FI94399C - Tuotemalli kuten muotinvalmistusmuotti ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

94399

Tuotemalli kuten muotinvalmistusmuotti ja menetelmä sen valmistamiseksi. - Produktmodell säsom form för formframställning och förfarande för dess framställning.

Keksinnön kohteena oleva malli on tarkoitettu käytettäväksi esikuvana ja/tai muotinvalmistusmuottina pinnaltaan muotoiltujen, erityisesti kaarevapintaisten kappaleiden, kuten lentokoneen siipien, veneiden yms. valmistuksessa. Keksinnön kohteena on myös menetelmä tällaisen mallin valmistamiseksi.

Valmistettaessa tuotteita esim. lujitemuovista, tarvitaan muottia, jonka pinnan muoto vastaa tarkoin tuotteen haluttua muotoa. Ennen kuin muotti voidaan valmistaa, on valmistettava tuotteen malli, jota voidaan käyttää muotinvalmistusmuottina. Yleensäkin uusien muotoiltujen tuotteiden valmistuksessa on ensin tehtävä malli, joka toimii tuotteen esikuvana. Vaikka mallin suunnittelu voidaan nykyään tehdä tietokoneavusteisesti, on itse mallin eli mallikappaleen valmistus paljon työtä ja aikaa vaativa toimenpide. Pinta muotoillaan yhtenäiseen materiaaliin ja lopullista muotoa haetaan poistamalla ainetta vähitellen esim. hiomalla. Tällöin on vaikea välttää sitä, että joistakin paikoista ainetta poistuu liikaa, jolloin sitä on lisättävä ja jälleen hiottava. Esim. lentokoneen siiven mallin valmistaminen saattaa kestää monta miestyövuotta.

Ongelmaa on yritetty poistaa DE-hakemusjulkaisusta 3 240 005 tunnetulla ratkaisulla, jossa epäsäännöllisen kaarevan pinnan muodon omaava malli tai muotti valmistetaan liittämällä yhteen ohuita yhdensuuntaisia levykerroksia ja muokkaamalla näin saadun "levypaketin" sivupinnat haluttuun muotoon. Kaikki levyker-rokset ovat suhteellisen pehmyttä hiottavaa materiaalia. Kun lähestytään tilannetta, jossa hiottu pinta jatkuu yhtenäisenä levystä toiseen, kadotetaan kokonaan tuntuma hiontasyvyyteen. Pyrittäessä viimeisteltyyn pinnan tasoon yhdessä kohdassa, voidaan huomaamatta joutua halutun tason alapuolelle viereisessä 94399 2 kohdassa. Näinollen edellä mainittua ongelmaa ei voida tyydyttävästi ratkaista tällä tunnetulla menetelmällä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen malli, joka voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistaa helposti ja nopeasti lopulliseen muotoonsa.

Tämä keksinnön tarkoitus saavutetaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnön tunnusmerkkien perusteella.

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää leikkauskuvantona keksinnön mukaisen mallin aihiota sen valmistusvaiheessa.

Kuvio 2 esittää samaa mallin aihiota päältä nähtynä.

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetun veneen mallista.

Roviot 4 ja 5 esittävät päältä ja sivulta nähtynä keksinnön mukaista veneen mallia, joka on varustettu : ‘ ontelotiloilla 6.

• >

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua lentokoneen siiven mallia.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetty mallin aihio muodostuu osaksi ohuis-•t^, suhteellisen kovaa materiaalia olevista levysiivuista 1 ja osaksi paksummista, suhteellisen pehmyttä materiaalia olevista levysiivuista 2. Siivut 1 on tehty esim. muovilevystä, jonka paksuus on 1-3 mm. Siivut 2 on tehty esim. muotojäykästä kova-vaahtomuovista kuten polyuretaanivaahtomuovista, jota käytetään rakennusteollisuudessa lämpöeristeenä. Siivut 1 ja 2 on tehty i 3 94399 leikkaamalla tasolevystä määrätyn ääriiviivan mukaisesti.

Kunkin levysiivun 1 ääriviiva vastaa mallin poikkileikkauksen ääriviivaa mallin vastaavassa kohdassa. Levysiivut 1 on leikattu pitkin ääriviivoja, jotka ovat olennaisesti samoja kuin ohuempien levysiivujen 1 ääriviivat. Levysiivut kiinnitetään päällekkäin niin, että ohuet ja paksut levysiivut 1 ja 2 vuorottelevat. Samankokoiset levyt 1 ja 2 kiinnitetään aina vastakkain. Tällöin muodostuu mallin aihio, jossa ohuiden levysiivujen 1 ääriviivat 3 asettuvat mallin lopullista muotoa vastaavan pinnan 5 tasoon. Sen sijaan paksumpien levysiivujen 2 reunat 4 jäävät tämän tason 5 ulkopuolelle.

Koska paksujen levysiivujen 2 materiaali on suhteellisen pehmyttä ja helposti hiottavaa, voidaan pinnan 5 ulkopuolinen aines hioa helposti pois. Hiominen on lisäksi helposti suoritettavissa tarkalleen haluttuun pinnan 5 tasoon, koska ohuempien levyjen 1 reunat 3 ovat vaikeammin hiottavissa, jolloin muoto rajoittuu automaattisesti halutun pinnan 5 muotoon. Tietenkin liiallinen hionta voisi kuluttaa levysiivujen 1 materiaalia. Tämän estämiseksi voidaan levysiivujen 1 reunat 3 maalata, jolloin hionta osataan lopettaa siellä, missä maali tulee esiin. Myös levysiivujen Ί ja 2 valmistamista erivärisistä materiaaleista voidaan käyttää hyväksi.

On edullista valita levysiivujen suunnat niin, että pääosa mallin pinnan muodonmuutoksesta tapahtuu levysiivujen 1 ja 2 reunojen 3, 4 suunnassa. Kun pinnan muodonmuutokset ovat vähäisempiä levysiivuja 1, 2 vastaan kohtisuorassa suunnassa, tarvitaan levysiivuja lukumääräisesti vähemmän, koska varsinainen muotoilu on suoritettu jo levysiivujen ääriviivan leikkauksella .

Mallin valmistus keksinnön mukaisella menetelmällä on erityisen edullista silloin, kun mallin suunnittelu on tapahtunut tietokoneavusteisesti. Tietokoneen näyttöruudulla voidaan mallista 4 94399 valita ne poikkileikkauskohdat ja suunnat, joita vastaavat ääriviivamuodot halutaan leikata levyihin. Leikkaaminen voidaan tämän jälkeen suorittaa tietokoneohjatulla leikkuulaitteella. Leikkuulaitteena voidaan käyttää esim. tietokoneohjattua kai-verruskonetta, joka on halvempi ja yksinkertaisempi laite kuin esim. tietokoneohjattuun laserleikkaukseen käytetyt laitteet.

Kuvion 3 mukaisessa venemallissa on esitetyssä poikkileikkaus-kohdassa veneen keskellä pitkittäiset levysiivut 1, 2 ja molemmissa reunoissa poikittaiset levysiivut 1, 2. Tämä johtuu siitä, että kyseisessä poikkileikkauskohdassa pinnan 5 muoto muuttuu enemmän poikittais- kuin pitkittäissuunnassa.

Koska mallilla pyritään hakemaan vain oikea ulkopintamuoto, on esitetynlainen levysiivurakenne tarpeeton mallin sisäosissa. Varsinkin tietokoneohjatussa levynleikkauksessa on helppo leikata levyt siten, että levysiivurakenne muodostuu ainoastaan lähelle mallin pintaa, jolloin mallin sisäosa 6 (kuviot 4 ja 5) jää ontoksi. Ontto sisäosa 6 voidaan tietenkin täyttää tarvittaessa sopivalla täyteaineella. Ainoastaan mallin kuoriosa 7 muodostuu keksinnön mukaisesta levysiivurakenteesta.

I

»

Claims (8)

1. 5 94399
2. 1. Malli, joka on tarkoitettu käytettäväksi esikuvana ja/tai muotinvalmistusmuottina pinnaltaan muotoiltujen, erityisesti kaarevapintaisten kappaleiden kuten lentokoneen siipien, veneiden yms. valmistuksessa, mallin ollessa valmistettu levyistä tai siivuista (1,2), jotka on liitetty yhteen muodostamaan levypaketti, jonka sivupinnat on muotoiltu haluttuun muotoon, tunnettu siitä, että malli muodostuu osaksi ohuista, suhteellisen kovaa materiaalia olevista siivuista (1) ja osaksi paksummista, suhteellisen pehmyttä materiaalia olevista siivuista (2), jotka sijaitsevat mainittujen ohuiden siivujen (1) välissä, jolloin molempien siivujen reunapinnat yhdessä rajoittavat mallin muotoiltua pintaa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen malli, tunnettu siitä, että siivujen (1, 2) suunnat on valittu niin, että pääosa mallin pinnan muodonmuutoksista tapahtuu siivujen (1) reunojen (3) suunnassa, ja siivuja (1) vastaan kohtisuorassa suunnassa pinnan (5) muodonmuutokset ovat vähäisempiä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen malli, tunnettu siitä, että malli muodostuu mainitusta siivurakenteesta ainoastaan lähellä mallin pintaa ja että mallin sisäosa (6) on joko ontto tai muodostuu täyteaineesta.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen malli, tunnettu siitä, että ohuet siivut (1) on tehty muovilevystä ja paksut siivut (2) on tehty vaahtomuovilevystä. 1 Menetelmä mallin valmistamiseksi, joka malli on tarkoitettu käytettäväksi esikuvana ja/tai muotinvalmistusmuottina pinnaltaan muotoiltujen, erityisesti kaarevapintaisten kappaleiden kuten lentokoneen siipien, veneiden yms. valmistuksessa, 6 94399 jolloin malli valmistetaan liittämällä yhteen yhdensuuntaisia levykappaleita tai levysiivuja (1,2) ja muokkaamalla näin saadun levypaketin sivupinnat haluttuun muotoon, tunnet-t u siitä, että ohuesta, suhteellisen kovaa materiaalia olevasta levystä leikataan kappaleita (1) pitkin erilaisia ääriviivoja, jotka vastaavat mallin poikkileikkauksen ääriviivoja mallin ennalta määrätyissä kohdissa, että paksummasta, suhteellisen pehmyttä materiaalia olevasta levystä leikataan kappaleita (2) pitkin ääriviivoja, jotka ovat olennaisesti samoja kuin ohuempien levykappaleiden (1) ääriviivat, kiinnitetään leikatut levykappaleet (1, 2) päällekkäin niin, että ohuet ja paksut levykappaleet (1 ja 2) vuorottelevat ja ohuet levykappaleet (1) sijaitsevat mainituissa mallin ennalta määrätyissä kohdissa, samanmuotoisten paksujen levykappaleiden (2) sijaitessa niiden vieressä, hiotaan malliaihion pinta niin, että paksujen levysiivujen (2) ainetta poistamalla saadaan lopullinen pintamuoto (5), joka noudattaa ohuiden levysiivujen (1) reunapintojen (3) määräämää muotoa.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietokoneavusteisesti suunnitellusta mallista valitaan poikkileikkauskohdat ja -suunnat, joita vastaavat ääri-viivamuodot leikataan levyihin tietokoneohjatulla leikkuulait-teella.
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levysiivujen (1, 2) suunnat valitaan niin, että pääosa mallin pinnan (5) muodonmuutoksista tapahtuu levysiivujen (1, 2) reunojen suunnassa, ja levysiivuja (1, 2) vastaan kohtisuorassa suunnassa pinnan muodonmuutokset ovat vähäisempiä . 1 Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että malli tehdään mainitusta levysiivurakenteesta ai- 7 94399 noestaan lähellä mallin pintaa ja että mallin sisäosa (6) tehdään ontoksi tai täytetään täyteaineella.
8. 9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohuet levysiivut (1) tehdään muovilevystä ja paksut levysiivut (2) tehdään vaahtomuovilevystä, erityisesti muoto-j äykä s tä kovavaahtomuov i s ta. 94399 8