JPS62270159A - アンプル等のガラス容器および該ガラス容器の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、容器の片側の所定点で容器を開口し得るよう
に形成されたガラス容器、特にアンプルに関するもので
ある。本発明は、同時に、このような容器をその次に開
は得るように調製する処理方法に関する。

〔従来の技術〕

アンプル、バイアルその他同様のガラス容器は、このガ
ラス容器に内容物を充填するための開放端を火焔内でシ
ールすることによって封止される。この方法によれば、
容器の内容物が使用されるまで不純物、蒸発または昇華
から保護される。

このように気密にシールされたガラス容器をできる限り
容易な方法で再び開ける場合の問題は、このような容器
が使用される限り、当然のことながら存在している。例
えば、アンプルを開ける最も普通の方法は、ガラス表面
の所望の点でヤスリを用いて引掻き傷をつけた後、アン
プルの頚部を破断する方法である。この方法は、アンプ
ルの頚部が破断される際に、細かいガラス破片が発生し
、これがアンプルの内容物を汚損し、またアンプルを開
ける人が傷つくという問題がある。

従来、アンプルを破断するための所定の破断線に沿う部
分に溶融エナメルのような物質を塗布することが提案さ
れている（西ドイツ特許第８８７．２９１号明細書）。

この物質の熱膨張係数はアンプルのガラスの熱膨張係数
より大で、これによりこの物質の冷却に際してガラスに
引張応力が発生し、これにより所定の破断部分での破断
を容易にしている。このエナメル溶融方法は、容易に認
識されるように、加工が極めて集約的であり、材料の熱
膨張差のため表面割れが発生し易いという問題がある。

他の方法として、引っかき、切削、エツチングその他同
様の方法によってアンプルの頚部に横断切欠をつけ、こ
れにより所定の破断部分（所定破断点）におけるガラス
を弱くすることが提案されている（英国特許第７１１ｉ
２．８５７号明細書）。

しかし、この方法は、ガラス表面につける傷の程度を正
確に予定できないので、アンプルが早期に破断してしま
うという問題が生じる。

また、容器を加熱および冷却することによって破断点に
おいて応力を凝縮させ、適当な器具によって破断点にお
いてガラスを破損させることによって容器を開けること
も提案されている。

西独特許第５５４．１４６号、第５９５，７２５号およ
び第８８３．２５９号明細書には、容器の成形中に所定
の破断点において、なお塑性状態にあるガラスに冷えた
工具を接触させる方法が記載されている。

この方法では、ガラス側面の所定帯域に応力が発生され
る。応力を発生させる目的でアンプルの内壁に冷却用工
具を接触させることは、現在の製造方法でさえも、実際
に行なうことは全く困難である。容器は上述の応力帯域
の点で表面に引っかき傷をつけることによって開けられ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕 さらに正確に言えば、上述の３つの西独特許明細書に記
載の方法においては、例えば、アンプルのようなガラス
容器の外周に沿って延びる応力環状帯を形成し、この応
力環状帯が交互に引張応力点と圧縮応力点とにより構成
されている。

この方法は、いまだ塑性状態にあるガラスに冷えた工具
を接触させる際に、微細割れ、溶接点、破断その地回様
の割れ等の表面欠陥が生じ、この結果、早期に判断し得
る表面に傷のあるガラス容器が製造される。さらにまた
、上述の３つの西独特許に記載の方法は、以下の理由に
より問題がある。すなわち、アンプルの全周に沿って延
びる割れが後の表面引っかき時に形成し得るために、交
互の圧縮および引張応力が十分高くなくてはならず、２
つの応力点間の間隔は割れが止まってしまうような大き
さであってはならない。これらの条件のため、この方法
は、将来性があるようであるが、５０年以前に提案され
て以来、未だに実施されていないというような困難な問
題を有している。

従って、本発明の目的は、ガラス容器を予め処理するこ
とによって熱的に発生したプレストレスの形で所定の破
断点ををし、これにより、これらのプレストレスは、所
定点でガラス表面に後に表面傷をつけることによってガ
ラス容器が安全に自動的に開口できるような応力形状を
有するように予め処理されたガラス容器を提供すること
にある。さらに、本発明の他の目的は、このようなガラ
ス容器を処理して、上述したようなプレストレスをガラ
スに生せしめ、これにより表面欠陥を防止する方法を提
供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕これらの目的
は、特許請求の範囲によるガラス容器および方法によっ
て、すなわち、前記プレストレスを工具を用いることな
しに容器９熱処理だけで加えることによって達成される
。

本発明によるガラス容器は、環状プレストレス帯域を示
し、この帯域が最初に発生された引張応力環状帯とこの
環状帯上に点状の圧縮応力帯域が点状に重なって形成さ
れていることを特徴とする。この複合応力環状帯の点に
おいて、特に後に発生される点状の圧縮応力に対してほ
ぼ直径の反対側に位置する点において、最大引張応力の
点が位置している。

驚くべきことに、例えば、適当な器具で軽く引っかくこ
とによって、好ましくは、最大引張応力の前述の点にお
いて軽い表面傷をプレストレス環状帯上に生せしめた場
合、環状プレストレス帯域に沿って割れが直線的に発生
する。この結果、ガラス容器はそれ自身によって１秒の
何分の１ないし数秒間の短時間で割れに沿って２個の部
分に分離され、この時間はプレストレスの量によって目
的に応じて調整することができる。

器具によって引っかくべき環状プレストレス帯域上の上
述の点は、例えば、赤線のような適当な目印で印してお
くのがよい。

本発明による方法においては、先づ最初に、引張応力帯
域である環状第１プレストレス帯域がガラス容器の軸線
方向に対して垂直な面内てガラス容器に発生される。こ
の後、ガラス容器を十分冷却したとき、または冷却され
ていたとき、第２の点状プレストレス帯域が環状引張応
力帯域の点で発生され、このプレストレス帯域は最初の
プレストレス帯域上に向い合って最初の引張応力帯域に
対する圧縮応力帯域を表わす。

このようにして、第１ａ図、第１ｂ図および第２ａ図、
第２ｂ’図に示す応力形状が得られる。

ガラス容器の周りを環状に加熱することによって引張応
力環状帯が形成され（第１ａ図）、これにより、プレス
トレスは値Ｚを有する（第１ｂ図）。

引張応力環状帯の点で点状に加熱することによって（第
２ａ図）、第２ｂ図に線図的に示されるような応力形状
が形成される。

引張応力環状帯を発生させるようガラス容器を加熱する
に際しては、ガラス容器を、好ましくは火焔による熱源
に対して相対的に動かすことによって加熱する。加熱後
、加熱したガラス容器を冷却させ、これによって、例え
ば、冷たい圧縮空気によって冷却を加速することがてき
る。

本発明の他の実施態様によれば、ガラス容器全体を加熱
した後、環状引張応力帯域に沿って冷却することができ
る。

引張応力環状帯を点状に加熱して圧縮応力帯域を発生さ
せるには、適当な細い尖端バーナーを用いて火焔により
加熱するのが好ましい。この加熱に際しては、ガラスを
変態点より高い温度に加熱すべきである。

ガラス容器の上述した処理は、容器の製造中、または、
後の処理または使用中の特定時点に限られることはない
。本発明による処理は、例えば、アンプルその他の容器
の製造に引き続いて、または、容器の充填前に行なうこ
とができる。

〔実　施　例〕

次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。

製造後、焼鈍した（冷却した）ガラス製アンプルをその
長さ軸線の周りに回転させながら固定されたバーナー上
を通過させてアンプルの頚部を加熱する。このようにし
て、ガラスを上述の環状帯域に沿って約７００℃に加熱
する。これによって、アンプルの頚部の周りに環状引張
応力帯域が形成する。

アンプルをその長さ方向軸線の周りに回転させながら固
定熱源に通過させる代りに、熱源を回転させて固定アン
プルの周りに通過させ得ることは勿論である。

この引張応力環状帯上の点は約８００°Ｃに細い尖端バ
ーナーによって加熱され、これによって、厳密に限られ
たプレストレス帯域が附加的に発生され、したがって、
この点に２つのプレストレスが重なる。

後にガラス容器を開口するために引っかき器具を作用さ
せる点に細い赤線を適当な方法でつけ、このアンプル頚
部上の点はアンプルが魚形状で加熱された点とは直径的
にほぼ反対側に位置する。

また、重なっているプレストレスの帯域および隣接帯域
に、プラスチックまたは潤滑材のようなガラス表面に傷
がつかぬ状態に保つための既知の被膜材料によって被膜
を施すことが好ましい。

アンプルの表面を目印点で作かに引っかく場合、マイク
ロクラックが形成し、１または２秒後、アンプルの先端
がそれ自身によって破断して分離する。

引っかき器具は、例えば、金属板片または圧縮厚紙片の
一側縁に炭化硅素またはカーバイドやすりを被膜したよ
うな安価な使い捨て器具が好適である。本発明によるガ
ラス容器を包装する厚紙の側縁を引っかき器具として用
い得るよう構成することもできる。

所望に応じ、引っかき器具を、引っかくと同時に破断し
たガラス片を外側に佛い落すよう構成することもできる
。

引っかきからアンプルの上端部が破断するまでの開口時
間は、引っかき器具の粒子のサイズによって影響される
。

〔発明の効果〕

本発明のよるガラス容器は多くの利点を有し、破断によ
って開口される従来既知のガラス容器に対して多くの利
点を有する。

・容器を開口するため手で破断する必要がない。

・ガラスの破断が内側表面上に生じないので、容器内の
内容物に破片が接触することがない。

・ガラス容器は、開口を希望するまで傷のない表面を保
持し、この結果、輸送中に破断するおそれがない。

・ガラス容器の上端は自動的に破断するので、ガラス容
器を開口時に静かに保持することができ、これにより容
器内の液体が動かす、したがって、例えば、溢れること
がない。

・ガラス容器の前処理は簡単であり、集約的作業でなく
、今日のガラス容器製造工場においてどこにても存在す
る設備によって前処理を行なうことができる。

・アンプルを封止する際に内部に発生する圧力は、アン
プル頚部か破断される前のマイクロクラックを経て開口
作業中に均等化される。このようにして開口時に分離点
から内容液がこぼれるのを同様に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図はアンプルを円周方向に加熱する状態を示す説
明図、第１ｂ図はプレストレスの大きさを示すグラフ、
第２ａ図は環状引張応力帯域上に魚形状圧縮応力帯域を
重ねて設けた状態を示す説明図、第２ｂ図は応力形状を
示すグラフである。 出願人　　ショット、ルールグラス、ジイーエムビイー
エイチ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）適当な器具によってかき傷をつけることによって
   所定箇所で容器を開口し得るように、所定箇所で容器に
   プレストレスを加えたアンプル等のガラス容器において
   、前記プレストレスが工具を用いることなしに容器の熱
   処理だけで加えられていることを特徴とするアンプル等
   のガラス容器。
2. （２）前記プレストレスが、ガラス容器の外周に沿って
   延びる最初に発生した引張応力帯域に、後で発生した点
   形状の圧縮応力帯域が所定地点で重なっている応力形状
   を示していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のガラス容器。
3. （３）前記点形状の圧縮応力帯域に対してほぼ直径の反
   対側に位置する点に引っかき器具を当てる目印が設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載のガラス容器。
4. （４）ガスラ表面を表面的に引っかくことによって容器
   を開口させ得るようにプレストレスを加えたアンプル等
   のガラス容器を製造する方法において、工具を用いるこ
   となしにガラス容器を熱処理するだけで前記プレストレ
   スを加えることを特徴とするアンプル等のガラス容器の
   製造方法。
5. （５）前記熱処理に際し、先づ最初に、容器の円周に沿
   って延びる環状引張応力が発生され、次に、この引張応
   力に重なる点状の圧縮応力が前記引張応力の環状帯上の
   点で発生されるように熱処理することを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の方法。
6. （６）容器を熱源に対して相対的に動かして容器を加熱
   することによって前記環状引張応力を発生させることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の方法。
7. （７）加熱した容器を冷却源に対して相対的に動かして
   加熱容器を冷却することによって環状引張応力を発生さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の方
   法。
8. （８）加熱後に前記環状引張応力帯域を積極的に冷却す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の方法
   。
9. （９）火焔によって容器を加熱することを特徴とする特
   許請求の範囲第６項に記載の方法。
10. （１０）前記引張応力の環状帯上の点においてガラス容
    器を点状加熱することによって前記点状圧縮応力が発生
    されることを特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第９
    項のいずれかに記載の方法。
11. （１１）細い尖端バーナーによって前記点状プレストレ
    スを発生させることを特徴とする特許請求の範囲第１０
    項に記載の方法。