet sind, wobei für einen einfachen Aufbau die innere Struktur (2) durch mehrere ineinander steckbare Platten (5a, b, c,...) gebildet ist.

Description

Beschreibung

Dreidimensionales Objekt

Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales Objekt umfassend eine innere Struktur und eine äußere Wandung.

Beispielsweise Schmuck- oder Dekorationsobjekte wie Figuren, Statuen, dreidimensionale Schmuckelemente wie ein Relief im Inneren eines Gebäudes oder an sich beliebige Objekte im Freien werden üblicherweise aus Stabilitäts- und Gewichtsgründen nicht massiv ausgeführt. Vielmehr verfügen derartige dreidimensionale Objekte über eine innere Struktur, die als Gerüst dient, und eine die innere Struktur im Wesentlichen vollständig umhüllende äußere Wandung. Die innere Struktur ist beispielsweise durch Streben, Tragarme und dergleichen gebildet an der die äußere Wandung befestigt ist. Beispielsweise bei großen Statuen wie einem Reiterstandbild ist eine äußere Wandung aus Bronze gegossen und eine innere Struktur besteht aus einer Vielzahl an Trägern, Stützen, Streben und dergleichen, deren Anordnung und Anzahl durch die statischen Anforderungen bestimmt ist. Eine Schmuckfigur zur Dekoration eines Raumes ist beispielsweise als hohle Keramik oder in Porzellan ausgeführt. Die Firma OKINLAB GmbH, Ursulinenstraße 35, D-66111 Saarbrücken bietet

Regalsysteme an, die aus vertikal und horizontal ineinander steckbaren Platten bestehen. Dabei sind die Platten selbst nicht rechteckig ausgebildet sondern beispielsweise mit wellenartigen Profilen ausgestattet, um dem Regal insgesamt eine räumlich variable Formgebung zu verleihen. Eine Rückwand und insbesondere eine geschlossene Front ist nicht vorgesehen, so dass die Regale auch als Raumteiler von beiden Seiten her frei zugänglich sein können.

Weiterhin bietet die Deutsche Doka Schalungstechnik GmbH, Frauenstraße 35, D- 82216 Maisach eine Schalung für eine geschwungene Bauwerkstreppe an. Die Schalung ist durch ineinander steckbare Platten abgestützt. Eine vollständige Umhüllung dieser stützenden Struktur durch mehrere Segmente einer äußeren Wandung ist nicht vorgesehen und würde die spätere Demontage der nach dem Gießen der Treppe aus Beton dann nicht mehr benötigten stützenden Platten verhindern.

Schließlich offenbart die DE 202015000476 U1 ein Polyeder-Bauwerk. Dabei sind beispielsweise polygonale und ebene Wandplatten an einem Raumfachwerk als innerer Struktur befestigt, um eine äußere Wandung zu bilden. Das Bauwerk kann unter anderem die Form eines Tetraeders aufweisen.

Zusätzlich offenbart die DE 10 2012 223 913 A1 eine hochfeste keramische Leichtbaustruktur, die als Brennhilfsmittel für Formkörper bei einem Brennvorgang dient. Dabei besteht eine innere Struktur aus geschlitzten ungebrannten keramischen Streifen, die ober- und unterseitig mit losen Platten abgedeckt sein können.

Die EP 2 565 130 A2 offenbart einen Einsatz für Transport- und Lagerbehälter mit einer Bodenplatte und darauf angeordneten sich kreuzenden geschlitzten Trennwänden. An den Trennwänden können vorspringende Nasen ausgebildet sein, die mit entsprechenden Ausnehmungen in der Bodenplatte Zusammenwirken.

Die DE 197 39 253 A1 offenbart eine Leichtbaustruktur aus ineinander steckbaren geschlitzten Streifen, wobei ober- und unterseitig jeweils eine Platte angeordnet sein kann, die mittels Positionierungselementen in gewünschter Ausrichtung anordenbar sind und die beispielsweise an die Streifen angeschweißt werden können.

Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein dreidimensionales Objekt der Eingangs genannten Art zu schaffen, das eine an sich beliebige Formgebung aufweisen kann und eine ausreichende Stabilität bei geringstmöglichem Gewicht aufweist, um auch im Freien aufgestellt werden zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem dreidimensionalen Objekt, das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestaltet ist. Ein an sich beliebig aussehendes beziehungsweise geformtes dreidimensionales Objekt mit ebenfalls einer an sich beliebigen gewünschten Größe umfasst eine innere Struktur sowie eine die innere Struktur im Wesentlichen vollständig umhüllende äußere Wandung aus einzelnen Segmenten, die an der inneren Struktur befestigt oder angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist die innere Struktur durch mehrere ineinander steckbare Platten gebildet. Das bedeutet, dass die innere Struktur durch eine Vielzahl an flächigen Elementen gebildet ist, die vorzugsweise werkzeuglos ineinander steckbar ausgebildet sind. Hierzu können in den flächigen Elementen beziehungsweise den Platten jeweils zueinander korrespondierende Ausnehmungen beziehungsweise seitliche Schlitze ausgebildet sein, um die Platten ineinander schieben zu können. Dabei bilden die ineinander gesteckten Platten vorzugsweise eine selbsttragende innere Struktur des dreidimensionalen Objekts. Weiterhin sind die Platten oder flächigen Elemente an ihren jeweiligen Außenumfängen derart konturiert, dass eine gewünschte Formgebung des herzustellenden dreidimensionalen Objekts erhalten wird. Die eigentliche äußere Wandung wird dann durch die mehreren Segmente gebildet, die in an sich beliebiger Weise an der inneren Struktur lösbar oder dauerhaft befestigt werden. Durch die äußere Kontur der ineinander gesteckten Platten wird den jeweiligen vorzugsweise ebenen Segmenten der äußeren Wandung ihre jeweilige gewünschte Ausrichtung vorgegeben, um bei vollständig zusammengesetzter äußerer Wandung ein dreidimensionales Objekt mit der gewünschten Formgebung und vorzugsweise einer im Wesentlichen durchgehenden äußeren Wandung zu erhalten.

Dabei sind die einzelnen Segmente bevorzugt als plane, eckige Flächen mit geraden Kanten ausgebildet. Insbesondere sind die Segmente dreieckig oder als höherzahliges Polygon ausgeführt. Prinzipiell kann ein Segment auch mit einer oder mehreren gerundeten, konkaven oder konvexen Kanten ausgestattet sein, wenn es die Formgebung des dreidimensionalen Objekts erfordert. Im Rahmen der Erfindung könnte ein Segment auch von der ebenen oder planen Form abweichen also beispielsweise eine an sich beliebig gewölbte oder gekrümmte Fläche bilden. Wesentlich ist, dass benachbarte Segmente mit ihren Kanten jeweils unmittelbar aneinander anliegen, um eine im Wesentlichen geschlossene äußere Wandung beziehungsweise Oberfläche des dreidimensionalen Objekts zu bilden.

Erfindungsgemäß sind die Platten mit Verbindern und Schrauben miteinander verbindbar. Somit wird eine stabile und verwindungssteife innere Struktur erhalten, da die ineinander gesteckten Platten mit den Verbindern zusätzlich aneinander festgelegt sind. In einfacher Weise können die Verbinder als Würfel aus Metall, Holz oder Kunststoff ausgebildet sein, die beispielsweise in einem Eckbereich zweier ineinander gesteckter Platten angeordnet sind. Für die Verbinder selbst wird deren Material bevorzugt in Abhängigkeit und passend zum Material der Platten gewählt. Die Verbinder können zur Erleichterung der Montage der inneren Struktur auch bereits an Platten an gewünschten Orten befestigt sein. Zum Beispiel sind sie dort festgeklebt. Zur Verbindung der einzelnen ineinander gesteckten Platten miteinander dienen dann Schrauben, die entsprechend dimensionierte und platzierte Bohrungen in den Platten durchgreifen und in Schraublöchern in den Verbindern eingeschraubt werden. Auch andere zusätzliche mechanische, magnetische oder sonstige Verbindungseinrichtungen, lösbar oder unlösbar, zum miteinander Verbinden der ineinander gesteckten Platten sind möglich, beispielsweise können die Platten auch miteinander verklebt und/oder verschweißt werden.

Ein äußeres Segment weist erfindungsgemäß einen mehrschichtigen Aufbau auf mit einer mittleren Schicht, die beispielsweise eine hohe Steifigkeit aufweist, benachbart dazu jeweils eine leichtgewichtige Schicht, um eine ausreichende Dicke des Segments zu erhalten und nach außen hin eine insbesondere witterungsbeständige oder kratzfeste Schicht zum Schutz des dreidimensionalen Objekts und nach innen hin eine dünne abdeckende Schicht. Die Materialien der einzelnen Schichten können an sich beliebig gewählt werden, beispielsweise geschäumte Kunststoffe für eine leichte, voluminöse Schicht, Holz, Metall oder ein Hartkunststoff für eine stabile, tragende Schicht und beispielsweise Folien oder dergleichen als Witterungsschutz. Es können auch zwei, drei, vier oder mehr Schichten vorgesehen sein je nach beispielsweise den statischen Anforderungen oder einer gewünschten Witterungsbeständigkeit.

Im Rahmen der Erfindung können an sich beliebige dreidimensionale Objekte geschaffen werden. Denkbar sind unter anderem Tier- oder Menschenfiguren, beliebige Schmuckobjekte, Reliefs an einer Wand oder einer Decke sowie bei geeigneter transparenter Materialwahl sowie einer Lichtquelle im Inneren des Objekts ein Beleuchtungskörper insbesondere im Freien. Auch kann das dreidimensionale Objekt nach Art einer Röhre oder Halbkugel ausgebildet sein, um im Inneren unter anderem eine überdachte Sitzgelegenheit zu bieten. Auch kann das dreidimensionale Objekt insgesamt begehbar sein. Das bedeutet, dass das dreidimensionale Objekt beziehungsweise mehrere zusammengesetzte dreidimensionale Objekte einen Raum wie für eine Sauna umschließen und der Raum beispielsweise durch eine Tür zugänglich ist.

Als Materialien für die Platten und/oder Segmente können an sich beliebige Werkstoffe verwendet werden, die über eine ausreichende Stabilität beziehungsweise Steifigkeit zum Aufbau des dreidimensionalen Objekts in gewünschter Größe verfügen. Vorgeschlagen sind unter anderem Holz, Kunststoff, Metall sowie Kombinationen beziehungsweise Verbundwerkstoffe daraus, Recyclingmaterialien, transparente oder opake Materialien wie Glas und verschiedene Kunststoffe, beschichtete oder mit Leder oder Stoff bespannte Materialien, Schaumstoffe und dergleichen.

Die Platten und Segmente können dann beispielsweise durch eine CNC-gesteuerte Werkzeugmaschine aus einem großen Bogen des jeweils gewünschten Werkstoffs ausgesägt und ausgefräst werden, um die jeweils entsprechend konturierten Zuschnitte der einzelnen Komponenten zu erhalten.

Es versteht sich, dass die Oberfläche der äußeren Wandung beispielsweise ein- oder mehrfarbig ausgebildet sein kann, um ein gewünschtes Aussehen des dreidimensionalen Objekts zu erhalten. Hierzu können Farben, Lacke, Beschichtungen oder ähnliches auf den einzelnen Segmenten der äußeren Wandung aufgebracht sein beziehungsweise eine äußere Schicht des jeweiligen Segments bilden. Ebenso kann die Oberfläche reflektierend oder verspiegelt ausgebildet sein. Auch können die Segmente mit einer gewünschten Haptik ausgebildet sein mit einer rauen, geriffelten oder in sonstiger Weise strukturierten Oberfläche. Weiterhin kann das dreidimensionale Objekt zumindest abschnittsweise zur Informationswiedergabe ausgebildet sein. Hierzu sind ein oder mehrere Segmente als Display oder Bildschirm ausgebildet mit vorzugsweise LEDs oder OLEDS zur Wiedergabe von Informationen wie der Ankunft einer Straßenbahn, dem Weg zum Ausgang oder zur Anzeige von Nachrichten oder beliebigen Filmen oder Bildern. Dies kann auch interaktiv angesteuert werden. Schließlich ist es ersichtlich, dass die Segmente an der inneren Struktur in an sich beliebiger Weise lösbar oder fest befestigbar sind. Beispielsweise können die Segmente an der inneren Struktur festgeklebt oder angeschraubt werden. Ebenso ist eine lösbare Verrastung beispielsweise mit einem Clipsystem und/oder eine Befestigung mit Magneten möglich.

Besonders wenn das dreidimensionale Objekt im Freien aufgestellt werden soll ist es bevorzugt wasserdicht und witterungsbeständig ausgeführt. Weiterhin besteht das gesamte Objekt in vorteilhafter Weise aus recyceltem oder zumindest einfach recyclebarem Material. Das gesamte Objekt kann auch nachträglich bemalt werden oder es dient zumindest abschnittsweise mit einer geeigneten Oberfläche als Projektionsfläche für einen Beamer oder dergleichen. Ebenso kann die gesamte Oberfläche beispielsweise mit einer wasserdichten Kunststofffolie überzogen werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Gegenstand von Unteransprüchen.

In bevorzugter Weise sind die Platten der inneren Struktur jeweils horizontal oder vertikal ausgerichtet. Somit wird eine Anzahl von vertikal voneinander beabstandeten Platten, vorzugsweise äquidistant, sowie eine Anzahl von horizontal voneinander beabstandeten Platten, vorzugsweise äquidistant, erhalten, um eine möglichst stabile innere Struktur zu gewährleisten. Dies erleichtert insbesondere die Montage des dreidimensionalen Objekts. Prinzipiell können die Platten beziehungsweise flächigen Elemente jeweils auch an sich beliebig im Raum ausgerichtet sein. Dies kann beispielsweise notwendig sein bei einer äußeren Formgebung des Objekts, für die eine vertikale oder horizontale Ausrichtung der Platten beispielsweise aus statischen Gründen nachteilig wäre. Zum Beispiel können die Platten von einem ungefähren Zentrum des dreidimensionalen Objekts auch radial nach Außen weisend angeordnet sein was besonders bei rundlichen dreidimensionalen Objekten beziehungsweise Teilen davon statisch von Vorteil sein kann.

In einer Ausgestaltung sind die Verbinder als Würfel oder Quader ausgebildet.

Weiterhin ist vorgeschlagen, dass die äußere Wandung beziehungsweise die Formgebung des dreidimensionalen Objekts insgesamt in einem Low-Poly-Verfahren berechnet ist. Bei dem Low-Poly-Verfahren wird die Oberfläche eines an sich beliebigen Objekts durch ein Netz an Punkten angenähert beziehungsweise in plane Flächen facettiert. Durch die Verbindung der einzelnen Punkte miteinander ergeben sich bevorzugt dreieckige Flächen. Eine solche Fläche wird dann durch ein Segment der äußeren Wandung realisiert. Es können auch höherzahlige Polygone sein jedoch eignen sich insbesondere gestreckte oder gestauchte Dreiecke zur Vermittlung des räumlichen Eindrucks des Objekts. Somit kann je nach Größe der einzelnen insbesondere dreieckigen Segmente, die zusammengesetzt die äußere Wandung des dreidimensionalen Objekts ergeben, eine vergröberte oder verfeinerte Annäherung an beispielsweise ein reales Objekt erhalten werden. Das Low-Poly-Verfahren ist beispielsweise zur Erstellung von Computergrafiken und Animationsfilmen bekannt kann aber entsprechend auf eine dreidimensionale Oberfläche angewendet werden. Weiterhin kann, wenn die Formgebung der äußeren Wandung festgelegt ist, von dem entsprechend ausgelegten Computerprogramm auch die zugehörige innere Struktur mit den ineinander gesteckten Platten errechnet werden. Dabei werden die Platten entsprechend der Oberflächenform konturiert und Anzahl und die gegenseitigen Abstände werden entsprechend gewählt, um die darauf aufgesetzten Segmente der äußeren Wandung daran befestigen und abstützen zu können. Dabei wird auch die Anordnung der ineinander gesteckten Platten der inneren Struktur für eine ausreichende Stabilität ausgewählt. Schließlich können die errechneten Daten der Platten und Segmente als Datensatz an eine Werkzeugmaschine übertragen werden, die die einzelnen Komponenten entsprechend aussägt und/oder ausfräst.

Prinzipiell können auch andere mathematische Simulationsverfahren zur Erstellung einer gewünschten Form einer Oberfläche des dreidimensionalen Objekts und/oder zur Berechnung einer Auslegung der inneren Struktur verwendet werden oder es kann vom Konstrukteur völlig frei eine an sich beliebige Form gestaltet werden.

In vorteilhafter Weise sind an den Platten Rastvorsprünge und an den Segmenten dazu korrespondierende Rastausnehmungen ausgebildet. An den nach Außen weisenden Kanten der Platten der inneren Struktur können beispielsweise stegartige Rastvorsprünge ausgebildet sein und an den Segmenten der äußeren Wandung, die an den entsprechenden Platten angeordnet werden sollen, dazu korrespondierende schlitzartige Rastausnehmungen. Diese können jeweils bei der Herstellung der Platten und Segmente bereits ausgeformt werden. Beim Zusammensetzen des dreidimensionalen Objekts weisen dann die Rastvorsprünge an den Platten nach Außen und die Segmente werden mit ihren Rastausnehmungen dann passgenau und lagerichtig auf die Rastvorsprünge aufgesetzt. Somit wird eine zusätzliche Verriegelung der einzelnen Komponenten des dreidimensionalen Objekts miteinander erhalten und dessen Stabilität ist erhöht. Die Rastvorsprünge an den Platten, die nach außen weisen, können auch als Zapfen bezeichnet werden. Auch können verschiedene Rastvorsprünge beispielsweise an einer Platte sowie die zugehörigen Rastausnehmungen an den Segmenten jeweils unterschiedliche und an sich beliebige Formen aufweisen. Beispielsweise greift ein runder zapfenförmiger Rastvorsprung in eine entsprechende kreisförmige Ausnehmung in einem Segment ein oder ein länglicher stegartiger Rastvorsprung greift in eine langlochartige Ausnehmung ein. Insbesondere können die mehreren Rastvorsprünge an verschiedenen Platten, die nach außen von einem einzigen Segment überdeckt sind, derart an den Platten verteilt und ausgeformt sein, dass das Segment nur eineindeutig aufgesetzt werden kann, da ansonsten die Rastvorsprünge und die korrespondierenden Rastausnehmungen nicht in einander passen würden. Somit ist ein falsches Zusammenbauen des Objekts vermieden.

Es versteht sich, dass Rastvorsprünge und Rastausnehmungen jeweils auch an den anderen Bauteilen ausgebildet sein können beziehungsweise an Platten und Segmenten jeweils Rastvorsprünge und/oder Rastausnehmungen ausgebildet sind.

In einer Ausgestaltung können die Rastvorsprünge je eine Öffnung aufweisen, die so positioniert ist, dass die Öffnung weiterhin offen ist, wenn das Segment aufgebracht ist und zusätzlich durch die Öffnung ein Befestigungsmittel zur Fixierung des Segmentes eingebracht ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung weisen die Platten einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau auf, der vorzugsweise dem Aufbau der Segmente entspricht.

Zur Vereinfachung der Montage des dreidimensionalen Objekts sind mehrere Segmente miteinander einteilig ausgebildet und relativ zueinander verschwenkbar. Das bedeutet, dass mehrere benachbarte Segmente einstückig miteinander ausgebildet sind. An den Kanten zwischen benachbarten Segmenten, die beispielsweise im Low- Poly-Verfahren berechnet wurden, wird dann eine entsprechende Materialschwächung bei der Herstellung eingebracht, um an dieser Materialschwächung nach Art eines Gelenks benachbarte Segmente relativ zueinander verschwenken oder falten zu können. Somit können mehrere Segmente gemeinsam an einem gewünschten Ort positioniert und befestigt werden.

Weiterhin ist vorgeschlagen, dass die Platten, die zur inneren Struktur zusammengesetzt werden, zumindest teilweise als stegartige Spanten ausgebildet sind. Das bedeutet, dass eine Platte nicht notwendiger Weise durchgehend ausgebildet sein muss, sondern nur als Steg oder Spant ausgebildet sein kann, der randseitig aber vorzugsweise durchgehend um die Kontur der inneren Struktur umläuft. Die Platte weist also eine mittige Ausnehmung auf, so dass ihr Eigengewicht und somit das der gesamten Struktur erheblich reduziert ist. Beispielsweise können mehrere beabstandete Platten, die zueinander parallel ausgerichtet sind, als stegartige Spanten ausgebildet sein oder im Wesentlichen alle Platten, um derart eine hohle und leichtgewichtige innere Struktur zu erhalten, sofern die Statik des dreidimensionalen Objekts dies zulässt.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen der inneren Struktur und einem Segment der äußeren Wandung eine Zwischenschicht angeordnet, insbesondere aus Aluminium. Hierzu kann zum Beispiel eine Aluminiumtafel, Aluminiumfolie oder dergleichen, die in ihren flächigen Abmessungen dem eigentlichen Segment der äußeren Wandung entspricht, angeordnet werden. Diese Zwischenschicht kann beispielsweise auf die innere Struktur aufgeklebt werden. Dabei kann diese Zwischenschicht ebenfalls die entsprechenden Rastausnehmungen aufweisen in Form von Durchbrüchen, durch die Rastvorsprünge an den nach außen weisenden Kanten der inneren Struktur hindurchtreten um dann in entsprechende Rastausnehmungen im zugehörigen Segment der äußeren Wandung einzugreifen. Beispielsweise kann diese Zwischenschicht dann mit dem eigentlichen Segment ebenfalls verklebt oder in sonstiger Weise verbunden werden.

Insbesondere um dem dreidimensionalen Objekt eine hohe Witterungsbeständigkeit und/oder ein besonderes ästhetisches Erscheinen zu verleihen, umfasst ein Segment der äußeren Wandung polierten Edelstahl. Dieser polierte Edelstahl beispielsweise in Form eines entsprechend ausgeformten tafelförmigen Zuschnitts bildet die äußerste nach Außen weisende Schicht des Segments, wenn dieses einen mehrschichtigen Aufbau aufweist. Der polierte Edelstahl korrodiert nicht und wirkt als Spiegel, so dass sich auch bei entsprechender Beleuchtung eine neuartige Erscheinung des Objekts ergibt auch je nach Betrachtungswinkel.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines dreidimensionalen Objekts anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1: zwei Ansichten einer inneren Struktur, Figur 2: eine weitere innere Struktur mit einer äußeren Wandung, Figur 3: zwei weitere Ansichten einer inneren Struktur mit einer äußeren

Wandung,

Figur 4: einen Querschnitt durch ein dreidimensionales Objekt in Seitenansicht und Draufsicht,

Figur 5: eine weitere Ausführungsform der inneren Struktur, Figur 6: eine weitere Ausführungsform des dreidimensionalen Objekts und Figur 7 ein weiteres dreidimensionales Objekt.

In den rein schematischen Figuren 1 bis 7 bezeichnen jeweils die gleichen Bezugszeichen die gleichen Komponenten. In Figur 1 ist die innere Struktur 2 eines dreidimensionalen Objekts 1 in zwei Ansichten perspektivisch dargestellt. Die innere Struktur 2 umfasst mehrere Platten 5a, 5b, 5c, ... , die jeweils ineinander steckbar sind. Dabei sind die Platten 5a, 5b, 5c, ... in Figur 1a noch voneinander getrennt und in Figur 1b ineinander oder zusammengesteckt. Hierzu sind in den Platten 5a, 5b, 5c, ... jeweils Schlitze 10 von einer Seite oder Kante 11 her eingebracht, die sich vorzugsweise über die halbe Breite beziehungsweise Höhe einer

Platte 5a, 5b, 5c, ... erstrecken. Die Platten 5a, 5b, 5c, ... sind hier jeweils horizontal und vertikal angeordnet und im Wesentlichen äquidistant beabstandet. Die Platten 5a, 5b, 5c, ... können aber auch an sich beliebige Anordnungen oder Ausrichtungen zueinander einnehmen. An den Kanten 11 der Platten 5a, 5b, 5c, ... sind Rastvorsprünge 8 in Form von länglichen Stegen vorzugsweise einstückig angeformt. Die Rastvorsprünge 8 werden beispielsweise bei der Herstellung der Platten 5a, 5b, 5c, ... bereits mit ausgesägt oder ausgefräst ebenso wie die Schlitze 10. Die Platten 5a, 5b, 5c, ... bestehen aus einem an sich beliebigen Material und können einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau aufweisen. Es ist bevorzugt, dass die aus den Platten 5a, 5b, 5c, ... zusammengesetzte innere Struktur 2 eine ausreichende Stabilität aufweist beziehungsweise selbsttragend ist, um dann mit den daran befestigten Segmenten 4 der äußeren Wandung 3 ein an sich beliebiges dreidimensionales Objekt 1 zu erhalten.

Um die Platten 5a, 5b, 5c, ... für einen stabileren und steiferen Aufbau der inneren Struktur 2 zusätzlich miteinander zu verbinden oder aneinander zu befestigen sind Verbinder 6 vorgesehen, die in Figur 1b dargestellt sind sowie in der zugehörigen Ausschnittvergrößerung. Die Verbinder 6 beispielsweise aus Metall, Holz oder Hartkunststoff sind vorzugsweise quader- oder würfelförmig ausgebildet und in einem Eckbereich zweier ineinander gesteckten Platten 5a, 5b, 5c, ... angeordnet. Die Verbinder 6 können beispielsweise an einem gewünschten Ort angeschraubt oder festgeklebt werden. In den Verbindern 6 sind Schraublöcher 12 ausgebildet, in die Schrauben 7 einschraubbar sind. In den Platten 5a, 5b, 5c, ... sind entsprechende Bohrungen 13 eingebracht, die im zusammengesetzten Zustand der inneren Struktur 2 von den Schrauben 7 durchgriffen sind. Prinzipiell können auch beliebige andere lösbare oder dauerhafte Verbindungseinrichtungen für die Platten 5a, 5b, 5c, ... zur Aussteifung der inneren Struktur 2 vorgesehen werden.

In Figur 2 ist in Figur 2a eine weitere innere Struktur 2 aus ineinander gesteckten Platten 5a, 5b, 5c, ... perspektivisch dargestellt. Dabei sind die Kanten 11 der Platten 5a, 5b, 5c, ... nicht geradlinig verlaufend ausgebildet sondern konturiert. Beispielsweise können die Kanten 11 gerundet, konkav, konvex oder mehrfach geknickt ausgebildet sein, um eine gewünschte Formgebung des dreidimensionalen Objekts 1 zu erhalten. Auf diese Kanten 11 werden dann die Segmente 4 der äußeren Wandung 3 des dreidimensionalen Objekts 1 aufgesetzt wie aus Figur 2b ersichtlich. Dabei sind in den Segmenten 4a, 4b, 4c jeweils schlitzförmige Rastausnehmungen 9 ausgebildet, die von den korrespondierenden Rastvorsprüngen 8 an den Kanten 11 der Platten 5a, 5b, 5c, ... im zusammengesetzten Zustand durchgriffen sind. Die Rastausnehmungen 9 können auch leidglich als innenliegende Vertiefungen oder Aussparungen in den Platten 5a, 5b, 5c, ... ausgebildet sein, um die Oberfläche der äußeren Wandung 3 beziehungsweise der Segmente 4 nicht zu beeinträchtigen.

Es versteht sich, dass die Rastausnehmungen 9 und Rastvorsprünge 8 jeweils auch an den anderen Komponenten vorgesehen sein können oder gemischt an beiden.

Die drei Segmente 4a, 4b, 4c oder auch noch mehr Segmente 4 können auch einteilig miteinander ausgebildet sein. Hierzu wird zwischen benachbarten Segmenten beispielsweise 4a, 4b eine Materialschwächung ausgebildet, an der zwei benachbarte Segmente 4a, 4b relativ zueinander verschwenkt oder gefaltet werden können. Somit können die mehreren Segmente 4a, 4b, 4c gemeinsam hergestellt und auf die innere Struktur 2 am gewünschten Ort aufgesetzt und befestigt werden.

In Figur 3 ist in Figur 3a ein dreidimensionales Objekt 1 mit einer inneren Struktur 2 aus mehreren ineinander gesteckten Platten 5a, 5b, 5c, ... in Draufsicht dargestellt. Die Platten 5a, 5b, 5c, ... sind horizontal und vertikal angeordnet und äquidistant beabstandet und mit Verbindern 6 zusätzlich miteinander verbunden, um eine hohe Stabilität zu erhalten. An den nach Außen weisenden Kanten 11 der Platten 5a, 5b, 5c, ... sind stegartige Rastvorsprünge 8 ausgebildet. Diese greifen in schlitzartige Rastausnehmungen 9 in den Segmenten 4a, 4b, 4c der äußeren Wandung 3 ein beziehungsweise durchgreifen diese.

Die Segmente 4a, 4b, 4c sind hier jeweils mit fünf Schichten ausgebildet, sie können aber auch eine, zwei, drei, vier oder mehr Schichten aufweisen je nach den Anforderungen an das dreidimensionale Objekt 1. Beispielsweise ist eine mittlere steife oder starre Segmentschicht 4b3 für eine ausreichende Stabilität vorgesehen. Daran sind innen- und außenseitig jeweils eine Segmentschicht 4b2 und 4b4 aus einem leichten und voluminösem Material wie einem geschäumten Kunststoff angeordnet, um dem Segment 4 eine ausreichende Dicke zu verleihen. Als Deckschichten dienen Segmentschichten 4b1 und 4b5, die beispielsweise auch als Kunststofffolie ausgebildet sein können, um nach Außen hin ein witterungsbeständiges Segment 4 zu erhalten. Dabei können die Rastausnehmungen 9 in einem Segment 4 auch nur in beispielsweise ein, zwei oder drei Segmentschichten 4b1 , 4b2 und 4b3 ausgebildet sein. Somit durchgreifen die Rastvorsprünge 8 das Segment 4 nicht vollständig wie insbesondere in der Figur 4 dargestellt.

Ein solches mehrschichtiges Segment 4 kann auch als Sandwich oder Sandwich- Element der äußeren Wandung des dreidimensionalen Objekts 1 bezeichnet werden.

In Figur 4 ist ein dreidimensionales Objekt 1 mit einer inneren Struktur 2 und einer äußeren Wandung 3 aus mehreren Segmenten 4a, 4b, 4c, 4d im Querschnitt in Draufsicht in Figur 4a und im Querschnitt in Seitenansicht in Figur 4b dargestellt. In Figur 4a sind an der Platte 5a der inneren Struktur 2 die Schlitze 10 sichtbar, die von einer Kante 11 her sich etwa bis zur Hälfte der Breite oder Tiefe der Platte 5a erstrecken. Weiterhin sind an den Kanten 11 der Platten 5 die stegförmigen Rastvorsprünge 8 vorzugsweise einstückig angeformt, die in schlitzförmige Rastausnehmungen 9 beispielsweise in den Segmenten 4a, 4c eingreifen. Die Rastausnehmungen 9 sind dabei in einer derartigen Tiefe ausgebildet, dass bei einem fünfschichtigen Segment 4a, 4c die Rastausnehmung 9 nur in den innenliegenden drei Schichten ausgebildet ist und nicht in den beiden äußeren Schichten, wobei die Schichten beispielsweise entsprechend der Figur 3 aufgebaut sind. Somit weist das dreidimensionale Objekt 1 beziehungsweise dessen äußere Wandung 3 eine glatte Oberfläche auf und kann beispielsweise wasserdicht und witterungsbeständig ausgeführt sein.

Es versteht sich, dass die Rastvorsprünge 6 und die dazu korrespondierenden Rastausnehmungen 10 jeweils unterschiedliche Formen aufweisen können wie unter anderem viereckig, rechteckig, rund oder oval. Insbesondere können durch die Anordnung und Ausformung der Rastvorsprünge 9 und Rastausnehmungen 10 die Segmente 4 nur in eineindeutiger Weise auf die innere Struktur 2 aufgesetzt werden. Ansonsten würden sie nicht in einander passen.

Aus der Figur 4b sind die äquidistanten Abstände der Platten 5a, 5b, 5c, ... ersichtlich, die der inneren Struktur 2 eine gewünschte Stabilität verleihen. Die Platten 5 und Segmente 4 können jeweils einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau aufweisen. Die Materialien der Platten 5 und Segmente 4 können beispielsweise Holz, Metall oder Kunststoff sein beziehungsweise Kombinationen oder Verbundwerkstoffe daraus. Auch können die Segmente 4 und Platten 5 jeweils zumindest abschnittsweise transparent oder opak ausgebildet sein, um mit einem oder mehreren Leuchtmitteln im Inneren des dreidimensionalen Objekts 1 einen Beleuchtungskörper beispielsweise für eine Freifläche zu erhalten. Die äußere Wandung 3 des dreidimensionalen Objekts 1 kann in beliebiger Weise bemalt oder mit Logos versehen sein. Auch kann ein oder mehrere Segmente 4 als Display, Bildschirm oder Projektionsfläche ausgebildet sein. Insbesondere ist das gesamte dreidimensionale Objekt 1 für eine Verwendung im Freien wasserdicht und witterungsbeständig ausgeführt.

In Figur 6 ist die innere Struktur 2 eines weiteren dreidimensionalen Objekts 1 perspektivisch dargestellt. Die innere Struktur 2 umfasst mehrere Platten 5a, 5b ... , die jeweils durchgehend flächig ausgebildet sind. Diese Platten 5a, 5b,... können wie vorstehend beschrieben mittels Schlitzen 10 und Verbindern 6 mit weiteren Komponenten der inneren Struktur 2 verbunden werden. Diese weiteren Komponenten sind hier unter anderem als stegartige Spanten 14a, 14b, 14c, ... ausgebildet, die sogar durchgehend ringförmig um die innere Struktur umlaufen können oder wie hier dargestellt mit mehreren randseitigen stegartigen Spanten 14d, 14e, 1 fe, .... Somit weisen diese stegartigen Spanten 14 eine mittige Ausnehmung auf, um das Gesamtgewicht der inneren Struktur 2 zu verringern. Zur Erhöhung der inneren Stabilität können zusätzlich auch versteifende und durchgehende Platten 5c, 5d, ... vorgesehen sein.

In Figur 6 ist eine weitere Ausgestaltung der inneren Struktur 2 abgebildet. Diese ist vollständig aus stegartigen hier aufeinander senkrecht stehenden Spanten 14a, 14b, ... zusammengesetzt. Die innere Struktur 2 ist quasi hohl. Somit ist insbesondere das Gesamtgewicht der inneren Struktur 2 wesentlich reduziert. Hier ist die innere Struktur 2 ungefähr zylindrisch ausgeformt. Es versteht sich, dass bei ausreichender Stabilität prinzipiell beliebige Formen möglich sind.

Die Spanten 14 und Platten 5 können zur Bildung einer inneren Struktur in an sich beliebiger Weise relativ zueinander ausgerichtet sein. Auch können die Spanten 14 und Platten 5 in sich beliebig dreidimensional geformt sein also beispielsweise als gekrümmte Flächen oder dergleichen.

In Figur 7 ist ein an sich beliebiges dreidimensionales Objekt 1 mit einer inneren Struktur 2 und einer noch nicht vollständigen äußeren Wandung 3 abgebildet. Ein Segment 4a der äußeren Wandung 3 fehlt noch und ist in Figur 7 links im Querschnitt dargestellt. Das Segment 4a weist einen dreischichtigen Aufbau auf. Die im zusammengesetzten Zustand innerste Schicht 4a3 ist beispielsweise eine Aluminiumtafel mit entsprechenden Rastausnehmungen 10 beziehungsweise Durchbrüche für die Rastvorsprünge 9 der inneren Struktur 2. Die mittlere Schicht 4a2 ist eine Klebeschicht beispielsweise in Form einer doppelseitigen Klebefolie oder eines sonstigen Klebstoffs. Die äußerste Schicht 4a1 wird bevorzugt durch polierten Edelstahl insbesondere in Form eines entsprechenden tafelförmigen Zuschnitts gebildet. Somit wird eine spiegelnde und witterungsbeständige Oberfläche des dreidimensionalen Objekts 1 erhalten.

Zwischen dem Segment 4 und der inneren Struktur 2 ist zusätzlich eine Zwischenschicht 15 vorgesehen. Diese kann ebenfalls durch eine Aluminiumtafel gebildet sein in der insbesondere Durchbrüche für die Rastvorsprünge 9 an der inneren Struktur 2 vorgesehen sind. Alle Komponenten können vorzugsweise miteinander verklebt werden oder durch Klemm- /Stecksysteme verbunden werden.

Durch die jeweilige Anordnung, Dimensionierung und Formgebung der Rastvorsprünge 9 und Rastausnehmungen 10 an der inneren Struktur 2 sowie den Segmenten 4 ist eine stets lagerichtige Anordnung gewährleistet, da ansonsten die Segmente 4 nicht korrekt auf der inneren Struktur 2 angeordnet und befestigt werden können.

Bezugszeichenliste: Zeichen Bezeichnung

1 dreidimensionales Objekt

2 innere Struktur

3 äußere Wandung 4 Segment

5 Platte

6 Verbinder

7 Schraube

8 Rastvorsprung 9 Rastausnehmung

10 Schlitz in 5

11 Kante von 5

12 Schraubloch in 6

13 Bohrung in 5 14 stegartiger Spant

15 Zwischenschicht

Claims

Patentansprüche

1. Dreidimensionales Objekt (1) umfassend eine innere Struktur (2) und eine die innere Struktur (2) umhüllende äußere Wandung (3), die aus mehreren einzelnen Segmenten (4) zusammengesetzt ist, wobei die Segmente (4) an der inneren Struktur (2) angeordnet sind, wobei die innere Struktur (2) durch mehrere ineinander steckbare Platten (5a, b, c, ...) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wandung (3) die innere Struktur (2) im Wesentlichen vollständig umhüllt, die Platten (5a, b, c, ...) mit Verbindern (6) und Schrauben (7) miteinander verbindbar sind, wobei die Segmente (4) einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen.

2. Dreidimensionales Objekt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (5a, b, c, ...) vertikal und horizontal angeordnet sind.

3. Dreidimensionales Objekt (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (6) als Würfel oder Quader ausgebildet sind.

4. Dreidimensionales Objekt (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Platten (5a, b, c, ...) Rastvorsprünge (8) und an den Segmenten (4) dazu korrespondierende Rastausnehmungen (9) ausgebildet sind.

5. Dreidimensionales Objekt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (5a, b, c, ...) und/oder Segmente (4a, 4b, 4c, ...) einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau aufweisen.

6. Dreidimensionales Objekt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmente (4) miteinander einteilig ausgebildet und relativ zueinander verschwenkbar sind.

7. Dreidimensionales Objekt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (5a, b, c, ...) zumindest teilweise als stegartige

Spanten ausgebildet sind.

8. Dreidimensionales Objekt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Struktur (2) und einem Segment (4) der äußeren Wandung (3) eine Zwischenschicht (15) angeordnet ist, insbesondere aus Aluminium.

9. Dreidimensionales Objekt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wandung (3) polierten Edelstahl umfasst.