制造透明封壳的方法

本发明涉及一种制造透明封壳的方法，尤其涉及制造一种包括诸如丙烯酸类树脂或其类似物这样的透明树脂在内的几乎是球面体的方法。

本申请人先前已经用各种方式提出了一种太阳光线采集装置，该装置中用一面透镜将所述太阳光线聚焦，将其引入光导体，然后通过该光导体传送到任意所希望的地方，用于照明或为其它类似目的。此外，本申请人也提出过，要将上述太阳光线采集装置装纳在透明封壳内，以便保护其透镜免受风、雨、尘埃等的危害。

所述由本申请人先前提出的太阳光线采集装置有一个圆筒形基座，一个用透明体做成的穹形顶部，以及一个用于由所述基座和所述顶部构成的太阳光线采集装置的封壳。所述太阳光线采集装置在它被使用时，是装纳于所述封壳内的。该太阳光线采集装置包括例如，大量透镜，或抛物面集光器，或反射镜等。由所述各透镜或抛物面集光器聚焦的太阳光线被引入到光导体光缆中。另方面，在所述反射镜上反射的太阳光线则被引入到光导管或其类似物中。以这样一种方式引导的太阳光线通过光导体光缆或光导管被传送到任意所希望的地方。

此外，在太阳光线采集装置中，如上所述，透明封壳通常是用丙烯酸类树脂制做的。然而，因为透明封壳用于引导太阳光线进入其中，有必要对所述封壳的表面进行精细抛光，以便造成一个似镜状的表面， 用于减少由于漫反射等原因引起的光透射损失的目的，以及有必要使整个封壳品质均匀，以便使被导入封壳中的光线有效地朝向各透镜、抛物面集光器或反射镜处传播。但是，当该透明封壳是利用注塑或压塑方法制造时，那么抛光其表面成为似镜状并对该封壳作恰当的最后加工以便使其品质均匀，是难以做到的。而且还会使低成本制造这样一种封壳变得很难。

除此之外，在用吹塑方法制造所述封壳时，是很难使其厚度均匀的，而且也很难造成一个几乎是完全的球面体，因而用刚才提到的方法制造的封壳是缺乏均匀的品质的。

本发明的目的是，提供一种制造透明封壳，尤其是制造包含诸如丙烯酸类树脂或其类似物这样的透明树脂在内的，几乎是球面体的方法。

本发明的目的是，提供一种以低成本制造具有似镜子状抛光表面和品质完全均匀的、几乎是球面的透明封壳。

本发明的目的是，提供一种改进的封壳制造方法，它可用于由两个或三个部分配合起来而制作一封壳的情况。

图1是用于解释由本申请人先前提出的透明封壳应用情况的透视图;

图2用于解释按照本发明生产透明封壳的制造方法的实施例的剖面图;

图3是它的平面图;

图4和5分别是用于解释本发明其它各实施例的剖面图;

图6是展示所述透明封壳其它实例的剖面图;

图7和8分别是，用于解释制造图6所示透明封壳的一个实例的轮廓剖面图;

图9和10是用于解释按照本发明制作的透明封壳的制造方法其它 实施例的各剖面图。

图1是展示由本申请先前提出的太阳光线采集装置的一个实施例的透视图。图1中，1是圆筒形基座，2是用一种透明体制造的穹形顶部，3是用于由所述基座1和所述头部2构成的太阳光线采集装置的封壳。当使用该装置时，如图1所示，该太阳光线采集装置5被装纳于封壳3中。如所周知，该太阳光线采集装置包括例如，大量透镜6，或抛物面集光器，或反射镜等。由所述各透镜或抛物面集光器聚焦的太阳光线被引入引光导体光缆中。另外一方面，在所述反射镜上反射的太阳光线被引入到光导管或其类似物中。以这样一种方式被引导的太阳光线通过光导体光缆或光导管被传送到任意所希望的地方。

此外，在太阳光线采集装置中，如上所述，透明封壳通常是用丙烯酸类树脂制作的。然而，因为透明封壳被用于引导太阳光线进入其中，因此有必要对所述封壳的表面进行精细抛光，以便造成一个似镜状的表面，用于减少由于漫反射等原因引起的光透射损失的目的，以及有必要使整个封壳品质均匀，以便使被引导入封壳中的光线有效地朝向各透镜、抛物面集光器或反射镜处传播。但是，当该透明封壳用注塑或压塑方法制造时，那么抛光其表面成为似镜状并对该封壳作恰当的最后加工以便使其品质均匀，是难以做到的。而且它还使低成本制造这样一种封壳变得很难。

除此之外，在用吹塑方法制造所述封壳时，很难使其厚度均匀，而且也很难制成一个几乎是完全的球面体，因而用刚才提到的方法制造的封壳缺乏均匀的品质。

图2是用于解释本发明的一个实施例的剖面结构图，图3是它的平面图。在图2和3中，10是下铸塑模，20是上铸塑模。这些下和上铸塑模10和20共同形成一个差不多是半球体的形状。使下铸塑模10的内表面和上铸塑模20的外表面具有呈似镜状的表面光洁度。所述下铸 塑模的内表面和上铸塑模的外表面互相同轴放置，并且上铸塑模的半径略小于下铸塑模的。更明确地讲，前者是根据所要制造的透明封壳的厚度而小于后者的。

标号30代表上述下和上铸塑模10和20之间形成的透明封壳。制造封壳30，例如使用下和上铸塑模10和20如下进行。首先，在使用下和上铸塑模10和20的情况下，包括镍铬合金线等在内的加热线11大致均匀地布设在下铸塑模10的外表面上，而包括镍铬合金线等在内的另一加热线21也大致均匀地布设在上铸塑模20的内表面上。所述各加热线分别通过引线12和22同图2和3中没有示出一个控制装置连接。

此外，下和上铸塑模10和20分别在其开口部分侧边具有法兰（凸缘）部分13和23。在整个圆周上具有均匀厚度的隔圈14被放置在下铸塑模上形成的凸缘13的上圆周表面部分上。在隔圈14的上表面上形成有沿半径方向伸展的大量沟槽。这些凸缘部分13和23用于在模塑的透明封壳30上同时模塑形成凸缘部分31，除此之外还用于，通过在下铸塑模10和上铸塑模20之间保持不变距离来使透明封壳30的厚度均匀。

在使用如上所述的下和上铸塑模10和20制造所述透明封壳的情况下，将上铸塑模20同下铸塑模10分开，并将预定量的透明树脂，例如丙烯酸类树脂倾入下铸塑模10中。在那种场合下，或者使用固态树脂，或者使用熔融树脂，都是可以的。无论如何，所述树脂是处于被熔融的状态再得到加工的，使树脂熔融是通过利用加热线11加热下铸塑模10达到的。

处于这种状态，当上铸塑模20被推入下铸塑模10中时，下铸塑模10的内表面侧和上铸塑模20的外表面侧之间的空隙正比于上铸塑模的推入而逐渐变窄。按照前述这样一种方法在熔融状态下接受加工的树脂30，按其流动性的作用沿着各箭头所示的两个方向流动。当上铸塑模20被推到图2所示的位置，即上铸塑模20完全支撑在置于下铸塑模 10的上圆周表面上的隔圈14上的时候，由下和上铸塑模10和20以及隔圈14形成的空间正好充满树脂。这就是说，因为由下和上铸塑模10和20及隔圈14形成的空间的容积、以及所述树脂的热膨胀系数等是事先完全知道的，所以要倾入的树脂总量可以在开始时知道。因此，当下铸塑模10相对于上铸塑模20被设置于一个预定的位置上时，可使所述树脂放置成按图2所示的状态。

在所述本发明的实施例中，通过有效地利用树脂的流动性而模塑出几乎是球面形的透明穹形顶部。当按照上述方法由下和上铸塑模以及隔圈14形成的空间逐渐变窄时，为防止树脂的流动由于存在于该空间的空气的作用而受阻，以及为防止所述模塑体由于施加在其上的压力不均匀而使品质不均匀，所述安排在隔圈14的上表面上形成大量沟槽15。除此之外，有相当大量倾入到所述两个铸塑模之间的空间内的树脂也可借此溢流，以便使所述模塑封壳既不产生应力，也不致变形。

此外，本发明利用树脂的流动性。而流动性又依赖于大气温度。当下和上铸塑模10和20的温度较低时，其顶端流体温度的倾入时刻也较低。因而，不仅流体的流动性变坏，而且树脂品质的均匀性也受到损害。为了不发生这样一些问题，在所述图1和2所示的实施例中，包括镍铬合金线在内的一些加热线被均匀地、而且分别布设在下铸塑模10的外表面上和上铸塑模20的内表面上，这样下和上铸塑模10和20的温度就通过使用这些加热线而保持在一个预定的所需水平上，从而使树脂的流动性恒定。

在由上和下铸塑模10和20以及隔圈14形成的空间如上所述被树脂30充满之后，用于这些加热线的电源即被关断，通过用控制温度的方法允许所述树脂硬化。特别是，温度逐渐地降低，因此冷却了两铸塑模的全部内容物，包括气体、蒸汽和液体。下一步就是，在移去上铸塑模20后取出所述模塑封壳30。

此外，尽管在此之前已经说明了由分别设置在下和上铸塑模10和20上的各加热线实施温度控制的实例，但是象这些下和上铸塑模的温度控制、以及用于熔融或固化树脂的温度控制，是不局限于上述实施例的。容易理解到，完全可以采用其它的加热手段而不在上和下铸塑模上设置加热线，或者可以用注射诸如气体、蒸汽或合适液体的某种形式等这样一些流体的方法实施温度控制，或者按另一种方式，可以使用空气调节器控制室内整个空间的温度。

图4是所述加热装置另一实施例的剖面图。在图4的实施例中，形成流体通道的壳体40设置在下铸塑模10的外表面侧，在那里形成流体通道41的部分模具壁是下铸塑模10的下（外）表面，而形成流体通道的壳体50则布置在上铸塑模20的内表面上，在那里形成流体通道51的部分模具壁是上铸塑模20的上（内）表面。温度受控制的液体于是按箭头A1和A2所示方向分别通过上述流体通道41和51。用这样一种方法，因为下和上铸塑模的温度保持恒定，完全不会产生局部高温或低温区域，因而温度控制甚至可以做得更加均匀。

图5是为解释本发明又一个实施例的剖面图。在图5的实施例中，下铸塑模10和上铸塑模20按图5所示的预定间隙配置。熔融的透明树脂30如箭头B所示那样被倾入到它们之间所形成的间隙中，直到该熔融树脂从所述铸塑模中溢出为止。倾倒树脂之后的处理过程同上述其它各实施例的完全相同。

此外，尽管取消了用于图2和图4各实施例中的隔圈14，可轻易的理解到，就在这个实施例中也可设置有隔圈14，熔融的透明树脂可以从隔圈14上形成的各沟槽15倾入所述铸塑模中，并因此从该铸塑模中溢流。

图6是展示按照本发明制造透明封壳的另一实例的剖面图。透明封壳30由一个球面部分301和另一部分302组成，那里面，部分302 的一个端部被接到球面部分301上，其另一端部则做成开口状，而且部分302形成另一球体的一部分。所述透明封壳是通过将部分301和302两者连结成为一体而构成的。

图7和8分别是用于解释制造图6所示透明封壳的实例的轮廓、剖面图。图7是展示用于模塑图6所示部分30的方法的轮廓图，图8是展示用于模塑图6所示部分301的方法的轮廓图。就是说，图6所示部分302是通过使用图7所示的下铸塑模101和上铸塑模201、用前述这样一种方法制造，而图6所示部分302也是通过使用下和上铸塑模102和202、用同样方法制造的。部分301的表面A和部分302的表面B互相对置，并随后被牢固地连结起来。用这样一种方法，通过对部分301和部分302两者作单体模塑，图6所示的封壳就可以制造出来。

当然，在这个实施例中也可以象在上述各实施例中所展示的那样，制造出凸缘部分并还设置加热装置。此外，在那上面设置凸缘部分的情况下，是在被整体模塑在部分301上的凸缘部分表面上，以及在被整体模塑在部分302上的凸缘部分表面上，分别形成如图2或图4中所示隔圈14上的那些沟槽15，务使所形成的两组沟槽之间形成互补关系而互相啮合。用这样一种方法，如图6所示在将那些部分301和302那样互相结合的情况下，可以很容易完成表面A和表面B的定位。

至此已经说明了为整体模塑所述封壳，使下和上铸塑模的表面同树脂互相直接接触的一个实施例。另一方面，在模塑如上所述的封壳之前，下铸塑模10、101和102的上表面以及上铸塑模20、201和202的下表面，都在例如熔融的泰氟隆（聚四氟乙烯）浴槽中浸蘸一下。该泰氟隆形成的膜即附着在那些铸塑模的表面上，随后予以干燥。下一步，所述透明树脂被熔融和固化。用此方法，将该泰氟隆薄膜从下铸塑模和上铸塑模剥离可以很容易办到。还有，因为该泰氟隆薄膜和 透明树脂是在合适条件下整体地互相结合的，所述模塑的透明封壳表面受到泰氟隆的保护。结果，被制造的透明封壳的表面不容易受到损伤，从而可以制造出耐用性良好的透明封壳。此外，当模塑的封壳从所述铸塑模中取出时，该铸塑模和泰氟隆薄膜的分离可以很流畅平稳地进行。由此，所述透明封壳可以很容易制造。再加上，所制造的透明封壳的表面可以比过去具有精度更高的镜面光洁度。

图9和10是用于解释按照本发明制造封壳的方法的一个实施例的说明性剖面图。在图9和10中，如图6至8中那些同样的标号被加至执行如图6至8那些同样功能的各相应部分上。

图9展示用于模塑如图6所示之部分301的制造方法的剖面图，图10是展示用于模塑如图6所示之部分302的制造方法的剖面图。在对部分30进行模塑的情况下，将一个待与下铸塑模101对置的加热用铸塑模601及将一个待与上铸塑模201对置的加热用铸塑模701，以预定的间隔或距离而相对配置，以便分别用下铸塑模101和上铸塑模201形成一个间隙。用于加热的高温液体通过两台具有加热装置的泵P1和P2被供应到那些间隙中。随后，在下铸塑模101和上铸塑模201之间形成的间隙用熔融的透明树脂301填充。例如，通过将熔融树脂倾入下和上铸塑模101和201之间的间隙中，并最后如图9所示那样在该间隙的上端部分形成一个向上凸起的弯面A′，来调整透明树脂30的体积。

在对部分302进行模塑的情况下，如上所述，一个待与下铸塑模102对置的加热用铸塑模602也是以预定距离相对配置的，以便相对下铸塑模102形成一个间隙。用同样方式，一个待与上铸塑模202对置的加热用铸塑模702也以预定的间隔距离相对配置，用以对上铸塑模202形成一个间隙。用于加热的高温液体借助于各有一个加热装置的泵P3和P4，分别被供应到那些间隙中。随后，在下铸塑模102和上 铸塑模202之间形成的间隙用熔融的透明树脂302填充。例如，通过将熔融树脂倾入下和上铸塑模102和202之间的间隙，如图10所示那样在该间隙的上端部分如此形成一个向下凹入的弯面B′，来调整透明树脂302的体积。

以此方式，在用透明树脂充填所述间隙之后，如前所述整个部分都逐渐冷却下来，从而使包含在其内的树脂硬化。接着，在除去所述铸塑模的框架之后，从中取出由透明树脂制成的模塑体301和302。下一步，用同样方式，将模塑的树脂件301和302互相连结起来，以这样方式使得表面A′和表面B′相接触。因为各弯曲表面A′和B′建立一个相互的凸一凹关系，所以模塑的树脂件301和302两者能够很容易定位，并通过使凸的表面A′同凹的表面B′相接触而连结在一起。

在迄今所描述的实施例中，部分301的端部表面被做成凸的，而部分302的端部表面则被做成凹的。然而，容易理解到，所述它们的凸-凹关系可以反过来，即，各部分301和302的各端部表面可以分别制成凹的和凸的。此外，尽管迄今已描述了一个其中把加热用的流体用之作为加热手段的一个实施例，也容易理解到，这种加热用的流体并非总是必需的，而是可以使用其它任选的加热手段例如电加热线或其类似物来代替。（不过，在使用热流体的情况下，热量的分布是大致均匀的，从而能制造品质均匀的封壳。）此外，容易理解到，关于图2至8的不同技术的描述可以照样应用于所述封壳的制造方法中。

由前面的描述显然可见，按照本发明，因为所述几乎是球面的透明封壳是通过有效地利用树脂的流体形式模塑的，所以可能通过简单方法并以低成本来制造品质均匀的以及具有似镜状的表面光洁度的封壳。

此外，按照本发明，当制造单个的透明封壳时，该封壳的各元件独立地制成两件或以上的分割件的状态，然后将那些元件整体 地连结在一起。在那种场合下，那些独立制成的零件能够很容易地进行定位并同其它零件连结，使得不仅所述封壳能够容易制造，而且它的制造精度可以得到改善。