[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Objektes, dessen Oberfläche
einer Oberfläche zumindest eines bestehenden Objektes oder eines Teils davon nachgebildet
ist, wobei vom bestehenden Objekt zumindest bereichsweise Negativabdrucke erstellt
werden, worauf die Negativabdrucke mit einer aushärtbaren Masse gefüllt und die Massen
in den Negativabdrucken ausgehärtet werden, wonach aus den ausgehärteten Massen das
Objekt hergestellt wird.
[0002] Verfahren dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden z. B. angewendet,
um in Tiergärten oder Schwimmbädern natürlich erscheinende Felswände zu gestalten.
Gemäß den bekannten Verfahren werden von zumindest einer Oberfläche eines natürlichen
Objektes Negativabdrucke erstellt, die in der Folge für eine Formgebung von aushärtbaren
Massen verwendet werden, die in Negativformen aushärten gelassen werden. Die einzelnen
Massen, die zumeist plattenförmig ausgebildet sind, werden nach einem Aushärten zu
einem Abbild des natürlichen Objektes zusammengefügt. Verfahren dieser Art können
auch bei beliebigen anderen Objekten, insbesondere auch künstlichen Objekten, z. B.
antiken Tempeln, angewendet werden.
[0003] Häufig tritt der Fall auf, dass ein zu erstellendes Objekt verschiedene Einzelheiten
bzw. Motive aufweisen soll, die aus mehreren bestehenden Objekten entnommen sind.
Beispielsweise kann es gewünscht sein, dass ein zu erstellendes Objekt einerseits
eine überhängende Felsstruktur aufweist, die einer ersten natürlichen Vorlage entspricht,
und andererseits einen Teil einer Felswand mit Klüften nachbildet, die einer zweiten
natürlichen Vorlage entspricht, welche sich jedoch an einem anderen Ort befindet.
Dabei treten mehrere Probleme auf: Zum einen ist das zu erstellende Objekt von Arbeitern
an einem anderen Ort als die bestehenden Objekte aufzubauen, weshalb die bestehenden
Objekte nicht unmittelbar als Vorlage verfügbar sind. Dies kann dazu führen, dass
von Arbeitern einzelne Massen bzw. Platten wegen einer fehlenden dreidimensionalen
Vorlage nicht richtig montiert werden und die Teile der bestehenden Objekte letztlich
nicht nachvollziehbar und zueinander passend rekonstruiert werden, was vom Bauherrn
nicht gewünscht ist. Fotos der nachzubildenden Oberflächen der natürlichen Objekte
wären zwar als Vorlage denkbar, allerdings ist eine Positionierung und Ausbildung
einzelner Platten aus diesen räumlich nicht ersichtlich, weshalb deren Verwendung
wenig nutzbringend ist. Zum anderen besteht für einen Hersteller des Objektes das
Problem, dass dieser sich nicht sicher sein kann bzw. keine Gewähr dafür hat, dass
der beauftragende Bauherr das Objekt nach der Herstellung als auftragsgemäß akzeptiert.
Insbesondere kann es vorkommen, dass zwei oder mehrere Motive, die bestehenden Objekten
entnommen sind, im erstellten Objekt für einen Betrachter deutlich als nicht zueinanderpassend
erkannt werden, z. B. weil ein Schichtverlauf in einer Felswand an einem Übergang
abrupt unterbrochen ist, was vom Bauherrn in der Regel beanstandet wird.
[0004] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, das auf einfache Weise eine natürlich erscheinende Nachbildung
insbesondere von Teilen mehrerer bestehender Objekte in einem Objekt ermöglicht und
dem beauftragten Hersteller des Objektes eine Sicherheit dafür bietet, dass der beauftragende
Bauherr das erstellte Objekt abnimmt bzw. als vereinbarungsgemäß akzeptiert.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass anhand der ausgehärteten Massen Miniaturformteile der einzelnen Massen erstellt
werden, die zu einem Gesamtmodell zusammengefügt werden, auf Basis dessen das Objekt
hergestellt wird.
[0006] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass aufgrund
einer vorgesehenen Anfertigung von Miniaturformteilen der einzelnen Massen bzw. einer
Erstellung eines Gesamtmodells bei der Montage der ausgehärteten Massen vor Ort und
damit der Herstellung des Objektes ein detailliertes verkleinertes Gesamtmodell der
nachzubildenden Oberfläche eines oder mehrerer bestehender Objekte oder Teilen davon
zur Verfügung steht, sodass eine fehlerhafte Montage bzw. Anordnung einzelner Massen
bzw. Platten ausgeschlossen oder zumindest wesentlich verringert ist, und der Hersteller
des Objektes das Gesamtmodell vom Bauherrn abnehmen lassen kann, sodass der Hersteller
sicher sein kann, dass auch das hergestellte Objekt vom Bauherrn akzeptiert wird,
sofern dieses zumindest im Wesentlichen dem Gesamtmodell entspricht. Diesbezüglich
besteht auch der Vorteil, dass die Miniaturformteile flexibel zu einem Gesamtmodell
arrangiert werden können, sodass das Gesamtmodell bzw. die Anordnung einzelner Motive
und insbesondere Übergänge zwischen diesen im Vorhinein festgelegt bzw. determiniert
werden können.
[0007] Wenngleich die im Vergleich mit dem Stand der Technik erfindungsgemäß zusätzlich
vorgesehenen Verfahrensschritte auf den ersten Blick einen Mehraufwand bedeuten, so
zeigt sich bei einer Herstellung von mehreren unterschiedlichen, jedoch teilweise
gleiche Einzelheiten bzw. Motive aufweisenden Objekten für verschiedene Bauherren,
dass einmal erstellte Miniaturformteile zu einer Vielzahl von Gesamtmodellen kombinierbar
sind, die einem Bauherrn präsentiert werden können und bei Akzeptanz als Vorlage zum
Einsatz kommen. Aufgrund der verkleinerten Gesamtmodelle sind eine Fehler- und Reklamationsrate
und damit auch gegebenenfalls vorzunehmende Korrekturarbeiten so weit reduziert, dass
der Arbeitsaufwand insgesamt geringer ist als bei herkömmlichen Verfahren.
[0008] Die Miniaturformteile können insbesondere auch einzeln lösbar zu einem Gesamtmodell
zusammengefügt sein, sodass ein Arbeiter vor Ort ein einzelnes Miniaturformteil aus
dem Gesamtmodell entnehmen und mit einer zu montierenden Platte genau vergleichen
kann. Dabei kann auch vorgesehen sein, um mögliche Fehlerquellen noch weiter auszuschließen,
dass die Platten und entsprechend die Miniaturformteile an einer nicht sichtbaren
Seite, z. B. einer Rückseite, nummeriert oder in anderer Weise gekennzeichnet sind.
[0009] Die Negativabdrucke werden bevorzugt mit einem formbaren Kunststoff wie Latex erstellt,
insbesondere wenn das nachzubildende bestehende Objekt aus einem harten Material wie
Gestein oder einem harten Kunststoff besteht. Der formbare Kunststoff kann an der
dem Objekt abgewandten Seite mit einer Stützstruktur verbunden sein, die aus einem
nicht verformbaren Kunststoff besteht.
[0010] Als aushärtbare Masse wird bevorzugt ein Beton oder Mörtel eingesetzt, der im bevorzugt
vorgesehenen formbaren Kunststoff ohne Weiteres unter Aufrechterhaltung bzw. Formstabilität
der Negativabdrucke aushärten kann, sodass letztlich mit jeder einzelnen Masse bereichsweise
ein naturgetreues Abbild der Oberfläche eines bestehenden, z. B. natürlichen, Objektes
oder eines Teils davon erhalten wird.
[0011] Die Miniaturformteile bzw. das Gesamtmodell wird zweckmäßigerweise im Maßstab 1:2
bis 1:100, vorzugsweise 1:15 bis 1:50, erstellt. Für die meisten nachzubildenden Oberflächen
von bestehenden Objekten ergibt sich dann ein handliches Gesamtmodell, das einerseits
auf einfache Weise zum Montageort des herzustellenden Objektes transportiert werden
kann und andererseits hinreichend genau Details erkennen lässt, was auch für die Akzeptanz
des Gesamtmodells durch den Bauherrn erforderlich ist.
[0012] Bevorzugt ist vorgesehen, dass dreidimensionale Strukturinformationen der ausgehärteten
Massen beispielsweise durch Scannen ermittelt werden und mithilfe der dreidimensionalen
Strukturinformationen verkleinerte Abbilder durch dreidimensionale Druckverfahren,
insbesondere durch ein Rapid-Prototyping-Verfahren, erstellt werden. Dies erlaubt
es auf einfache Weise, z. B. durch Linienscannen mit einem Laser, zu detaillierten
Miniaturnegativformen für die erforderlichen verkleinerten Miniaturformteile zu kommen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass mithilfe einer plastischen Abformmasse und der verkleinerten
Abbilder Miniaturnegativformen erstellt werden, die anschließend mit dem oder einem
weiteren aushärtbaren Material gefüllt werden, um die Miniaturformteile zu erstellen.
Hierbei kann ein Kunststoff oder auch Beton oder Mörtel als aushärtbare Masse eingesetzt
werden, um ein verkleinertes Gesamtmodell mit möglichst naturgetreuem Aussehen zu
erhalten. Sind die Miniaturnegativformen einmal erstellt, so können beliebig viele
Miniaturformteile erstellt werden, mit dem Vorteil, dass die einzelnen Miniaturformteile
zu einer Vielzahl von verschiedenen Gesamtmodellen kombiniert werden können. Da auch
die Negativabdrucke für die entsprechenden auszuhärtenden Massen bzw. zu montierenden
Platten bereitstehen, können auf Basis der Miniaturnegativformen und Negativabdrucke
in kurzer Zeit nach Wunsch eines Bauherrn Gesamtmodelle für eine Abnahme durch denselben
zusammengesetzt und bei Abnahme ein oder mehrere entsprechende Objekte erstellt werden.
[0013] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden
dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
[0014] Von zwei natürlichen Felswänden mit unterschiedlichen Motiven wurden jeweils auf
einer durchgehenden Fläche von 20 m
2 mittels eines Kunststoffes Abdrucke abgenommen, indem die Fläche mit Polyurethan
bedeckt bzw. bespritzt wurde, wobei das Polyurethan auch in Hinterschneidungen eindrang.
Auf das Polyurethan wurde ein aushärtbarer Kunststoff als Stützschale aufgebracht,
nach dessen Aushärten die Kunststoffe in einzelne Platten geschnitten und abgenommen
wurden. Dieser Abformungsprozess für eine Negativform mittels Weich- und Hartformen
erfolgte gemäß dem Stand der Technik.
[0015] Die Hartformen mit daraufliegenden Weichformen, die auf einer einer Abdruckseite
gegenüberliegenden Seite flacher ausgebildet waren, wurden von oben mit einem aushärtbaren
Beton gefüllt. Nach Aushärten des Betons wurden die entsprechenden Formteile bzw.
Platten aus den Negativformen entnommen und an der Rückseite fortlaufend nummeriert.
[0016] In einem weiteren Schritt wurden die profilierten Oberflächen der Vorderseiten so
erstellter Formteile bzw. Betonplatten mittels eines Lasers vermessen, indem der Laser
über die Betonplatten geführt wurde. Dabei wurde für jede Oberfläche ein dreidimensionales
Höhenprofil erhalten, welches digital gespeichert wurde. Die Daten der Höhenprofile
wurden im Anschluss dazu verwendet, um aus Kunststoff im Rapid-Prototyping-Verfahren
im Maßstab 1:20 dreidimensionale Originale von Miniaturformteilen zu erstellen. Mithilfe
von plastischen Abformmassen, z. B. aus Silikon, wurden anschließend Miniaturnegativformen
erstellt. Danach wurden die Miniaturnegativformen mit einer sich nicht mit den Miniaturnegativformen
verbindenden, aushärtenden Abformmasse gefüllt, um Miniaturformteile zu erhalten.
[0017] In einem letzten Schritt wurden die einzelnen Miniaturformteile an einer Rückseite
entsprechend den Platten nummeriert und einzeln lösbar zu einem Gesamtmodell zusammengefügt,
das eine Kombination der zwei Felswände einschließlich der unterschiedlichen Motive
darstellte, wobei die Motive optisch nicht erkennbar ineinander übergingen. Das Gesamtmodell,
das vom Bauherrn abgenommen wurde, war klein und handlich und konnte ohne große Probleme
zum Einsatzort eines herzustellenden Objektes transportiert werden. Bei der Erstellung
des Objektes mithilfe des Modells zeigte sich insbesondere, dass die einzelnen Massen
bzw. Formteile im Maßstab 1:1 wesentlich genauer montiert wurden, wenn das Arbeitspersonal
das Gesamtmodell als Kontrollinstrument zur Verfügung hatte. Dabei war auch von Vorteil,
dass die Modelle nummeriert waren und mit der Nummerierung der zu montierenden Platten
verglichen werden konnten.
[0018] Somit kann festgehalten werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren bzw. dessen Ergebnis
ein determiniertes Arbeiten erlaubt, da insbesondere eine nicht korrekte Montage einzelner
Platten ausgeschlossen werden kann oder zumindest in merklichem Ausmaß verringert
ist. Darüber hinaus tritt auch der Vorteil zutage, dass das Gesamtmodell dem Bauherrn
vor Beginn der Arbeiten präsentiert und von diesem abgenommen werden kann, was für
den Hersteller des Objektes eine erhöhte Sicherheit bzw. ein geringeres Risiko in
Bezug auf die Abnahme des erstellten Objektes mit sich bringt. Ferner können einmal
erstellte Miniaturnegativformen zur Herstellung einer Vielzahl von Miniaturformteilen
verwendet werden, sodass schließlich ein Fundus an Miniaturformteilen zur Verfügung
steht, mit dem viele verschiedene Gesamtmodelle nach Belieben gestaltet bzw. zusammengefügt
werden können, ohne dass gesondert Negativabdrucke von Teilen einzelner nachzubildender
Objekte zu erstellen wären.
1. Verfahren zur Herstellung eines Objektes, dessen Oberfläche einer Oberfläche zumindest
eines bestehenden Objektes oder eines Teils davon nachgebildet ist, wobei vom bestehenden
Objekt zumindest bereichsweise Negativabdrucke erstellt werden, worauf die Negativabdrucke
mit einer aushärtbaren Masse gefüllt und die Massen in den Negativabdrucken ausgehärtet
werden, wonach aus den ausgehärteten Massen das Objekt hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der ausgehärteten Massen Miniaturformteile der einzelnen Massen erstellt werden,
die zu einem Gesamtmodell zusammengefügt werden, auf Basis dessen das Objekt hergestellt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativabdrucke mit einem formbaren Kunststoff wie Latex erstellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als aushärtbare Masse ein Beton oder Mörtel eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Miniaturformteile bzw. das Gesamtmodell im Maßstab 1:2 bis 1:100, vorzugsweise
1:15 bis 1:50, erstellt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dreidimensionale Strukturinformationen der ausgehärteten Massen beispielsweise durch
Scannen ermittelt werden und mithilfe der dreidimensionalen Strukturinformationen
verkleinerte Abbilder aus Kunststoff durch dreidimensionale Druckverfahren, insbesondere
durch ein Rapid-Prototyping-Verfahren, erstellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe einer plastischen Abformmasse und der verkleinerten Abbilder Miniaturnegativformen
erstellt werden, die anschließend mit dem oder einem weiteren aushärtbaren Material
gefüllt werden, um die Miniaturformteile zu erstellen.