用于制作手工制品的系统的制作方法

本申请要求于2015年11月12日提交的号为62/254,514的美国临时专利申请的优先权，其内容以其全文通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及制作手工制品，以及具体地涉及用于制作手工制品的系统。

背景技术：

制作手工制品(特别是陶器或雕刻品)对于具有受限灵活性的人(如儿童)而言可能是凌乱的和困难的。许多现有陶器系统涉及多个部件，这些部件可能难以操作并且需要对模制材料的相当大量的操纵来形成甚至是简单的物件，诸如杯子或花瓶。

期望具有用于制作手工制品的系统和方法，其可以克服现有陶器和雕刻系统的这些问题中的至少一些问题。

技术实现要素：

本文描述了制作手工制品(诸如陶器物件)的系统和方法的各种实施例。根据一组实施例，提出一种制作手工制品的方法。该方法包括但不必限于：提供包括模制部分的芯；将套筒放置在所述模制部分上，所述套筒配置成能够从所述芯释放；将一部分模制材料施加到所述套筒；在施加之后，将所述模制材料的所述部分成型在所述套筒上以形成手工制品；至少部分地干燥所述手工制品；从所述套筒释放所述芯，而不从所述成形的手工制品移除所述套筒；和从所述手工制品释放所述套筒。

根据另一组实施例，提出一种用于制作手工制品的系统。该系统包括但不必限于：包括模制部分的芯；和具有外表面的套筒，所述套筒限定内部空间，所述套筒包括能够朝向所述内部空间塌缩的可塌缩部分。套筒配置成覆盖模制部分，使得模制部分防止可塌缩部分在内部塌缩。套筒配置成能够从芯释放。当在外表面上存在干燥的模制材料层并且将芯从套筒移除时，可塌缩部分可在内部枢转地离开干燥的模制材料层，以使得所述套筒至少部分地塌缩，以从干燥的模制材料移除。

可塌缩部分可包括套筒侧壁的至少一部分。可塌缩部分可具有足够的柔性以允许其内部的枢转。可塌缩部分可包括围绕内部空间的至少一个叶片部分，其中至少一个叶片部分中的每一个叶片部分可单独地在内部枢转。该系统还可包括连接到套筒内表面的可抓握的内部特征，以便于套筒从手工制品分离。

附图说明

为了更好地理解本文所述的各种实施例并更清楚地示出如何实现它们，现在将通过仅作为示例的方式参考附图，其中：

图1A示出根据示例性实施例的用于制作手工制品的系统的分解视图；

图1B示出经组装的图1A中所示的系统；

图2A示出根据示例性实施例的图1A和图1B中所示的用于制作手工制品的系统的芯的后部透视图；

图2B示出图2A中所示的芯的底部正视图；

图3A至图3D示出根据示例实施例的各种芯形状；

图4示出根据示例性实施例的套筒的横截面视图；

图5示出图4中所示套筒的前部正视图；

图6示出图1A和图1B中所示系统的横截面视图；

图7示出根据示例性实施例的图1A和图1B中所示的系统，其包括施加到套筒外表面的模制材料的一部分；

图8示出根据示例性实施例的图7所示模制材料部分的成形；

图9示出根据示例性实施例的芯从套筒和成形手工制品的移除；

图10A示出在图9中移除芯之后的成形手工制品连同套筒的前部正视图；

图10B示出图10A中所示的具有套筒的成形手工制品的底部正视图；

图11A示出根据示例性实施例的套筒的单个叶片部分离开干燥的模制材料层的枢转；

图11B示出根据示例性实施例的从成形手工制品移除套筒；

图11C示出根据示例性实施例的当从成形手工制品移除套筒时露出的成形手工制品的内部空间；

图12A示出根据示例性实施例的联接到转台的芯；

图12B单独示出图12A所示的转台；

图13示出根据第二示例性实施例的用于制作手工制品的系统；

图14示出用于制作图13中所示的手工制品的系统的横截面视图，其中没有芯和套筒；

图15示出根据第三示例性实施例的用于制作手工制品的系统；

图16示出根据示例性实施例的用于制作手工制品的方法；

图17A示出根据示例性实施例的用于制作手工制品的系统的分解视图；

图17B示出组装后的图17A中所示的系统；以及

图17C示出图17A和图17B所示套筒的横截面视图。

具体实施方式

本文描述了制作手工制品(诸如陶器物件)的系统和方法的各种实施例。在一些实施例中，手工制品在套筒的外表面上成形或模制。在一些实施例中，套筒的材料和厚度可以是均匀的，而在其它实施例中，材料和厚度可以变化，从而限定可朝向套筒的内部空间塌缩的一个或多个可塌缩部分。此外，可采用在套筒中的不连续部以便于套筒从模制材中塌缩。当在外表面上的模制材料层至少部分地干燥时，一个或多个可塌缩部分可离开干燥层枢转或移动，并且套筒能够从成形手工制品移除。套筒可配置成独立地支撑其上模制材料的成形。然而，在一些实施例中，当手工制品在套筒上成形时，芯支撑套筒。

图1A和图1B示出用于制作手工制品的示例性系统100。图1A是系统100的分解视图，以及图1B示出处于组装配置下的系统100。系统100包括芯102和套筒104。芯102包括模制部分106，并且在一些实施例中包括可抓握部分108，所述可抓握部分108配置成便于将芯102从套筒104移除。可抓握部分108配置成由使用者抓握，并且例如可以是从芯102的模制部分106径向向外延伸的凸缘或一个或多个突出部。

当套筒104放置在模制部分106上时(图1B)，芯102给套筒104提供支撑结构。例如，芯102可以是具有开口端112的大体中空体，且包括支撑件114(图2A、图2B)。然而，芯102可以是大致实心的部件。芯102可由任何合适的材料或合适材料的组合制成，诸如塑料、橡胶或金属。

芯102可具有各种形状和尺寸，并且可以是多个芯中的一个，每个芯具有独特的形状和/或尺寸。例如，系统100可包括：包括扩张部分116的芯102a(图3A)、包括更加逐渐扩张部分118的芯102b(图3B)、为圆顶形的芯102c和包括蛋形部分120的芯102d。

芯102可放置在制作手工制品的表面103上。制作手工制品的表面103可以是固持芯102以防止芯102在使用者制作手工制品时在制作手工制品的表面103上移动的材料垫。然而，在一些实施例中，可省略制作手工制品的表面103。

套筒104包括外表面122并限定内部空间124(图4)。套筒104具有限定开口端123的侧壁121(图4)，并且配置成套上并且至少部分地覆盖模制部分106，以便在内部空间124中接收模制部分(图6)。例如，当套筒104在模制部分106上以及芯102在制作手工制品的表面103上时，制作手工制品的表面103可大致面向上并且套筒104的开口端123大致面向下。

套筒104具有朝向内部空间可塌缩的可塌缩部分。套筒中的一些或全部可以朝向内部空间塌缩，或者当套筒104未塌缩时，内部空间是可塌缩的。可塌缩部分可以是侧壁121的至少一部分。在该特定实施例中，可塌缩部分包括多个叶片部分126(在图10B中分别以126a、126b、126c和126d示出)，这些叶片部分连接到主体部分127。相邻的叶片部分(诸如叶片部分126a和叶片部分126b)彼此分离，并且可选地通过宽度为W的间隙128形式的不连续部彼此分离。每个叶片部分126配置成朝向内部空间124向内(例如，在方向D上，如由图4和图5中的虚线表示的叶片部分126a和126c所示)单独地枢转。例如，套筒104可由足够柔性和不粘的材料(例如，热塑性橡胶或硅树脂材料)制成，使得叶片部分126可以朝向内部空间向内弯曲或折叠124，并且模制材料不粘附到套筒104。

在一些实施例中，在每个叶片部分126的基部处(即，在每个叶片部分126和主体127之间)，在套筒104的材料中存在枢转线，其允许叶片部分126向内弯曲。

如上所述，套筒104配置成至少部分地覆盖模制部分106，使得模制部分106防止可塌缩部分(即，本实施例中的叶片部分126)在内部(例如，在方向D上，朝向内部空间124)塌缩。尽管套筒104的尺寸设置成至少部分地覆盖模制部分106，套筒104的尺寸可大于模制部分106，使得在套筒104的内表面138和模制部分106的外表面140之间存在空间136(图6)。在一些实施例中，套筒104由足够刚性以支撑模制材料的部分142(图7)并大体保持空间136(即，同时基本上防止空间136的任何塌缩)的材料制成。模制材料的部分142可以是适于制作手工制品的任何模制材料，诸如空气干燥的造型粘土。

参见图7和图8，在制作手工制品时，模制材料的部分142被施加到套筒104的外表面122。在一些实施例中，模制材料的部分是模制材料的预成形盘状物144。模制材料的部分142然后在外表面122上成形。在一些实施例中，系统100包括至少一个工具146，其配置成在模制材料的部分142在外表面122上的同时用于修改模制材料的部分142的形状(图8)。可提供的工具的示例包括刀具146a和/或勺形工具146b。可用工具146作出的修改的示例在147处示出。图8中所示的修改147是围绕模制材料的成形部分的圆周形成的大致波状的凹槽。

套筒104配置成能够从芯102释放。因此，在使模制材料的部分142成形以形成手工制品148之后，套筒104与手工制品148一起从芯102释放(图9)。例如，套筒104可由不粘附到芯102的材料制成，诸如合适的硅树脂。涂层也可以施加到套筒104的内表面138，其阻止套筒104粘附到模制部分106的外表面140。如图9中所示，为了从芯102释放套筒104(连同手工制品148一起)，可以将芯102、套筒104和手工制品148从制作手工制品的表面103移除并旋转或重新定向，使得套筒104的开口端123面向上。然后可容易地将芯102从套筒10提升出来。在一些实施例中，使用可抓握部分108将芯102从套筒104提升出来。

允许手工制品148在套筒104上至少部分地干燥(图10A)。例如，如果模制材料是空气干燥的造型粘土，则手工制品148可暴露于空气足够的时间段以至少部分地干燥。

当手工制品148充分干燥时，手工制品148能够从套筒104分离(即，套筒104能够从手工制品148移除)。应当指出的是，手工制品148不需要完全干燥以便成功地从套筒104分离。例如，手工制品148可以是部分干燥的，但是可以是足够干燥的以足够坚固从而允许叶片部分126在内部枢转而不导致手工制品148变形。叶片部分126中的一个在内部的枢转在图11A中示出。应当指出的是，套筒104的材料厚度在图11A中被夸大，以便于示出在图中发生的事件。

将每一个叶片部分126在内部离开手工制品148枢转(图11A)使得套筒104至少部分地塌缩，以便将套筒104从手工制品148的相关部分分离。一旦足够量的套筒104已经从手工制品148分离，则套筒104能够从手工制品148移除(图11B)。为了便于从手工制品148移除套筒104，套筒104的外表面122可配置成不粘附到手工制品148上。例如，涂层可施加到套筒104的外表面122或套筒104可由不粘附层的材料制成。

图11C示出套筒104从手工制品148的移除(由在151处示出的箭头表示)。应当理解的是，套筒104用于形成手工制品148的内部空间149。在现有的陶器中，通过在模制材料的一部分中产生凹陷并使用人的手在凹陷内抵靠模制材料的内壁以形成手工制品的内部空间来手动地执行手工制品内部空间的形成。对于具有受限灵活性的人(诸如儿童)而言，这通常是困难且耗时的。

为了便于手工制品的成形，系统100可以可选地进一步包括旋转地支撑在转台基部158上的转台152(图12A)。转台152具有作为制作手工制品的表面103的上表面。

转台152可以任何合适的方式操作。图12A中所示的示例性转台152手动地操作(即，由制作手工制品的使用者用手转动)。芯102配置成在旋转上联接到转台152，使得芯102与转台152一起旋转。例如，在一些实施例中，转台152包括芯锁定孔156(图12B)，其尺寸设置成接收芯102的支撑件114。在所示的实施例中，芯102能够可移除地在旋转上联接到转台152，使得芯102能够从转台152移除。另外，支撑件114可制作得更长以延伸穿过并超出转台152，使得当芯102和转台152放置在搁置支撑件114的平坦表面上时，可将转台152推向平坦表面，以使转台152从芯102的支撑件114脱离接合。

套筒104在旋转上联接到芯102，使得套筒104与芯102一起旋转。为了将套筒104在旋转上联接到芯102，芯102可具有套筒锁定孔160，其接收套筒104上的锁定突起162。突起162和孔160在图1A、图5和图6中示出。备选地，可提供用于将套筒104与芯102在旋转上联接的任何其它合适的布置。例如，可在芯102上设置与套筒104中的孔配合的突起。在另一个示例中，套筒104可以在旋转上联接到转台152，并且如图12A中所示，芯102可以在旋转上联接到转台152。结果，套筒104可被认为是在旋转上联接到芯102。

图13和图14示出用于制作手工制品的另一示例系统200，其中图1至图12B中所示的类似或相似元件用相同或相似的附图标记表示。除了芯102和套筒104之外，系统200包括可旋转地支撑在转台基部260上的马达驱动转台252。

参见图14，马达264可操作地连接到转台252，并且配置成使转台252围绕旋转轴线R旋转。在图14中所示的示例中，马达264经由齿轮系266可操作地连接到转台252，齿轮系266连接到转台轴268，以将旋转动力从马达264传递到转台轴268。在一些实施例中，马达264由开/关(ON/OFF)按钮270(图13)致动。在一些实施例中，马达264配置成以多个选定速度旋转马达驱动转台252。例如，马达264可操作地连接到拨盘272，拨盘272允许使用者以三种速度之一旋转马达驱动转台252(图13)。马达264可由任何合适的动力源(例如，电池273)提供动力。

为了更好地组织成形工具146，基部260可包括适于保持成形工具146的至少一个工具保持器286，诸如杯形部、通道或凹槽。

在使用系统200来形成手工制品期间，模制材料的部分可在达到期望形状之前开始干燥。根据使用的模制材料类型，模制材料的该部分可以再次水合。系统200可包括水合装置262，其配置成向模制材料的部分施加水合流体276，诸如水。例如，水合装置262可以是喷雾瓶278，其配置成保持水合流体276并将水合流体276输送到模制材料的部分。

图15示出用于制作手工制品的第三示例性系统300，并且其中相同或相似的元件被给予相同或相似的附图标记。系统300类似于系统200，但具有包括水合装置362的基部360，水合装置362包括储器382，该储器可选地可移除地支撑在基部360中并且配置成保持水合流体276。在一些实施例中，储器382可通过从基部360移除储器382而重新加注，使得储器382可被运送到水合流体276的源以进行加注。在其它实施例中，储器382与基部360为一体，因此不能从基部360移除，在这种情况下，可经由基部360中的孔将水合流体倒入储器382中。

水合装置362具有连接到储器382的手泵喷嘴388和软管384，其配置成从储器382抽吸水合流体276并将水合流体276输送到正在加工的模制材料的一部分。

系统300包括连接到马达(未示出)的踏板致动器389，马达配置成使得转台352围绕旋转轴线R旋转。

类似于系统200，基部360可包括适于保持成形工具146的至少一个保持装置386，诸如杯形部、通道或凹槽。

现在参见图16，其示出用于制作手工制品(诸如手工制品148)的示例性方法400。为了协助解释方法400，将描述方法400，如同使用系统100、200和300执行方法400一样。然而，方法400可以改变并且不需要精确地如所论述的那样工作，并且这种变化在所附权利要求的范围内。例如，除非另有说明，否则应理解的是，方法400不需要以所示的精确顺序执行。因此，方法400的元素被称为“框”而不是“步骤”。还应当理解的是，方法400可在系统100、200和300的变体上执行。

在框405，提供包括模制部分的芯，诸如具有模制部分106的芯102。

在框410，将套筒放置在模制部分上。例如，套筒104可放置在模制部分106上，使得套筒104覆盖模制部分106的至少一部分。套筒配置成能够从芯释放。例如，套筒104可由与芯102具有相对低的摩擦接合的材料制成，例如由合适的硅树脂材料制成。涂层也可施加到套筒104的内表面138，其阻止套筒104粘附到模制部分106的外表面140。

在框415，将一部分模制材料施加到套筒上。例如，模制材料的部分142可施加到套筒104的外表面122。

在施加模制材料的部分之后，在框420，模制材料的部分在套筒上成形。例如，成形工具146可用于雕刻和以其它方式成形在外表面122上的模制材料的部分142，从而形成手工制品148。手工制品148在框425在套筒上至少部分地干燥，以形成手工制品。例如，模制材料的部分142可以是空气干燥的粘土，因此可暴露于空气足够长的时间，以使至少以150所示的层干燥。

在框430，芯从套筒和成形手工制品释放，而不从成形手工制品移除套筒。例如，如图9中所示，芯102、套筒104和成形手工制品148的组合件可以旋转或重新定向，使得芯102能够从套筒104和成形手工制品148(由箭头151表示)提升出来。

在框435，套筒从成形手工制品释放。例如，叶片部分126可朝向内部空间124单独地枢转，离开干燥的模制材料的层150，并且至少部分地塌缩以从层150移除。

方法400可包括将水合流体(诸如水合流体276)施加到模制材料的部分142。例如，水合流体276可通过使用喷雾瓶278喷射水合流体276来施加。作为另一个示例，水合流体276能够从储器382通过软管384抽吸出来，并通过喷嘴388输送到模制材料的部分142。

在框410处将套筒放置在模制部分上之前，可将芯放置在制作手工制品的表面上，诸如转台152的制作手工制品的表面103或马达驱动转台252的制作手工制品的表面103上。因此，在框420处使模制材料的部分142成形可包括使转台252围绕旋转轴线A旋转。旋转转台252可包括致动马达264。

图17A、图17B和图17C示出根据另一个实施例的用于制作手工制品的示例性系统500。图17A是系统500的分解视图，以及图17B示出处于组装配置下的系统500。系统500总体上类似于图1A和图1B中所示的系统，并相同的元件被给予相同的附图标记。系统500包括芯102和套筒504。芯102包括模制部分106，以及在一些实施例中，可抓握部分108配置成便于从套筒504移除芯102。可抓握部分108配置成可由使用者抓握，并且例如可以是从芯102的模制部分106径向向外延伸的凸缘或一个或多个突出部。

当套筒504放置在模制部分106上时，芯体102给套筒504提供支撑结构，如图17B中所示。

套筒504包括外表面522并限定内部空间524。套筒504具有侧壁521和中心主体527，中心主体527限定开口端523(图4)并且配置成套上并至少部分地覆盖芯102的模制部分106，以便在内部空间中接收模制部分106。例如，当套筒504在模制部分106上以及芯102在制作手工制品的表面103上时，制作手工制品的表面103可大致面向上并且套筒504的开口端523大致面向下。

套筒504具有朝向内部空间524可塌缩的可塌缩部分。在该实施例中，可塌缩部分是套筒504的侧壁521的至少一部分。侧壁521是连续的，并且在这种情况下未被划分为叶片部分。取而代之，该实施例中的可塌缩部分是侧壁521的一部分，其足够柔性以允许在其内部枢转。例如，套筒504可由足够柔性和不粘的材料(例如，热塑性橡胶或硅树脂材料)制成，并且具有的厚度使得侧壁521可朝向内部空间524向内从模制材料剥离，并且模制材料不粘附到套筒504。

套筒的厚度可以是连续的或变化的以限定一个或多个可塌缩部分。在一些情况下，可能需要构造套筒，从而其材料和厚度使得整个套筒可朝向内部空间塌缩。

可能期望构造具有一个或多个可抓握内部特征的套筒以便于套筒从模制材料剥离或移除。例如，一个或多个突出部可沿着套筒侧壁的内表面或其中心主体定位，以使得人能够抓住套筒并拉动套筒离开模制材料。芯可构造成接收突出部，以确保当芯插入套筒中时套筒的外表面提供期望的形状。

在图17C中示出套筒504，其具有在其主体527的内表面上的突出部529。当突出部529被拉向内部空间524(如方向D'所示)时，主体527被拉离围绕其外表面522形成的模制材料。此外，侧壁521可沿方向D朝向内部空间524从模制材料剥离。

此外，套筒中的一个或多个不连续部可用于促进套筒塌缩及套筒从模制材料的移除。此外，这种不连续部可阻止在套筒和模制材料之间形成真空，而真空可能妨碍套筒从模制材料中移除。不连续部可以是延伸到或不延伸到套筒边缘的狭缝或间隙、防止真空形成的孔、有助于折叠的穿孔线等。

本领域技术人员将理解的是，还存在更多备选的实施方式和可能的变型，并且上述示例仅仅是一个或多个实施方式的说明。因此，保护范围仅由所附的权利要求限定。