JP5120976B2 - Oval bottle - Google Patents
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Description
本発明は、胴部外周の平面形状が楕円形状であるガラス製又は合成樹脂製のびんに関する。 The present invention relates to a glass or synthetic resin bottle having an elliptical planar shape on the outer periphery of a body portion.
例えば、下記特許文献1に示されるように、胴部外周の平面形状が楕円形状となっているびんが知られている。
このような従来の楕円形状びんの外周形状は、正確には幾何学的な楕円ではなく、2つ又は3つの異なる半径の円弧を組み合わせたものである。
例えば、図6の上段に示す「従来楕円」は、同図下段に示す幾何学的楕円に近似した形状ではあるが、実際には半径R=15.83mmの円弧と半径R=42mmの円弧を組み合わせたものである。したがって、これら円弧の境目では、曲率半径が15.83mmから42mmに段階的に変化する。
For example, as shown in the following
The peripheral shape of such a conventional elliptical bottle is not exactly a geometrical ellipse, but is a combination of two or three arcs of different radii.
For example, the “conventional ellipse” shown in the upper part of FIG. 6 has a shape that approximates the geometric ellipse shown in the lower part of the figure, but actually an arc having a radius R = 15.83 mm and an arc having a radius R = 42 mm are used. It is a combination. Therefore, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise from 15.83 mm to 42 mm.
従来の楕円形状びんは、図15に示すように、搬送ライン上でびん配列の乱れが生じやすく、びん詰まりが生じやすいという問題がある。
また、びんの包装形態として、多数のびんをマトリックス状に密着状態で整列させて包装するバルク包装がある。バルク包装は包装資材として段ボールなどの箱を使用しないので包装資材が少なく、包装体の容積も最小となる、非常に効率的な包装である。従来の楕円形状びんは整列させたときにびん配列の乱れが生じやすいので、バルク包装を行うことは困難であった。
As shown in FIG. 15, the conventional elliptical bottle has a problem that bottle arrangement is easily disturbed on the transport line and bottle clogging is likely to occur.
Moreover, as a packaging form of the bottle, there is a bulk packaging in which a large number of bottles are aligned and packed in a matrix state. Bulk packaging does not use a box such as corrugated cardboard as a packaging material, so there is little packaging material and the volume of the package is minimized. Conventional oval bottles are likely to be disturbed when aligned, making it difficult to perform bulk packaging.
本発明は、搬送ライン上でびん配列の乱れを少なくし、びん詰まりを改善すると共に、バルク包装も可能となる楕円形状びんを開発することを課題とするものである。 It is an object of the present invention to develop an elliptical bottle that reduces disturbance of the bottle arrangement on the conveyance line, improves bottle clogging, and enables bulk packaging.
本発明は、最大径部における水平断面外周形状が実質的に、
(x/A)n+(y/B)n=1
ただし、nは2.15〜3、A,Bは正の実数
の曲線であることを特徴とする楕円形状びんである。
In the present invention, the horizontal cross-section outer peripheral shape in the maximum diameter portion is substantially,
(X / A) n + (y / B) n = 1
However, n is 2.15 to 3, and A and B are oval-shaped bottles characterized in that they are positive real curves.
この曲線は、スーパー楕円と呼ばれるものである。
nは2.15〜3が適当で、2.15未満では搬送ライン上などにおけるびん配列の乱れが大きくなり、衝突強度も低下する。3を越えると楕円形状というよりは長方形のイメージに近くなる。
A:Bは(1.1〜3):1程度が適当である。AB比が1.1未満であると、楕円というよりは円形のイメージとなり、3を越えると扁平すぎてびんとして不適当になる。
This curve is called a super ellipse.
n is suitably 2.15-3, and if it is less than 2.15, the bottle arrangement is greatly disturbed on the conveying line and the collision strength is also reduced. If it exceeds 3, it will be closer to a rectangular image rather than an elliptical shape.
A: B is suitably about (1.1-3): 1. If the AB ratio is less than 1.1, a circular image is formed rather than an ellipse, and if it exceeds 3, it is too flat and inappropriate as a bottle.
上記曲線の式は幾何学的なものであるが、実際にびんを成形した場合は必ず若干の製造誤差により形の歪みなどが生じる。そこで、本発明においては、びん最大径部における水平断面外周形状は、「実質的に」上記式の曲線であればよい。
ガラスびん等のびん製造後の径の誤差は±1%以内程度であるので、ここでいう「実質的に」とは±1%以内の誤差を許容することをいう。具体的には、図19に示すように、幾何学的に正確な上記式の設計曲線A(実線)の外側に1%拡大した拡大形状p(破線)、内側に1%縮小した縮小形状q(破線)を描き、これら拡大形状pと縮小形状qの間に収まる形状である場合、実質的に上記式の曲線であるとする。
The above equation of the curve is geometrical, but when a bottle is actually formed, a shape distortion or the like always occurs due to a slight manufacturing error. Therefore, in the present invention, the horizontal cross-sectional outer peripheral shape in the bottle maximum diameter portion may be “substantially” a curve of the above formula.
Since the error of the diameter after manufacturing a bottle such as a glass bottle is within about ± 1%, the term “substantially” here means that an error within ± 1% is allowed. Specifically, as shown in FIG. 19, an enlarged shape p (dashed line) enlarged 1% outside the geometrically accurate design curve A (solid line) of the above equation, and a reduced shape q reduced 1% inside. When a (broken line) is drawn and the shape falls between the enlarged shape p and the reduced shape q, it is assumed that the curve is substantially the above equation.
本発明の楕円形状びんは、搬送ライン上においてびん配列の乱れが少なく、びん詰まりする可能性が小さくなる。また、びんを整列させたときのびん配列の乱れも少ないので、バルク包装も可能となる。
さらに、最大径部の曲率半径が全周に亘って連続的に変化するためデザイン性に優れたものとなり、びんどうしが衝突したときの衝撃強度も向上する。
The elliptical bottle of the present invention is less disturbed in the arrangement of bottles on the transport line, and the possibility of clogging is reduced. In addition, since the bottle arrangement is less disturbed when the bottles are aligned, bulk packaging is also possible.
Furthermore, since the radius of curvature of the maximum diameter portion continuously changes over the entire circumference, the design is excellent, and the impact strength when the bottles collide with each other is improved.
図1は実施例のガラス製のびん1の正面図、図2は平面図である。
びん1は口部2,肩部3、胴部4、裾部5、底部6からなる。
胴部4は垂直な曲面からなる直胴で、胴部全体がびんの最大径部となっている。胴部4の平面形状は図2に示すように楕円状で、その外周曲線は、実質的に、
(x/32.5)2.6+(y/26.25)2.6=1
のスーパー楕円となっている。
なお、この式はびんの中心を原点として長径方向にx軸、短径方向にy軸をとった場合であり、単位はmmである。
FIG. 1 is a front view of a
The
The
(X / 32.5) 2.6 + (y / 26.25) 2.6 = 1
It has become a super ellipse.
This equation is a case where the center of the bottle is the origin and the x axis is taken in the major axis direction and the y axis is taken in the minor axis direction, and the unit is mm.
肩部3は胴部上端から口部に向かって上方ほど縮径するテーパ面状となっており、上に行くにしたがって胴部のスーパー楕円から口部の円形になだらかに変化する曲面となっている。
口部2は円筒形で、外周部に螺条が形成され、その下にビードが形成されている。
裾部5は、胴部4下端から底部6に向けて下方ほど縮径するテーパ面状となっている。
The
The
The
実施例のびん1を成形時及び充填時の搬送ラインで搬送したところ、びん配列の乱れは少なく、びん詰まりなどのトラブルが発生することはなかった。また、バルク包装時のびん配列の乱れも少なく、問題なくバルク包装を行うことができた。
When the
〔スーパー楕円〕
図3〜5はスーパー楕円の説明図である。
スーパー楕円は、
(x/A)n+(y/B)n=1
となる曲線で、x軸の径は2A、y軸の径は2Bとなり、図2,3に示すように、nが大きくなると長方形に近くなる。n=2のときが通常の楕円である。
なお、図3〜5は、A=30mm、B=20mmの場合である。
スーパー楕円の特徴は、図5に示すように、曲率半径が、全周において、連続的かつ滑らかに変化することである。
[Super ellipse]
3-5 is explanatory drawing of a super ellipse.
Super ellipse
(X / A) n + (y / B) n = 1
The diameter of the x-axis is 2A and the diameter of the y-axis is 2B. As shown in FIGS. When n = 2, it is a normal ellipse.
3 to 5 are cases where A = 30 mm and B = 20 mm.
The feature of the super ellipse is that the radius of curvature changes continuously and smoothly over the entire circumference, as shown in FIG.
〔スーパー楕円と従来楕円の比較〕
従来の楕円形状びんにおける外周形状は、正確には2つ又は3つの異なる半径の円弧を組み合わせたものである。以下、このような楕円形状を「従来楕円」と呼ぶ。
図6〜10は、nが2〜4のときのスーパー楕円と、これに近似する従来楕円を比較したものである。なお、いずれも長径(直径)が60mm、短径(直径)が40mmの場合である。
[Comparison of Super Ellipse and Conventional Ellipse]
The outer peripheral shape of a conventional elliptical bottle is precisely a combination of two or three arcs of different radii. Hereinafter, such an elliptical shape is referred to as a “conventional ellipse”.
6 to 10 compare the super ellipse when n is 2 to 4 and the conventional ellipse approximated thereto. In both cases, the major axis (diameter) is 60 mm and the minor axis (diameter) is 40 mm.
図6はn=2のスーパー楕円(通常の楕円)とこれに近似する従来楕円である。
従来楕円は半径15.83mmと42mmの円弧を組み合わせたものである。したがて、これら円弧の境目において、曲率半径は15.83mmから42mmに段階的に(急激に)変化する。
これに対して、スーパー楕円は、図5に示すように、全周において曲率半径は連続的に滑らかに変化する。
FIG. 6 shows a super ellipse (normal ellipse) with n = 2 and a conventional ellipse that approximates this.
The conventional ellipse is a combination of arcs having a radius of 15.83 mm and a radius of 42 mm. Therefore, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise (abruptly) from 15.83 mm to 42 mm.
On the other hand, as shown in FIG. 5, the radius of curvature of the super ellipse changes continuously and smoothly over the entire circumference.
図7はn=2.25のスーパー楕円とこれに近似する従来楕円である。
従来楕円は半径17.5mmと50mmの円弧を組み合わせたものである。したがて、これら円弧の境目において、曲率半径は17.5mmから50mmに段階的に(急激に)変化する。
これに対して、スーパー楕円は、図5に示すように、全周において曲率半径は連続的に滑らかに変化する。
FIG. 7 shows a super ellipse of n = 2.25 and a conventional ellipse approximated thereto.
A conventional ellipse is a combination of circular arcs having a radius of 17.5 mm and 50 mm. Therefore, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise (abruptly) from 17.5 mm to 50 mm.
On the other hand, as shown in FIG. 5, the radius of curvature of the super ellipse changes continuously and smoothly over the entire circumference.
図8はn=2.5のスーパー楕円とこれに近似する従来楕円である。
従来楕円は半径30mm、17mm及び80mmの円弧を組み合わせたものである。したがって、これら円弧の境目において、曲率半径は30mmから17mmへ、17mmから80mmへというように段階的に(急激に)変化する。
これに対して、スーパー楕円は、図5に示すように、全周において曲率半径は連続的に滑らかに変化する。
FIG. 8 shows a super ellipse of n = 2.5 and a conventional ellipse approximated thereto.
A conventional ellipse is a combination of arcs with radii of 30 mm, 17 mm and 80 mm. Accordingly, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise (rapidly) from 30 mm to 17 mm and from 17 mm to 80 mm.
On the other hand, as shown in FIG. 5, the radius of curvature of the super ellipse changes continuously and smoothly over the entire circumference.
図9はn=3.0のスーパー楕円とこれに近似する従来楕円である。
従来楕円は半径50mm、15mm及び140mmの円弧を組み合わせたものである。したがて、これら円弧の境目において、曲率半径は50mmから15mmへ、15mmから140mmへというように段階的に(急激に)変化する。
これに対して、スーパー楕円は、図5に示すように、全周において曲率半径は連続的に滑らかに変化する。
FIG. 9 shows a super ellipse of n = 3.0 and a conventional ellipse approximated thereto.
A conventional ellipse is a combination of arcs with radii of 50 mm, 15 mm and 140 mm. Therefore, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise (rapidly) from 50 mm to 15 mm and from 15 mm to 140 mm.
On the other hand, as shown in FIG. 5, the radius of curvature of the super ellipse changes continuously and smoothly over the entire circumference.
図10はn=4.0のスーパー楕円とこれに近似する従来楕円である。
従来楕円は半径150mm、12mm及び300mmの円弧を組み合わせたものである。したがて、これら円弧の境目において、曲率半径は150mmから12mmへ、12mmから300mmへというように段階的に(急激に)変化する。
これに対して、スーパー楕円は、図5に示すように、全周において曲率半径は連続的に滑らかに変化する。
FIG. 10 shows a super ellipse with n = 4.0 and a conventional ellipse approximating it.
A conventional ellipse is a combination of arcs with radii of 150 mm, 12 mm and 300 mm. Therefore, at the boundary between these arcs, the radius of curvature changes stepwise (rapidly) from 150 mm to 12 mm and from 12 mm to 300 mm.
On the other hand, as shown in FIG. 5, the radius of curvature of the super ellipse changes continuously and smoothly over the entire circumference.
〔衝撃強度〕
ガラスびんが衝突した場合、びんの衝撃強度は衝突したときにびんどうしが変形し、接触する幅(コンタクト幅)に関係する。
図11は、横軸にコンタクト幅、縦軸に衝撃強度比率を示し、コンタクト幅1mmのときの衝撃強度を1としている。
同図に示されるようにコンタクト幅が広くなると衝撃強度も大きくなる。
[Impact strength]
When a glass bottle collides, the impact strength of the bottle is related to the width (contact width) where the bottles deform and contact when colliding.
In FIG. 11, the horizontal axis represents the contact width, the vertical axis represents the impact strength ratio, and the impact strength is 1 when the contact width is 1 mm.
As shown in the figure, the impact strength increases as the contact width increases.
図12,13は、図6〜10に示すスーパー楕円と従来楕円のコンタクト幅を比較したもので図12が長径側、図13が短径側のものである。図において「SP楕円」はスーパー楕円を意味している。いずれも、びんが衝突したときの変形量が0.03mmの場合のコンタクト幅である。
従来楕円においても、曲率半径が大きくなるとコンタクト幅が大きくなる。スーパー楕円においては指数nが大きくなるとコンタクト幅が大きくなるが、その増え方(線の傾き)は従来楕円の場合よりも相当に大きい。
12 and 13 compare the contact widths of the super ellipse shown in FIGS. 6 to 10 and the conventional ellipse. FIG. 12 shows the major axis side, and FIG. 13 shows the minor axis side. In the figure, “SP ellipse” means a super ellipse. Both are contact widths when the deformation amount when the bottle collides is 0.03 mm.
Even in the conventional ellipse, the contact width increases as the radius of curvature increases. In the super ellipse, the contact width increases as the index n increases, but the increase (line slope) is considerably larger than in the conventional ellipse.
図14は図6〜10に示すスーパー楕円と従来楕円のコンタクト幅と衝撃強度向上率をまとめたもので、同図において「形状1」〜「形状5」が図6〜図10の場合を意味する。衝撃強度向上率はn=2.0の通常の楕円の場合を1として、nの異なる各スーパー楕円について%で表している。
スーパー楕円の指数nが2未満では、従来楕円のコンタクト幅が広くなる。2以上ではスーパー楕円のコンタクト幅が大きくなり、数%ではあるが衝撃強度が向上する。この結果、nが2.25より大きいとスーパー楕円は従来楕円に対して優位性があることがわかる。
FIG. 14 summarizes the contact width and impact strength improvement rate of the super ellipse and the conventional ellipse shown in FIGS. 6 to 10, and in FIG. 14, “
When the index n of the super ellipse is less than 2, the contact width of the conventional ellipse becomes wide. If it is 2 or more, the contact width of the super ellipse becomes large, and the impact strength is improved although it is several percent. As a result, it can be seen that when n is larger than 2.25, the super ellipse is superior to the conventional ellipse.
〔びん配列乱れにくさ〕
図15は搬送ラインで楕円形状のびんが接触しながら搬送されているときの様子で、びんの配列が乱れている。バルク包装時にびんを整列させたときも、楕円形状のびんは同様に乱れを生じる。
このようなびん配列の乱れは、図16,17に示すようにびんの中心から所定距離における隣接びんとの隙間に関係する。すなわち、隙間が小さいほうがびん配列の乱れが生じにくい。図16はn=2とn=2.25のスーパー楕円と、これに近似する従来楕円(図6,7の場合)、図17はn=2.5とn=3のスーパー楕円と、これに近似する従来楕円(図8,9の場合)である。
n=2の場合、スーパー楕円は従来楕円よりも隙間が大きく、びん配列が従来楕円よりも乱れやすいが、nが2.25以上の場合は、いずれも従来楕円よりも隙間が小さく、びん配列が従来楕円よりも乱れにくい。この結果、nが2.25以上であると、びん配列が従来楕円よりも乱れにくくなり、搬送ライン上でのびん詰まりを防止でき、バルク包装にも有利になることがわかる。
[Bottle alignment is difficult]
FIG. 15 shows a state where the elliptical bottles are being conveyed while in contact with the conveyance line, and the arrangement of the bottles is disturbed. When the bottles are aligned during bulk packaging, the elliptical bottles are similarly disturbed.
Such disturbance of the bottle arrangement is related to a gap between adjacent bottles at a predetermined distance from the center of the bottle as shown in FIGS. That is, the smaller the gap, the less likely the bottle arrangement is disturbed. FIG. 16 shows a super ellipse with n = 2 and n = 2.25 and a conventional ellipse that approximates it (in the case of FIGS. 6 and 7). FIG. 17 shows a super ellipse with n = 2.5 and n = 3. Is a conventional ellipse approximating to (in the case of FIGS. 8 and 9).
When n = 2, the super ellipse has a larger gap than the conventional ellipse, and the bottle arrangement is more disturbed than the conventional ellipse. However, when n is 2.25 or more, the gap is smaller than the conventional ellipse, and the bottle arrangement. Is less disturbed than the conventional ellipse. As a result, it is found that when n is 2.25 or more, the bottle arrangement is less likely to be disturbed than the conventional ellipse, bottle clogging on the conveyance line can be prevented, and it is advantageous for bulk packaging.
〔nの下限値〕
図18はスーパー楕円と従来楕円の長径側の曲率半径を比較したもので、実線がスーパー楕円、破線が従来楕円である。前記の衝撃強度及びびん配列の乱れにくさは、いずれも長径側の曲率半径に由来し、曲率半径が大きいほど有利になる。図18に示されるように、スーパー楕円の指数nが2.15以上の場合、スーパー楕円の曲率半径は従来楕円に比べて十分に大きくなり、優位性が明らかになる。したがって、本発明におけるnの下限値を2.15とする。
[Lower limit of n]
FIG. 18 shows a comparison of the radius of curvature of the major ellipse between the super ellipse and the conventional ellipse. The solid line is the super ellipse and the broken line is the conventional ellipse. Both the impact strength and the difficulty of disturbance of the bottle arrangement are derived from the radius of curvature on the longer diameter side, and the larger the radius of curvature, the more advantageous. As shown in FIG. 18, when the index n of the super ellipse is 2.15 or more, the radius of curvature of the super ellipse becomes sufficiently larger than that of the conventional ellipse, and the superiority becomes clear. Therefore, the lower limit value of n in the present invention is set to 2.15.
1 びん
2 口部
3 肩部
4 胴部
5 裾部
6 底部
7 搬送ライン
1
Claims (1)
(x/A)n+(y/B)n=1
ただし、nは2.15〜3、A,Bは正の実数
の曲線であることを特徴とする楕円形状びん。 The horizontal cross-sectional outer periphery shape at the maximum diameter part is substantially
(X / A) n + (y / B) n = 1
However, an elliptical bottle characterized in that n is 2.15 to 3 and A and B are positive real curves.
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JP2010162889A JP5120976B2 (en) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | Oval bottle |
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JP2012025400A JP2012025400A (en) | 2012-02-09 |
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