用透明的封装包封物体的方法 其中设有可从外面看见的三维彩色结构的透明玻璃弹球是已为人所公知的。此结构本身由玻璃做成。在制造这种弹球时,采用了三维结构和透明玻璃封装的共同熔化范围,以得到上述类型的透明的模压制品。
本发明地目的在于提供一种方法,用该方法,可将几乎任何具有所要求的性质、成份和形状的物体结合在一球形的透明封装中。
在这方面,本发明提供了一种用玻璃或类似的硬而防擦伤的材料做成的球形透明封装包封物体的方法,它包括按合适的顺序进行的下列步骤:
(a)提供一物体;
(b)将此物体布置在一空腔中;
(c)围绕此物体倒入一种可固化的塑料物质;
(d)使此物质固化成透明的封装物质;
(e)按要求:
-或者(e1)用玻璃立即封装此物体,其中,上述空腔是一个与所要求的球形对应的模腔;
-或者(e2)将物体嵌埋入至少在固化状态为透明的塑料中,其中,上述空腔下凹成预先做好的、部分球形的玻璃封装。
应当指出,玻璃的熔化温度大致为600-800℃。玻璃通常在1200℃左右的温度下在塑性状态被处理。在采用情况(e1)时,用玻璃物质包封的物体必须有较高的降解温度。
此后一情况可以容易地用这样一个实施例完成,其中,步骤(a)用由陶瓷材料做成的物体进行,该物体可任选地至少部分地涂覆以任选的彩色涂层,例如珐琅或釉料。
另一种方案有这样的具体特征,即步骤(a)用金属物体进行,该物体可任选地至少部分地涂覆以任选的彩色涂层,例如珐琅或釉料。
如下所述的方法可以非常便宜、简单而又实用地大规模进行,其中的步骤(a)用铝制物体进行,该物体可任选地被阳极电镀成一种颜色或多种颜色。
所得到的产品是透明的球,它至少有一玻璃外壳。这些球可以特别地具有这样的尺寸,即它们适于作为儿童的玩具,尤其是用作弹球。
如同上面已经指出的那样,用例如玻璃制作弹球是原来就已公知的。玻璃的最大优点是它比较硬因而是抗擦伤的材料,由此,球形的模压制品非常不容易被机械损伤。
上述的用透明的球形玻璃封装整个包封物体的另一个方法包括下列步骤:
(f)提供一个具有降解温度的物体,在该温度下,例如至少一部分物体基本软化、熔化或是相反地以可能是可逆的方式退化;
(g)将物体布置在球形模腔中,该模腔的形状与封装的所要求的球形对应;
(h)提供一种透明的封装材料,该材料在低于上述降解温度的熔化温度下熔化;
(i)通过加热使封装材料熔化并将其送入模腔中;
(j)使封装材料冷却至熔化温度以下;以及
(k)打开模腔,取出凝固的球形模压制品。
一个特殊的实施例有这样的具体特征,即在步骤(i)之前用由透明材料做成的支承运载物体,该透明材料在低于上述降解温度的熔化温度下熔化并可在步骤(i)中基本上均匀地与封装材料熔合。
此方法特别可以这样进行,即支承由玻璃做成。
原则上,在一种如下所述的方法中,可以不使用支承,此方法为在步骤(k)以后,使在其中结合有物体的凝固的封装作为一个整体经过步骤(f)、(g)、(i)、(j)、(k),其中,步骤(h)由下列步骤代替:
(l)提供与步骤(h)中相同的封装材料,以便得到较大的封装。
在此后一个实施例中,物体由例如模腔的壁支承,接着用封装材料包封,此后,在冷却以后将带有物体的封装取出并将其作为一个整体好像一个用于封装的物体一样再次进行处理。与用于封装的物体的差别在于,封装可在较低的温度下熔化,因此必须保证不使整个凝固的封装材料熔化。这样,就可以设置一个附加的封装外壳,由此,可使物体所处的位置与封装的外表面隔开一段所要求的距离。
按照情况(e2)的变型有这样的优点,即相应的方法可以在较低的温度下进行,在某些情况下甚至可在室温下进行。这样就大大简化了模制品的制造。可以利用在低温下固化的塑性物质例如双组分基的塑性物质。先决条件是塑料在固化状态下是透明的。
一种特殊的变型具有这样的具体特征,即物体被嵌入倒在上述部分球形的玻璃封装的上述空腔的塑料中,然后用玻璃盖盖住模腔,该玻璃盖使上述部分球形的封装成为完整的球形。这一方法的重要性是由于,为了有最佳的防擦伤性能,球形模制品的整个外表面必须用玻璃做成。
其建议的实施例中步骤(e2)由一种在固化状态具有与封装的玻璃大致相同的折射指数的塑料来进行。由于采用了这种方案,不能在光学上探测玻璃和塑料的过渡。可以明确的是,在这种情况下,假定两种材料是完全无色的或者具有相同的颜色。
又一变型具有这样的具体特征,即玻璃封装与玻璃盖之间的至少一个边界表面载有信息。
为了得到看不出来的接触表面,推荐采用如下所述的方法,其中用胶将盖子粘在封装上,该胶在固化状态具有与封装的玻璃基本上相同的折射指数。
一种能够非常简单而又迅速地进行的方法是,其中上述的塑料是胶,并且在塑料固化以前放置盖子。
当塑料被用作镶铸材料时,按照本发明的方法可以有利地这样进行,即物体事先被至少部分地涂有任选的彩色涂层,该涂层在化学上与塑料相对应或至少与塑料相容。涂层可以例如暂时溶解在仍为塑性的镶铸物质中。这两种材料之间的亲和性确保可形成有吸引力的外观。
还应当进一步一般地指出,按照本发明的方法必须在任何情况下都能使产品满足所要求的美学标准,必须特别地避免形成夹杂物,例如气泡。
最后,本发明涉及一种用按照本发明的方法得到的球形产品。此产品由用玻璃封装包封的物体组成。
封装本身可以是无色的或有色的。因此,在这一点上,术语“透明的”不能被特别地理解为指无色的物质。
一个物体可以例如包括一个或多个滑稽人物或卡通人物的三维图形。这会是非常吸引人的,特别是当用按照本发明的产品作为儿童玩具时。
现在参考附图说明本发明。此处:
图1是一局部剖开的示意侧视图,它示出了一种用于实施按照本发明的方法的装置;
图2是按照本发明的球形弹球的侧视图,它用图1的装置制造;
图3a、3b、3c和3d用剖视图示意地示出了通过按照本发明的特定方法进行的各个阶段;以及
图4a、4b和4c示出了与另一实施例的图3对应的视图。
图1示出了装置1,它包括一环形运输带2;在此运输带的外表面上设有盲孔3,在这些盲孔中装配有玻璃杆4。这些杆4中的每一个都载有一个平台5。进给装置6在运输带2的工作部分的起点处接连地每次将载有平台5的玻璃杆4放入盲孔3中。粘土供应站7通过四个喷口8、9、10、11依次地将粘土块12送至位于其下方的平台5上。在模压站13中,粘土块12被成形成所要求的形状。在站14中,将成形的粘土块加热并涂以各种颜色的彩色釉料。在随后的加热站15中,加热至高温,以使粘土硬化成陶瓷物质并可以使釉料涂层干燥和硬化。
在随后的包封站16中,通过喷口18将预热的熔融玻璃17供给球形的模腔19,该空腔在将经过预烘烤和着色的陶瓷物体20放入相应的模腔之后被封闭,但是仍然由玻璃杆4支承。通过熔融玻璃物质17与玻璃平台5的热接触,这些平台也熔化,成为模制玻璃的封装的一个不可分割的部分。
在玻璃物质冷却至熔化温度以下之后,球形模压制品就已经完成,可以打开具有模腔的模子21并将模制物品22取出,以便进一步运输并被包装发送。
在运输带2的工作部分的末端仍然存在的玻璃杆4的其余部分在重力的作用下落到盲孔3之外并被收集在一个收集箱24中。该材料适于再次使用。
图2以放大的比例示出了按照本发明的模制物品或产品22。陶瓷物体20被整个地嵌在用透明的玻璃制成的球形物质23中。
应当着重指出,按照图1的装置仅仅旨在示出究竟哪些工艺步骤可用于实施按照本发明的方法,以便得到按照本发明的产品。为了表明加工步骤的顺序,整个工艺被表示成好像它可以通过一系列的沿一个环形运输带的站而进行。实际上不可能在不同的站上利用一个运输带配合不同的必要处理时间。特别是在站14中的预热和在站15中的加热,都是需要相当长的一段时间的步骤。
与例如规则的多面体、足球外表面的结构或其类似物相比,透明封装的球形外表面不仅具有嵌入的物体有正常的光学图象的优点,而且还有这样的优点,即可以以基本上均匀的方式光学地放大嵌入的物体。因此,嵌入的物体可以比较小。
图3a示出了一个具有部分球形的玻璃物体25。该物体可以被说成是其中设有一个下凹的盲空腔26的玻璃球。在此实施例中,空腔26具有朝其底部27略带锥度的形状。此锥形有利于使物体25与模腔26脱开。位于空腔26的顶部的是一个台阶形的扩大开口28,其用途将在下面说明。
图3b示出了将其形状为一个卡通人物29的物体放在空腔26中并被嵌在液态的双组分塑性镶铸物质30中。此物质是以这样一个量加入的,即,使台阶28的下缘31刚好位于液面的下方。然后将一玻璃盖31放在台阶28中,该玻璃盖精确地配合在台阶28中。如图3c所示,盖31的外表面具有与物体25的球形对应并与其互补的形状。由于空腔26中的塑料稍微有一些裕量,该塑料能粘附在位于台阶28与盖31之间的接触表面上。可以在塑料固化以前容易地从外面去掉可能多余的塑料。图3d示出了成品物体。
塑料30是这样一种类型的,它与物体25和盖31的玻璃有相同的折射指数。因此在图3d中用实线画出的表面是整个看不出的。
图4a示出了一个实施例,其中物体32的大致形状为一个具有一球形内腔33的半球,在空腔33中,已经如此地放置有人物造型29,即它部分地位于塑性物质30中,但是有一部分从物质30中向上突起。在塑料30固化以后,通过将塑料30倒入模腔33中而制备一互补的半球形物体34。然后将成品物体32按照箭头35放在物体34上,并由此使人物造型29的上部浸没在仍为液态的塑料30中。在此情况下也可以例如采用使塑料有一定裕量的方案,由此,也被用作胶的这种塑料通过在物体34、32的平的端面36、37之间的间隙被向外压出。物体32、34分别通过相应的周向槽38和形状与周向槽互补的环形突起39精确地定位,从而可使两物体共同形成一个如图4c所示出的球形。
应当注意到这样一个事实,即例如表面36、37中的一个可以载有信息,例如数码。因此,可以收集所述物体并且可以容易地确定例如是否所购买的系列已经完全无缺。
图4c示出了完成的球形物体39,可以注意到,由于玻璃封装32、34的放大作用,可以从外面以明显放大的方式看到人物造型29。