AT528224A1 - Verfahren und Anordnung zur Herstellung eines individualisierten Gegenstands - Google Patents

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer für eine bestimmte Person und für einen bestimmten Schuh (12) individualisierten Einlegesohle (13), umfassend folgende Schritte und Komponenten: - Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes (1) durch 3D-Scannen des Fußes (14) oder zumindest der Fußunterseite der Person, - Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes (2) durch 3D-Scannen zumindest eines Teils der bestehenden Standardeinlegesohle (15) des Schuhs (12), - Erstellen eines digitalen 3D-Modells (11) der individualisierten Einlegesohle (13) unter Einbeziehung des ersten Datensatzes (1) und des zweiten Datensatzes (2), - additives Fertigen der Einlegesohle auf Basis des 3D-Modells (11).

Description

Verfahren und Anordnung zur Herstellung eines individualisierten Gegenstands

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Anordnung und einen Gegenstand gemäß den

Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.

Beschrieben werden einzelne Schritte eines Verfahrens und einzelne Komponenten einer Anordnung zur Herstellung eines an einen Körper eines Lebewesens angepassten Gegenstands wie z. B. einer Orthese, einer Prothese oder einer Schutzausrüstung. Beschrieben werden auch einzelne Schritte von Verfahren und einzelne Komponenten von Anordnungen zum Erstellen eines digitalen 3D-Modells des Gegenstands oder eines Teils davon sowie einzelne Schritte von Verfahren und einzelne Komponenten von Anordnungen zum Fertigen des Gegenstands oder eines

Teils davon. Beschrieben werden auch Gesamtprozesse und gesamte Anordnungen zur Herstellung

eines individualisierten Gegenstands. Der Prozess findet bevorzugt voll automatisiert statt.

Sportschuhe wie Laufschuhe sein.

Die Anpassung des Gegenstands kann an eine beliebige Person bzw. an ein beliebiges Lebewesen erfolgen. Der Gegenstand kann alternativ auch an ein beliebiges anderes Objekt angepasst werden. Der Gegenstand kann beispielsweise ein angepasster Schutz für Produkte, Geräte oder Instrumente sein. Der Gegenstand kann beispielsweise eine Einlage für eine Tasche oder einen Koffer, z. B. eine angepasste Einlage für einen Koffer, einen Werkzeugkoffer, einen Instrumentenkoffer, eine

Transportschachtel oder ein anderes Behältnis sein.

Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Gegenständen, die an die Körperform eines Lebewesens angepasst sind, sind seit geraumer Zeit bekannt und publiziert. Während früher meist Abdrücke von gewissen Bereichen des Körpers abgenommen wurden, die in weitere Folge in einem oder mehreren Modellierungsschritten zu einem an dem Körper angepassten Gegenstand geführt hatten, werden durch die

Zugänglichkeit moderner Technologien neue Verfahren und Anordnungen ermöglicht.

Insbesondere bieten hier neue Technologien von 3D-Scanvorrichtungen und 3DDruckern gute Möglichkeiten zur effizienten, einfachen und genauen Fertigung von

individualisierten Gegenständen unter Vermeidung von unnötigen Abfällen.

Herkömmliche Verfahren und Anordnungen zur Bildung eines angepassten Gegenstands sind meist sehr aufwändig, da teure Geräte verwendet und gegebenenfalls auch zeitaufwändige Modellierungsarbeiten vorgenommen werden

müssen.

Gegenstands zu schaffen.

Die Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen

Patentansprüche gelöst.

Offenbart wird Verfahren zur Herstellung einer für eine bestimmte Person und für einen bestimmten Schuh individualisierten Einlegesohle, umfassend folgende Schritte:

- Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes durch 3D-Scannen des Fußes oder zumindest der Fußunterseite der Person,

- Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils der bestehenden Standardeinlegesohle des Schuhs,

- Erstellen eines digitalen 3D-Modells der individualisierten Einlegesohle unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und des zweiten Datensatzes,

- additives Fertigen der Einlegesohle auf Basis des 3D-Modells.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Datensatz und der zweite Datensatz

durch dieselbe 3D-Scanvorrichtung erfasst werden.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Datensatz und der zweite Datensatz durch die 3D-Scanvorrichtung eines mobilen Gerätes, insbesondere eines

Smartphones, erfasst werden.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Erfassen des ersten Datensatzes durch 3DScannen der FuRunterseite und zusätzlich durch 3D-Scannen von weiteren Bereichen des Fußes, wie insbesondere der Fußoberseite, des Fersenbereichs und/oder des

Knöchelbereichs erfolgt. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zum Erfassen des zweiten Datensatzes die

bestehende Standardeinlegesohle des Schuhs aus dem Schuh entnommen und 3D-

gescannt wird.

Umriss der bestehenden Standardeinlegesohle des Schuhs 3D-gescannt wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die bestehende Standardeinlegesohle des

Schuhs durch die individualisierte Einlegesohle ersetzt wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein dritter Datensatz beim Erstellen des 3DModells einbezogen wird, wobei der dritte Datensatz ein Datensatz eines Referenzmodells einer Einlegesohle ist, der unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und des zweiten Datensatzes an die Gegebenheiten der Person und des Schuhs

angepasst wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Datensatz im Wesentlichen die Form des 3D-Modells an der dem Fuß der Person zugewandten Oberseite der Einlegesohle

bestimmt.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Form an der Oberseite der Einlegesohle

orthopädisch korrigiert oder angepasst wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der zweite Datensatz im Wesentlichen die Form des 3D-Modells an der dem Schuh zugewandten Fläche und damit den Umriss der

Einlegesohle bestimmt.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein vierter Datensatz beim Erstellen des 3DModells einbezogen wird, wobei der vierte Datensatz den Aufbau und insbesondere die Gitterstruktur des 3D-Modells der Einlegesohle und damit physikalische Parameter wie

Dichte und Steifigkeit der Einlegesohle bestimmt.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Datensatz und der zweite Datensatz

über das Internet an einen zentralen Server gesendet werden.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Erstellen des 3D-Modells der Einlegesohle

durch den bzw. am zentralen Server erfolgt.

und die fertige Einlegesohle wird zurück an die Person gesendet.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Füllung der Einlegesohle gitterförmig ist und

insbesondere miteinander verbundene Hohlräume bzw. Kanäle aufweist.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Einlegesohle zumindest teilweise, bevorzugt vollständig aus einem flexiblen 3D-druckbaren Material, insbesondere aus TPU gebildet

wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die additive Fertigung der Einlegesohle durch einen 3D-Drucker erfolgt, der nach dem Fused-Deposition-Modeling (FDM)-Verfahren

arbeitet.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Luft im Bauraum des 3D-Druckers durch eine aktive Klimatisierung durch ein Klimagerät mit einem Bauraumgebläse auf eine Bauraumtemperatur von kleiner oder gleich 20°C, bevorzugt von kleiner oder gleich 15°C gekühlt wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Luft im Bauraum des 3D-Druckers durch eine aktive Klimatisierung durch ein Klimagerät mit einem Bauraumgebläse auf eine relative Luftfeuchte von kleiner oder gleich 25%, bevorzugt von kleiner oder gleich 20%

klimatisiert wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass im Bereich des Druckkopfes des 3D-Druckers

eine den Druckkopf umgebende, ringförmige Wirbeldüse einen verdrillten Luftstrom

entlang der Ausgaberichtung des Druckmaterials ausgibt.

Verarbeitung im 3D-Drucker, insbesondere durch das Klimagerät, gekühlt wird.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Druckmaterial unmittelbar vor dem oder beim Eintritt in den Druckkopf gekühlt wird, sodass das Druckmaterial, also insbesondere das Filament, im Bereich seiner Mantelfläche bzw. Oberfläche eine niedrigere Temperatur

aufweist als im Kernbereich.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das additive Fertigen der Einlegesohle in einer

Zeit von kleiner oder gleich 20 min erfolgt.

Offenbart wird eine Anordnung zur Herstellung einer für eine bestimmte Person und für einen bestimmten Schuh individualisierten Einlegesohle, umfassend:

- eine 3D-Scanvorrichtung zum Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes durch 3DScannen der Fußunterseite der Person und zum Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes durch 3D-Scannen der bestehenden Standardeinlegesohle des Schuhs,

- eine Datenverarbeitungsanordnung, insbesondere einen Server, zum Erstellen eines digitalen 3D-Modells der individualisierten Einlegesohle unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und des zweiten Datensatzes,

- und einen 3D-Drucker zum additiven Fertigen der Einlegesohle auf Basis des 3DModells.

Offenbart wird eine Einlegesohle, hergestellt nach dem beschriebenen Verfahren

und/oder auf einer beschriebenen Anordnung.

Offenbart werden ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines für ein bestimmtes Objekt individualisierten Gegenstands, umfassend folgende Schritte bzw. Komponenten:

- Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils jenes Objekts, an den der Gegenstand angepasst werden soll,

- gegebenenfalls Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes durch 3D-Scannen

zumindest eines Teils eines zu ersetzenden Gegenstands oder eines Teils des Objekts,

- additives Fertigen des Gegenstands auf Basis des 3D-Modells.

Offenbart werden ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines für ein bestimmtes Objekt individualisierten Gegenstands, umfassend folgende Schritte bzw. Komponenten:

- Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils jenes Objekts, an den der Gegenstand angepasst werden soll,

- gegebenenfalls Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils eines zu ersetzenden Gegenstands oder eines Teils des Objekts, - Senden des ersten Datensatzes und des gegebenenfalls aufgenommenen zweiten Datensatzes an einen Server und Erhalten eines digitalen 3D-Modells des individualisierten Gegenstands unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und gegebenenfalls des zweiten Datensatzes,

- additives Fertigen des Gegenstands auf Basis des 3D-Modells.

Offenbart wird ein Verfahren zur Herstellung eines für ein Lebewesen und für ein bestimmtes Objekt individualisierten Gegenstands, umfassend folgende Schritte bzw. Komponenten:

- Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils des Lebewesens,

- gegebenenfalls Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes durch 3D-Scannen zumindest eines Teils eines zu ersetzenden Gegenstands oder eines Teils des Objekts, - Erstellen eines digitalen 3D-Modells des individualisierten Gegenstands unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und gegebenenfalls des zweiten Datensatzes,

- additives Fertigen des Gegenstands auf Basis des 3D-Modells.

Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Erstellen des 3D-Modells des individualisierten Gegenstands durch Senden des ersten Datensatzes und gegebenenfalls des zweiten Datensatzes an einen Server erfolgt. Das 3D-Modell wird

am Server berechnet und kann dann wieder vom Server empfangen werden. Alternativ

und die Person erhält dann den fertigen individualisierten Gegenstand.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Datensatz im Wesentlichen die Form des 3DModells an der dem Lebewesen bei bestimmungsgemäßer Verwendung zugewandten Seite des Gegenstands bestimmt, wobei die Form an der Seite des Gegenstands

gegebenenfalls orthopädisch korrigiert oder angepasst wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Datensatz im Wesentlichen die Form des 3D-Modells an der dem Objekt zugewandten Fläche und damit gegebenenfalls den

Umriss des Gegenstands bestimmt.

Die Datensätze können in beliebigen, geeigneten Dateiformaten vorliegen. Bevorzugt sind der erste Datensatz und/oder der zweite Datensatz je ein dreidimensionales Flächenmodell oder ein dreidimensionales Volumenmodell wie beispielsweise ein stl-

File, ein Mesh-File oder ein Polymesh-File.

Der digitale erste Datensatz ist bevorzugt ein digitales 3D-Modell, insbesondere ein dreidimensionales Flächenmodell des gescannten Körperteils, wie beispielsweise eines gescannten Fußes. Hierbei kann nur eine Seite des Körperteils oder auch ein gesamter

Teil des Körpers bzw. der Extremität gescannt werden.

Der 3D-Scan kann durch geschultes Fachpersonal oder auch durch einen ungeschulten Anwender erfolgen. Der Prozess kann vollständig standardisiert und/oder automatisiert

sein.

Bevorzugt wird ein zweiter digitaler Datensatz durch 3D-Scannen erfasst bzw. erstellt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der herzustellende Gegenstand an einen weiteren Gegenstand angepasst werden soll und insbesondere wenn der hergestellte

Gegenstand ein Teil eines zusammengesetzten Objekts ist.

Schuhs durch eine individualisierte Einlegesohle ersetzt werden.

Gemäß einem weiteren Beispiel kann eine Einlegeschale eines Helms durch eine

individualisierte Einlegeschale ersetzt werden.

Zur Erstellung des digitalen zweiten Datensatzes kann entweder der zu ersetzende Gegenstand, also beispielsweise die Standardeinlegesohle oder die Standardhelminnenschale, gescannt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch jenes Objekt gescannt werden, mit dem der individualisierte Gegenstand verbunden werden soll. Also beispielsweise können der Innenraum des Schuhs bzw. der Innenraum des Helms gescannt werden. Hierzu ist es vorteilhaft oder gegebenenfalls auch notwendig,

den zu ersetzenden Gegenstand vor dem Scan zu entnehmen.

Der zweite Datensatz kann analog zum ersten Datensatz ein digitales Flächenmodell oder auch ein digitales Volumenmodell sein. Das Erfassen kann durch herkömmliche

3D-Scanner erfolgen.

Beispielsweise können hierzu ein Kameramodul bzw. das Gesichtserkennungsmodul eines mobilen Geräts, wie beispielsweise eines Mobiltelefons, verwendet werden. Insbesondere verfügen mobile Geräte über 3D-Scanvorrichtungen, wie beispielsweise

eine sogenannte TrueDepth-Kamera oder ein Lidar-Scanner.

Gegebenenfalls kann ein voll-volumetrischer Scan zur Erstellung des ersten Datensatzes und gegebenenfalls des zweiten Datensatzes stattfinden, um nicht nur die Oberfläche zu erfassen, sondern auch das Volumen. Hierdurch kann beispielsweise eine verbesserte Größenbestimmung erfolgen. Insbesondere in Verbindung mit dem

Scan zum zweiten Datensatz kann so eine verbesserte Zuordnung erfolgen. Zur Herstellung des individualisierten Gegenstands wird ein 3D-Modell des

Gegenstands erzeugt. Dieses 3D-Modell wird unter Einbeziehung des ersten

Datensatzes erstellt. Insbesondere soll der hergestellte Gegenstand an einen Körper

bzw. an einen anderen Gegenstand angepasst sein. Handelt es sich um einen Gegenstand, der mit einem weiteren Objekt zusammenspielt, so wird auch der zweite Datensatz bei der Erstellung des 3D-Modells des individualisierten Gegenstands einbezogen. Beispielsweise wird der erste Datensatz dazu verwendet, die am Fuß anliegende Seite einer Einlegesohle anzupassen. Zusätzlich kann der zweite Datensatz dazu verwendet werden, den Umriss also die Größe und Form der Einlegesohle

anzupassen.

Hierdurch ist es möglich, einen beliebigen Gegenstand durch einen individualisierten Gegenstand zu ersetzen, ohne auf detaillierte Informationen zu dem zu ersetzenden Gegenstand zurückgreifen zu müssen. Beispielsweise gibt es eine große Anzahl unterschiedlicher Skischuhe, die unterschiedliche Innenkonturen und damit unterschiedliche Formen von Einlegesohlen benötigen. Um nun die Einlegesohle eines Skischuhs durch eine individualisierte Einlegesohle zu ersetzen, müsste beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein, welches Skischuhmodell, welche Einlegesohlenkontur aufweist. Dies kann gemäß einem hier offenbarten Beispiel entfallen, wenn zusätzlich zu dem Fuß auch die zu ersetzende Einlegesohle gescannt

wird.

Die Erstellung des digitalen 3D-Modells erfolgt unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und bevorzugt auch des zweiten Datensatzes. Die äußere Fläche muss hierbei nicht exakt jener Geometrie entsprechen, die durch 3D-Scannen aufgenommen wurde. Beispielsweise muss die Oberfläche einer Einlegesohle nicht exakt der aufgenommenen Fläche des Fußes entsprechen, sondern sie kann in Teilen oder zur Gänze angepasst sein. Die Anpassung kann beispielsweise nach orthopädischen Gesichtspunkten erfolgen. Selbiges gilt für andere Arten von

Gegenständen wie andere Orthesen, Prothesen oder Schutzausrüstungen.

Die Herstellung des individualisierten Gegenstands erfolgt bevorzugt durch ein additives Fertigungsverfahren, insbesondere durch 3D-Druck. Der 3D-Drucker bzw. die additive Fertigung kann beispielsweise am selben Ort erfolgen, wie das Scannen des ersten

Datensatzes. Alternativ kann das additive Fertigen auch an einem anderen Ort erfolgen.

Gemäß einem ersten Beispiel befinden sich die 3D-Scanvorrichtung und die Vorrichtung zur additiven Fertigung am selben Ort, beispielsweise in einem Verkaufsraum oder in einer Arztordination. In diesem Fall wird zuerst die Oberfläche jenes Körperteils gescannt, an den der Gegenstand angepasst werden soll. Gegebenenfalls wird auch noch ein zweiter Datensatz durch Scannen eines zu ersetzenden Gegenstands erstellt. In einem weiteren Schritt wird das digitale 3D-Modell erstellt und durch additives Fertigen am selben Ort erzeugt. Dadurch kann die Person den Gegenstand unmittelbar anprobieren und mitnehmen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Dauer der additiven Fertigung kurz gehalten wird und insbesondere kürzer

oder gleich 20 Minuten ist.

Gemäß einem weiteren Beispiel befinden sich die 3D-Scanvorrichtung und die Vorrichtung zur additiven Fertigung an unterschiedlichen Orten. Beispielsweise kann eine Person an einem beliebigen Ort, beispielsweise zu Hause, die Oberfläche des Körperteils scannen, an den der Gegenstand angepasst werden soll. Dieses 3DScannen kann beispielsweise durch ein mobiles Gerät, wie durch ein Mobiltelefon erfolgen. Gegebenenfalls kann die Person auch einen zweiten Datensatz erstellen, indem sie das zu ersetzende Objekt bzw. jenes Objekt scannt, in das der angepasste Gegenstand gesetzt werden soll. Also beispielsweise kann die Person die bestehende Standardeinlegesohle aus dem Schuh entnehmen und diese ebenfalls mit dem Mobiltelefon scannen. Alternativ oder zusätzlich kann sie den Innenraum des Schuhs scannen. In einem weiteren Schritt erfolgt die Erstellung des 3D-Modells unter Einbeziehung des ersten und gegebenenfalls auch des zweiten Datensatzes. Dieses 3D-Modell kann dann additiv gefertigt werden. Die additive Fertigung kann an einem anderen Ort erfolgen, beispielsweise an einem zentralen Produktionsstandort. Von diesem Standort kann der individualisierte Gegenstand, beispielsweise in Form eines

Paketes, an eine beliebige Adresse versendet werden.

Bei der Erstellung des 3D-Modells kann ein dritter Datensatz miteinbezogen werden, der ein Referenzmodell des individualisierten Gegenstands sein kann. Beispielsweise kann der dritte Datensatz eine Referenzeinlegesohle oder eine Referenzorthese oder

ein anderer Gegenstand sein. Die Grundform dieses Referenzmodells kann dann in

Abhängigkeit des ersten Datensatzes und gegebenenfalls auch des zweiten

Datensatzes angepasst und dadurch individualisiert werden.

Gegebenenfalls kann ein vierter Datensatz beim Erstellen des 3D-Modells miteinbezogen werden, wobei der vierte Datensatz Parameter des Aufbaus des 3DModells bzw. des zu erstellenden Gegenstands enthält. Beispielsweise kann der vierte Datensatz Parameter der Dichte, der Steifigkeit, der Gitterstruktur oder andere Parameter betreffen. Beispielsweise kann der vierte Datensatz Parameter betreffen, wie dicht die Gitterstruktur des zu erstellenden Gegenstands ist. Beispielsweise kann die Gitterstruktur für eine Einlegesohle eines Laufschuhs weniger dicht ausgestaltet sein als die Gitterstruktur für einen Eislaufschuh. Beispielsweise kann für eine Orthese an einer Stelle die Gitterstruktur dichter sein als an einer anderen Stelle, womit die Orthese in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Dichte bzw. unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen kann. Beispielsweise kann die Wahl oder Erstellung des vierten Datensatzes durch Abfrage von Paramatern erfolgen. Beispielsweise kann der Benutzer über ein User Interface Art, Eigenschaften und/oder Wirkungen des Gegenstands definieren. Als Beispiel bei einer Einlagesohle kann gewählt werden um welche Art von Schuh es sich handelt, also beispielsweise ob es ich um einen Laufschuh oder um einen Skistiefel handelt. Beispielsweise kann gewählt werden, ob der individualisierte Gegenstand

weicher oder härter sein soll.

Bevorzugt wird das 3D-Modell des individualisierten Gegenstands durch bzw. auf einem zentralen Server erstellt. Dieser zentrale Server kann beispielsweise über das Internet mit der 3D-Scanvorrichtung und gegebenenfalls mit der Vorrichtung zur additiven Fertigung verbunden sein. Beispielsweise ist ein Server vorgesehen, mit dem ein Datenaustausch über das Internet erfolgen kann. Der erste Datensatz, der beispielsweise vom Anwender durch 3D-Scannen aufgenommen wird, kann über das Internet an den zentralen Server geschickt werden, wo dann das 3D-Modell erstellt bzw. errechnet wird. Dieses 3D-Modell, insbesondere Steuerdaten für die Vorrichtung zur additiven Fertigung, können dann an die Vorrichtung zur additiven Fertigung gesendet

werden.

Der individualisierte Gegenstand kann einen wählbaren geeigneten Aufbau bzw. eine wählbare geeignete Füllung haben, die bei der additiven Fertigung gebildet wird. Für Einlegesohlen ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn diese gitterförmig und luftdurchlässig ausgebildet ist. Für andere Anwendungen, beispielsweise für Orthesen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Grundkörper zumindest teilweise 100 % gefüllt ist, sodass dieser eine größere Steifigkeit aufweist. Erstreckt sich die Füllung bis an die Außenseite, so kann eine dichtere Füllung eine glattere Außenfläche bilden, die dann

eine verbesserte Druckverteilung bei der Anlage am Körper bewirkt.

Bevorzugt ist die Vorrichtung zur additiven Fertigung ein 3D-Drucker, und im Speziellen ein 3D-Drucker, der nach dem FDM-Verfahren arbeitet.

Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckgeschwindigkeit hoch und damit die Produktionsdauer kurz gehalten wird. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, wenn ein Gegenstand in weniger als einer halben Stunde gedruckt werden kann. Diese Zeit ist besonders dann vorteilhaft, wenn ein Kunde in einem Geschäft auf die Herstellung vor

Ort warten kann.

Zur Optimierung des FDM-Druckverfahrens können eine oder mehrere der folgenden

Verbesserungen vorgenommen werden:

Gegebenenfalls kann eine Klimatisierung des Bauraums des 3D-Druckers vorgenommen werden. Insbesondere soll die Bauraumtemperatur und/oder die Temperatur zur Konditionierung des Druckmaterials kleiner oder gleich 25°C, bevorzugt kleiner oder gleich 20°C und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 15°C sein. Durch die Klimatisierung kann die Druckgeschwindigkeit erhöht werden. Durch die Kühlung des Bauraums kann das aufgeschmolzene Druckmaterial rascher verfestigt werden. Hierbei sollte auf die Vermeidung von Wasserkondensation geachtet werden. Gegebenenfalls sind mehreren Kammern vorgesehen. Beispielsweise kann das Druckmaterial in einem klimatisierten Bereich bzw. in einer klimatisierten Kammer des

3D-Druckers gelagert werden.

Die Klimatisierung erfolgt bevorzugt über ein Klimagerät. Dieses Klimagerät kann ein

Teil der Vorrichtung zur additiven Fertigung sein.

Durch die Kühlung kann das Verhalten des Filaments im Extruder beeinflusst werden. Die Trägheit, die Latenz und die Elastizität können reduziert werden, da der Kunststoff des Filaments steifer und härter wird. Zudem wird gegebenenfalls die Wärmeabfuhr an

der Düse erhöht, wodurch höhere Geschwindigkeiten ermöglicht werden.

Gegebenenfalls kann ein Bauraumgebläse vorgesehen sein, das die Luft im Bauraum bewegt und insbesondere zirkuliert. Das Bauraumgebläse ist bevorzugt zusätzlich zu einem Gebläse des Düsenkopfes des 3D-Druckers vorgesehen. Das Bauraumgebläse ist beispielsweise das Gebläse eines Klimamoduls und bringt einen klimatisierten

Luftstrom in den Bauraum ein.

Bevorzugt wird die relative Luftfeuchte im Bauraum durch die aktive Klimatisierung kleiner oder gleich 25 % oder kleiner oder gleich 20 % gehalten. Durch die Trocknung kann beispielsweise bei einem gekühlten Bauraum Kondensation vermieden werden.

Diese Klimatisierung kann durch ein bzw. durch dasselbe Klimagerät erfolgen.

Gegebenenfalls ist im Bereich des Druckkopfes eine Druckkopfdüse vorhanden, die einen Luftstrom direkt auf die Druckstelle bzw. auf das ausgegebene Druckmaterial ausgibt. Bevorzugt kann diese Düse als Wirbeldüse ausgebildet sein, die einen

verdrillten Luftstrom entlang der Ausgaberichtung des Druckmaterials ausgibt.

Gegebenenfalls kann das Druckmaterial als solches vor und/oder bei der Bearbeitung im 3D-Drucker gekühlt werden. Beispielsweise kann das Druckmaterial in einem klimatisierten Bereich bzw. in einer klimatisierten Kammer des 3D-Druckers vorgesehen

bzw. gelagert sein.

Alternativ oder zusätzlich kann das Druckmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Druckkopf, insbesondere in dessen Extruder bzw. Fördereinheit, gekühlt werden, sodass das Druckmaterial, also beispielsweise das Filament, an seiner äußeren

Mantelfläche bzw. Oberfläche gekühlt ist, der Kern aber eine höhere Temperatur

aufweist. Dadurch kann die Oberfläche des Filaments verhältnismäßig kühl und damit hart sein, sodass es gut gefördert werden kann. Als kühl kann beispielsweise eine Temperatur unter Raumtemperatur angenommen werden. Der Kern kann aber im Verhältnis zur Oberfläche wärmer sein, sodass ein effizienter Aufschmelzprozess erfolgen kann. Das Aufschmelzen erfolgt im Schmelzbereich des Druckkopfes. Ein Temperaturgefälle vom Kern zur Außenfläche kann insbesondere bei dickeren

Filamenten eine positive Wirkung entf$falten.

Die Kühlung des Filaments kann bei der Zufuhr erfolgen. Beispielsweise wird das Filament in einem Zuführschlauch zum Druckkopf bzw. Extruder geführt. Dieser Schlauch kann ein gewisses Übermaß aufweisen, sodass neben dem Filament auch ein klimatisierter Gasstrom gefördert werden kann. Der klimatisierte Gasstrom ist bevorzugt gekühlt und weist gegebenenfalls auch eine herabgesetzte relative Luftfeuchtigkeit auf. Der klimatisierte Gasstrom kann beispielsweise nach dem Gegenstromprinzip arbeiten, und gegen die Richtung der Filamentförderung strömen. Der klimatisierte Gasstrom kann alternativ in dieselbe Richtung wie die Filamentförderung strömen. Der klimatisierte Gasstrom kann beispielsweise auch dazu verwendet werden, das aufgeschmolzene Druckmaterial durch Kühlung zu verfestigen. Hierzu kann der Gasstrom oder ein Teilstrom des Gasstroms im Bereich des Druckkopfes austreten. Der Gasstrom kann mit einem Druckkopfgebläse kombiniert werden oder das Druckkopfgebläse ersetzen. Das klimatisierte Gas ist bevorzugt Luft. Bevorzugt erfolgt die Klimatisierung aller Bereiche durch ein einziges Klimagerät, das ein Teil der

Vorrichtung zur additiven Fertigung und insbesondere des 3D-Druckers sein kann.

Die Kühlung des Druckmaterials kann gegebenenfalls über Oberflächenkontakt erfolgen. Beispielsweise durch ein Kühlelement wie ein Peltierelement, das am Eingang des Druckkopfes bzw. dessen Extruder angeordnet ist. Durch eine geeignete Geometrie kann die Führung und gleichzeitige Kontaktkühlung des Druckmaterials erfolgen. Zudem kann ein Kühlelement wie ein Peltierelement zur Kühlung des gesamten

Extruders und der Förderelemente dienen.

Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Förderelement zur Förderung des

Druckmaterials gekühlt sein. Beispielsweise kann ein Zahnrad zur Förderung des

Druckmaterials gekühlt sein, das bei der Förderung die Außenseite des Druckmaterials kühlt.

Das Druckmaterial kann beispielsweise sein: elastisches Thermoplast, TPU, TPE, z.B. das Produkt Pedcad Speed. Bevorzugt ist das Druckmaterial ein Filament. Bevorzugt weist das Druckmaterial eine Shore-Härte von kleiner als A95 auf. Bevorzugt weist das Druckmaterial eine hohe Elongations- bzw. Deformationsrate auf. Bevorzugt weist das Druckmaterial ein gutes Rückstellverhalten auf.

Ein bevorzugtes Filament weist eine Dicke von größer als 0,5 mm, vorzugsweise von

etwa 0,8 mm auf.

Die Druckgeschwindigkeit kann beispielsweise mehr als 120 mm/s betragen.

Die ausgegebene Fördermenge des Druckmaterials kann beispielsweise mehr als 45 mm$*/s, bevorzugt mehr als 70 mm*/s, besonders bevorzugt mehr als 80 mm*/s

betragen.

Die Füllung des angepassten Gegenstands kann dessen physikalischen Eigenschaften

beeinflussen.

Beispielsweise kann eine 30 % Füllung gewählt werden.

Die Füllung kann linear ausgebildet sein, beispielsweise 3-achsig (120°) oder 4-achsig (90°). Dabei werden schichtweise parallel verlaufenden Bahnen gedruckt, wobei die Bahnen, je nach Ausgestaltung in einem bestimmten Winkel, z.B. 120°, zu den Bahnen der benachbarten Schicht verlaufen. Die Dichte der Knotenpunkte, also Punkte, an denen eine Bahn einer Schicht in Kontakt mit einer Bahn einer benachbarten Schicht steht, hat Einfluss auf die Steifigkeit des gedruckten Gegenstands. Bevorzugt liegen die Knotenpunkte zweiter Schichten nicht direkt an Knotenpunkten der benachbarten zwei Schichten an. Die Bahnen einer neu aufgetragenen Schicht verlaufen dabei bevorzugt entlang der Schichtebene beabstandet von den Knoten, also zwischen den Knoten, der

beiden Schichten, auf die die neue Schicht aufgetragen wird. Neue Bahnen verlaufen

somit bevorzugt auf zwischen Knoten liegenden Brückenabschnitten der

darunterliegenden Schicht.

Grundsätzlich sind aber auch andere geeignete Füllungen denkbar.

In weiterer Folge werden Schritte des Verfahrens und Komponenten der Anordnung

weiter beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von Schritten des Verfahrens und von

Komponenten der Anordnung.

Fig. 2a zeigt eine Schrägansicht einer möglichen Wirbeldüse. Fig. 2b zeigt eine

schematische Schnittdarstellung eines Bereichs der Wirbeldüse aus Figur 2a.

Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Komponenten: erster Datensatz 1, zweiter Datensatz 2, dritter Datensatz 3, vierter Datensatz 4, Lebewesen 5, Objekt 6, zu ersetzender Gegenstand 7, individualisierter Gegenstand 8, 3D-Scanvorrichtung 9, Vorrichtung zur additiven Fertigung 10, 3DModell 11, Schuh 12, Einlegesohle 13, Fuß 14, Standardeinlegesohle 15, Umriss 16, Server 17, Bauraum 18, Bauraumgebläse 19, Wirbeldüse 20, Druckmaterial 21, Druckkopf 22, Zuführschlauch 23, Klimagerät 24, User Interface 25, Düsenring 26, Austrittsöffnung 27, Düsenkanal 28.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Ablauf eines möglichen Verfahrens anhand eines Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine individualisierte

Einlegesohle 13 gebildet. Diese ist an einen Fuß 14 einer Person angepasst.

Grundsätzlich können das beschriebene Verfahren und auch die beschriebene Anordnung jedoch für beliebige Gegenstände 8 verwendet werden, die an beliebige Objekte 6 angepasst sind. Beispielsweise kann der Gegenstand 8 eine Orthese, eine Prothese oder eine Schutzausrüstung sein. Insbesondere kann der Gegenstand 8 ein eigenständiger Gegenstand wie eine außenliegende Orthese, beispielsweise eine starre

Knieorthese oder ein angepasster Helm sein. Alternativ kann der Gegenstand 8 jedoch

auch ein angepasster Einlegeteil bzw. ein Anlegeteil sein, der mit einem Standardobjekt 6 verbunden wird. Beispielsweise kann das Objekt 6 eine Standardhelmschale sein, in die der individualisierten Gegenstand 8 eingesetzt wird, um ihn an den Kopf einer Person anzupassen. Im vorliegenden Fall ist das Objekt 6 ein Schuh 12 und der individualisierte Gegenstand ist eine Einlegesohle 13. Die Anpassung des Gegenstands 8 kann an eine beliebige Person bzw. an ein beliebiges Lebewesen 5 erfolgen. Der Gegenstand 8 kann alternativ auch an ein beliebiges anderes Objekt angepasst werden und kann beispielsweise auch als angepasster Schutz für technische Geräte,

Musikinstrumente, Einlagen für Werkzeugkoffer oder andere Schachteln dienen.

Der Einfachheit halber werden das Verfahren und die Anordnung anhand dieses anschaulichen Beispiels erklärt. Das Verfahren und die Anordnung werden ebenfalls

gemeinsam beschrieben.

Bei dem vorliegenden Beispiel wird ein erster Datensatz 1 erstellt. Hierzu wird ein 3DScan eines Teils des Fußes 14 der Person angefertigt. Wird eine Einlegesohle 13 erstellt, so kann es ausreichend sein, die Unterseite des Fußes 14 zu scannen. Gegebenenfalls kann aber der gesamte Fuß 14 oder für andere Anwendungen andere Bereiche des Lebewesens 5 bzw. der Person gescannt werden. Als 3DScanvorrichtung 9 kann gemäß diesem Beispiel ein mobiles Gerät, wie insbesondere ein Smartphone verwendet werden. Moderne Smartphones umfassen meist unterschiedliche Kameras, die als 3D-Scanvorrichtung 9 eingesetzt werden können. Insbesondere eignen sich hierzu jene Kameraeinrichtungen, die zur Gesichtserkennung

zum Entsperren des Mobiltelefons verwendet werden.

Auf dem mobilen Gerät kann eine Software eingesetzt werden, die es ermöglicht, den ersten Datensatz 1 zu erstellen. Insbesondere kann die 3D-Scanvorrichtung 9 ein User Interface 25, also eine Benutzerschnittstelle, umfassen, die dem Benutzer gegebenenfalls Anweisungen gibt, wie der Scan durchzuführen ist bzw. welche Schritte

durchzuführen sind.

Bei dem Beispiel wird ein zweiter Datensatz 2 erstellt. Der zweite Datensatz 2 dient im

vorliegenden Fall dazu, die Form des individualisierten Gegenstands 8 zu bestimmen,

sodass er mit dem Objekt 6 zusammenpasst. Im diesem Beispiel soll der Gegenstand 8 einen anderen Gegenstand 7 ersetzen. So wird die Standardeinlegesohle 15 eines

Schuhs 12 durch eine individualisierte Einlegesohle 13 ersetzt.

Um die Größe und insbesondere den Umriss 16 der Einlegesohle 13 zu bestimmen, wird die Standardeinlegesohle 15 aus dem Schuh 12 entnommen und in einem weiteren Schritt kann die Standardeinlegesohle 15 mit einer 3D-Scanvorrichtung 9 gescannt werden. Bevorzugt ist dies dieselbe 3D-Scanvorrichtung 9 wie beim Scan zur Erstellung des Datensatzes 1, also die 3D-Scanvorrichtung 9 eines mobilen Geräts, wie insbesondere eines Smartphones. Alternativ zu dem hier beschriebenen Beispiel kann statt eines 3D-Scans des zu ersetzenden Gegenstands 7 auch das Objekt 6 gescannt werden. Also beispielsweise kann der Innenraum des Schuhs 12 gescannt werden, um den Umriss des Gegenstands 8 zu bestimmen. Während dies im Falle eines Schuhs 12 in der Regel einfacher durch 3D-Scannen der zu ersetzenden Standardeinlegesohle 15 erfolgen kann, ist ein 3D-Scannen eines anderen Objekts 6 wie beispielsweise eines

Helminnenraums einfach möglich.

Vorteil eines Scans des zu ersetzenden Gegenstands 7 ist, dass die Größe und insbesondere der Umriss 16 des Gegenstands 8 relativ einfach und genau festgelegt

werden können.

Der erste Datensatz 1 wird an einen Server 17 gesendet. Dieser Server 17 kann ein zentraler Server sein, wobei der erste Datensatz 1 über das Internet an diesen Server 17 gesendet werden kann. Auch der zweite Datensatz 2 wird, wenn ein derartiger Datensatz aufgenommen wird, an den Server 17 gesendet. Der erste Datensatz 1 und gegebenenfalls der zweite Datensatz 2 werden dazu verwendet, ein 3D-Modell 11 des Gegenstands 8, also der individualisierten Einlegesohle 13, zu erstellen. Dabei bestimmt der erste Datensatz 1 im Wesentlichen die Form jener Seite des Gegenstands 8, die an dem gescannten Abschnitt der Person anliegen soll. Der zweite Datensatz bestimmt im Wesentlichen die äußere Form der anderen Flächen bzw. die Kontur bzw.

Größe des Gegenstands 8.

Bevorzugt ist ein dritter Datensatz 3 vorhanden, der einem Referenzmodell des Gegenstands 8 entspricht. Dieses Referenzmodell kann dann unter Einbeziehung des ersten Datensatzes und gegebenenfalls des zweiten Datensatzes 2 angepasst werden,

um den individualisierten Gegenstand 8 zu erzeugen.

Gegebenenfalls wird auch noch ein vierter Datensatz 4 bei der Erstellung des 3DModells 11 miteinbezogen. Dieser vierte Datensatz 4 kann beispielsweise weitergehende Parameter des Gegenstands 8 festlegen. Derartige Parameter können die Dichte, die Steifigkeit, den Einsatzbereich oder andere Parameter betreffen. Beispielsweise kann der vierte Datensatz 4 auch Anpassungen des 3D-Modells 11 bzw. des Gegenstands 8 betreffen, die aus orthopädischen oder anderen Überlegungen vorgenommen werden sollen. Beispielsweise kann es aus orthopädischen Gesichtspunkten zweckmäßig sein, die Form der Einlegesohle 13 nicht exakt der Form des Fußes 14 nachzuempfinden, sondern gezielte Abweichungen vorzusehen. Beispielsweise können auch Anpassungen zum Zwecke der Erhöhung des Komforts vorgenommen werden. Insbesondere kann die Steifigkeit bzw. die Dichte bei einem Laufschuh herabgesetzt werden oder bei einem anderen Schuh, wie beispielsweise

einem Skischuh, erhöht werden.

Die Abfrage dieser Parameter kann beispielsweise über ein User Interface 25 erfolgen, wobei dieses User Interface 25 beispielsweise am mobilen Gerät vorhanden sein kann. Die Parameter können durch die Person selbst, durch geschultes Fachpersonal oder

beispielsweise auch durch einen Orthopäden vorgenommen werden.

Am Server 17 wird nun ein 3D-Modell 11 erstellt, wobei hierzu zumindest der erste Datensatz 1, bevorzugt der erste Datensatz 1, der zweite Datensatz 2, der dritte

Datensatz 3 und der vierte Datensatz 4 mit einfließen.

Das 3D-Modell 11 wird an eine Vorrichtung zur additiven Fertigung 10 übertragen. Die Vorrichtung zur additiven Fertigung 10 kann am selben Ort positioniert sein wie der Server 17 oder an einem anderen beliebigen Ort. Beispielsweise kann die Vorrichtung

10 am selben Ort positioniert sein wie die 3D-Scanvorrichtung 9. Sind der Server 17

und die Vorrichtung 10 nicht am selben Ort, so kann das 3D-Modell 11 beispielsweise

über das Internet an die Vorrichtung 10 gesendet werden.

Das 3D-Modell 11 kann ein digitales 3D-Modell im herkömmlichen Sinne sein oder es können Maschinensteuerdaten für die Vorrichtung 10, also für einen 3D-Drucker, übermittelt werden. Die Vorrichtung 10 ist dazu eingerichtet, aus dem 3D-Modell 11 den Gegenstand 8, also im vorliegenden Fall die Einlegesohle 13, zu fertigen. Es handelt sich bevorzugt um einen 3D-Drucker der nach dem FDM-Verfahren, also nach dem

Fused-Deposition-Modeling-Verfahren arbeitet.

Gemäß einem Beispiel kann zur Klimatisierung von Bereichen der Vorrichtung 10 zur additiven Fertigung ein Klimagerät 24 vorgesehen sein. Dieses Klimagerät ist bevorzugt

ein Teil der Vorrichtung 10, also im vorliegenden Fall ein Teil des 3D-Druckers.

Ein klimatisierter Gasstrom, insbesondere ein klimatisierter Luftstrom, kann über das

Bauraumgebläse in den Bauraum eingebracht werden, um diesen zu klimatisieren.

Zusätzlich oder alternativ kann ein Gasstrom des Klimageräts 24 in jenen Bereich eingebracht werden, in dem das Druckmaterial aus dem Druckkopf 22 in aufgeschmolzener Form austritt. Dies kann insbesondere über eine Druckkopfdüse oder über ein Druckkopfgebläse erfolgen. Diese Druckkopfdüse bzw. das

Druckkopfgebläse umfassen gemäß dem vorliegenden Beispiel eine Wirbeldüse 20.

Zusätzlich oder alternativ kann der Gasstrom des Klimageräts 24 in jenen Bereich eingebracht werden, in dem das Druckmaterial und insbesondere das Filament und insbesondere die Filamentspule vorgesehen ist/sind. Dadurch kann das Druckmaterial

als solches klimatisiert werden.

Zusätzlich oder alternativ kann das Filament auch nur in jenem Bereich gekühlt werden, der unmittelbar vor dem Druckkopf 22 angeordnet ist. Dadurch kann das Filament an seiner äußeren Mantelfläche gekühlt werden, wobei der Kern des Filaments gegebenenfalls eine höhere Temperatur aufweist. In der vorliegenden Darstellung

könnte bei dieser Ausführungsform eine Leitung von dem Klimagerät 24 im hinteren

Bereich an den Zuführschlauch 23 anschließen, um den klimatisierten Gasstrom durch

den Zuführschlauch 23 zu leiten. Der klimatisierte Gasstrom kann dann beispielsweise

über eine Düse im Bereich des Druckkopfes 22, insbesondere über eine Wirbeldüse 20 austreten. Alternativ dazu kann aber auch ein gekühltes Ringelement vorgesehen sein, das das Filament vor oder beim Eintritt in den Druckkopf 22 an seiner Außenseite kühlt. Damit der Kern eine höhere Temperatur aufweist als die Mantelfläche des Filaments,

kann eine Kühlung der Filamentspule entfallen.

Gegebenenfalls ist eine Klimatisierung durch das Klimagerät 24 unmittelbar vor und/oder unmittelbar nach dem Druckkopf 22 vorgesehen. Durch die Klimatisierung vor dem Druckkopf 22 kann das Verhalten des Druckmaterials beim Aufschmelzen beeinflusst werden. Durch die Klimatisierung nach dem Druckkopf 22 kann das

Verhalten des Druckmaterials beim Aushärten beeinflusst werden.

Zur Eingabe von Parametern beim Erstellen eines oder mehrerer 3D-Scans aber auch beim Druckvorgang können Informationen mit dem Benutzer durch ein User Interface

25 ausgetauscht werden.

Gegebenenfalls wird in der Vorrichtung 10 ein zirkulierender Luftstrom erzeugt, der durch das Klimagerät 24 klimatisiert wird. Gegebenenfalls wird alternativ oder zusätzlich Frischluft von dem Klimagerät 24 klimatisiert in jene Bereiche geleitet, die gekühlt bzw. klimatisiert werden sollen und im Anschluss kann der Luftstrom die Vorrichtung 10

zumindest teilweise verlassen.

Die Figuren 2a und 2b zeigen schematische Ansichten bzw. eine Schnittdarstellung einer möglichen Ausführungsform einer Wirbeldüse 20. Die Wirbeldüse 20 hat einen Düsenring 26 mit mehreren Austrittsöffnungen 27. Zudem sind mehrere Düsenkanäle 28 vorgesehen, die durch die Austrittsöffnungen 27 am Düsenring 26 austreten. Die Düsenkanäle 28 sind, wie insbesondere Figur 2b zu entnehmen ist, gegenüber der radialen Richtung des Düsenrings 26 geneigt bzw. gekrümmt ausgebildet. Dadurch wird ein verdrillter Luftstrom erzeugt, der insbesondere entlang des ausgegebenen,

aufgeschmolzenen Druckmaterials verläuft.

Der Druckkopf 22 und insbesondere das sogenannte Hot-End des Druckkopfes 22 erstrecken sich in oder durch den Innenraum des Düsenrings 26. Dadurch umgibt der Düsenring 26 einen Teil des Druckkopfes 22. Offenbart wird hierdurch ein Druckkopf 22 mit einer Wirbeldüse 20. Der Druckkopf 22 ist bevorzugt ein Druckkopf 22 eines 3DDruckers, der nach dem FDM-Verfahren, also nach dem Fused-Deposition-Modeling-

Verfahren arbeitet.

Der Düsenring 26 ist ringförmig ausgebildet, kann aber gegebenenfalls durch Segmente oder einfach durch entlang einer Ringform angeordnete Austrittsöffnungen 27 gebildet

sein. Durch die spezielle Ausgabe der Luft durch die Wirbeldüse 20 wird eine besonders effiziente und schnelle Kühlung des aufgeschmolzenen Druckmaterials erzielt. Dadurch

können die Druckqualität und die Druckgeschwindigkeit erhöht werden.

Bevorzugt wird ein von einem Klimagerät 24 klimatisierter Luftstrom durch die

Wirbeldüse 20 und deren Düsenkanäle 28 und Austrittsöffnungen 27 geleitet.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer für eine bestimmte Person und für einen bestimmten Schuh (12) individualisierten Einlegesohle (13), umfassend folgende Schritte:

- Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes (1) durch 3D-Scannen des Fußes

(14) oder zumindest der Fußunterseite der Person,

- Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes (2) durch 3D-Scannen zumindest eines Teils der bestehenden Standardeinlegesohle (15) des Schuhs (12),

- Erstellen eines digitalen 3D-Modells (11) der individualisierten Einlegesohle (13) unter Einbeziehung des ersten Datensatzes (1) und des zweiten Datensatzes (2),

- additives Fertigen der Einlegesohle auf Basis des 3D-Modells (11).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Datensatz (1) und der zweite Datensatz (2) durch dieselbe 3D-Scanvorrichtung (9) erfasst

werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Datensatz (1) und der zweite Datensatz (2) durch die 3D-Scanvorrichtung (9)

eines mobilen Gerätes, insbesondere eines Smartphones, erfasst werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des ersten Datensatzes (1) durch 3D-Scannen der Fußunterseite und zusätzlich durch 3D-Scannen von weiteren Bereichen des Fußes (14), wie insbesondere der Fußoberseite, des Fersenbereichs und/oder des

Knöchelbereichs erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen des zweiten Datensatzes (2) die bestehende Standardeinlegesohle (15)

des Schuhs (12) aus dem Schuh (12) entnommen und 3D-gescannt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum

Erfassen des zweiten Datensatzes (2) der Umriss (16) der bestehenden

Standardeinlegesohle (15) des Schuhs (12) 3D-gescannt wird.

11.

12.

25

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bestehende Standardeinlegesohle (15) des Schuhs (12) durch die individualisierte

Einlegesohle (13) ersetzt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Datensatz (3) beim Erstellen des 3D-Modells (11) einbezogen wird, wobei der dritte Datensatz (3) ein Datensatz eines Referenzmodells einer Einlegesohle (13) ist, der unter Einbeziehung des ersten Datensatzes (1) und des zweiten Datensatzes (2) an die Gegebenheiten der Person und des Schuhs (12)

angepasst wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

- dass der erste Datensatz (1) im Wesentlichen die Form des 3D-Modells (11) an der dem Fuß (14) der Person zugewandten Oberseite der Einlegesohle (13) bestimmt,

- wobei die Form an der Oberseite der Einlegesohle (13) gegebenenfalls

orthopädisch korrigiert oder angepasst wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Datensatz (2) im Wesentlichen die Form des 3D-Modells (11) an der dem Schuh (12) zugewandten Fläche und damit den Umriss (16) der Einlegesohle (13)

bestimmt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Datensatz (4) beim Erstellen des 3D-Modells (11) einbezogen wird, wobei der vierte Datensatz (4) den Aufbau und insbesondere die Gitterstruktur des 3DModells (11) der Einlegesohle (13) und damit physikalische Parameter wie Dichte und Steifigkeit der Einlegesohle (13) bestimmt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

- dass der erste Datensatz (1) und der zweite Datensatz (2) über das Internet an einen zentralen Server (17) gesendet werden,

- und dass das Erstellen des 3D-Modells (11) der Einlegesohle (13) durch den

14.

15.

16.

17.

18.

26

bzw. am zentralen Server (17) erfolgt,

- und insbesondere dass das Erstellen des 3D-Modells (11) der Einlegesohle (13) durch Senden des ersten Datensatzes (1) und des zweiten Datensatzes (2) an den Server (17) und gegebenenfalls Empfangen des 3D-Modells (11) der Einlegesohle (13) vom Server (17) erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung der Einlegesohle (13) gitterförmig ist und insbesondere miteinander

verbundene Hohlräume bzw. Kanäle aufweist.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegesohle (13) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig aus einem flexiblen

3D-druckbaren Material (21), insbesondere aus TPU gebildet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die additive Fertigung der Einlegesohle (13) durch einen 3D-Drucker erfolgt, der nach dem Fused-Deposition-Modeling (FDM)-Verfahren arbeitet.

Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Bauraum (18) des 3D-Druckers durch eine aktive Klimatisierung durch ein Klimagerät (24) mit einem Bauraumgebläse (19) auf eine Bauraumtemperatur von kleiner oder

gleich 20°C, bevorzugt von kleiner oder gleich 15°C gekühlt wird.

Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Bauraum (18) des 3D-Druckers durch eine aktive Klimatisierung durch ein Klimagerät (24) mit einem Bauraumgebläse (19) auf eine relative Luftfeuchte von

kleiner oder gleich 25 %, bevorzugt von kleiner oder gleich 20 % klimatisiert wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Druckkopfes (22) des 3D-Druckers eine den Druckkopf (22) umgebende, ringförmige Wirbeldüse (20) einen verdrillten Luftstrom entlang der

Ausgaberichtung des Druckmaterials (21) ausgibt.

20.

21.

22.

23.

27

Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmaterial (21) vor und/oder bei der Verarbeitung im 3D-Drucker,

insbesondere durch das Klimagerät (24), gekühlt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmaterial (21) unmittelbar vor dem oder beim Eintritt in den Druckkopf (22) gekühlt wird, sodass das Druckmaterial (21), also insbesondere das Filament, im Bereich seiner Mantelfläche bzw. Oberfläche eine niedrigere Temperatur

aufweist als im Kernbereich.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das additive Fertigen der Einlegesohle (13) in einer Zeit von kleiner oder gleich 20 min

erfolgt.

Anordnung zur Herstellung einer für eine bestimmte Person und für einen bestimmten Schuh (12) individualisierten Einlegesohle (13), umfassend:

- eine 3D-Scanvorrichtung (9) zum Erfassen eines digitalen ersten Datensatzes (1) durch 3D-Scannen der Fußunterseite der Person und zum Erfassen eines digitalen zweiten Datensatzes (2) durch 3D-Scannen der bestehenden Standardeinlegesohle (15) des Schuhs (12),

- eine Datenverarbeitungsanordnung, insbesondere einen Server (17), zum Erstellen eines digitalen 3D-Modells (11) der individualisierten Einlegesohle (13) unter Einbeziehung des ersten Datensatzes (1) und des zweiten Datensatzes (2), - und einen 3D-Drucker zum additiven Fertigen der Einlegesohle (13) auf Basis des 3D-Modells (11),

dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung das Verfahren nach einem der

Ansprüche 1 bis 21 ausführt.

Einlegesohle, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

21 und/oder auf einer Anordnung nach Anspruch 22.