KR20210107078A - 개선된 파괴 강도 및 구강 촉감을 가진 음용 도구 - Google Patents

개선된 파괴 강도 및 구강 촉감을 가진 음용 도구 Download PDF

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KR20210107078A
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베른트 호페
토마스 웨드리치
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고트프리드 하스
펜시앙 퀴안
준밍 수에
폴케르 스테텐
다카히사 우치다
크사바 데브레체니
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쇼오트 아게
쇼오트 글라스 테크놀로지스 (쑤저우) 코퍼레이션 리미티드.
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Abstract

본 발명은 빨대인 음용 도구에 관한 것이다.

Description

개선된 파괴 강도 및 구강 촉감을 가진 음용 도구
본 발명은 음용 도구에 관한 것이다.
플라스틱 제품은 환경에 유해하다. 일회용 플라스틱의 금지법은 떠오르는 사회적 쟁점이다. 한 양태에서, 증가하는 환경 문제점은 플라스틱 빨대에 의해 야기된다. 이 플라스틱 빨대는 예를 들면, 식당, 술집, 카페 또는 가정에서 널리 사용된다. 그러나 플라스틱 빨대는 종종 해양 쓰레기에서 발견되며 환경을 심각하게 위협할 수 있다. 플라스틱 빨대는 죽은 바닷새와 거북이의 위에서 발견되었다. 플라스틱 빨대의 분해는 매우 오랜 시간이 걸린다. 종종 미세플라스틱으로서 지칭되는, 플라스틱 빨대의 분해 생성물은 미생물 및 동물에 의해 흡수되고 먹이 사슬에 축적되며, 동물 및 인간에게 피해를 야기할 수 있다.
따라서, 플라스틱 빨대에 대한 대안적 음용 도구가 필요하다. 대안은 환경 친화적이어야 한다. 이러한 원하는 새로운 유형의 음용 도구는 환경적으로 유해한 쓰레기를 피하기 위해 재활용될 수 있어야 하고 다회 재사용될 수 있어야 한다. 나아가, 새로운 유형의 음용 도구는 동물 및 인간에게 임의의 피해를 주는 것을 방지하기 위해 동물의 위 내로 들어가지 않아야 한다. 또한, 원하는 음용 도구는 먹이 사슬에 축적될 수 있는 분해 생성물을 생성하지 않아야 한다. 원하는 음용 도구는 내부 및/또는 외부 침해를 통해 동물에게 피해를 야기하지 않아야 한다.
바람직한 음용 도구는 환경 친화적이고, 파손에 대한 내성을 갖고 치수 안정성을 유지한다. 특히, 온전하고 변형 불가능한 음용 도구는 동물에 의해 먹힐 가능성을 감소시킨다. 동시에, 바람직한 음용 도구는 낮은 파손 위험을 가져야 하고 품질이 일정해야 하고 좋은 구강 촉감 및 매력적인 외관을 가져야 한다.
종이 빨대와 같은 종이 음용 도구는 플라스틱 음용 도구에 대한 대안일 수 있다. 종이 빨대는 짧은 분해 시간을 가진다. 그러나, 종이 빨대는 다회 사용에 적합하지 않다. 코팅을 이용하여, 종이 빨대가 재사용될 수 있게 만들 수 있거나, 종이 빨대를 채색할 수 있거나 구조화할 수 있다. 그러나, 이 코팅은 음용 도구의 재활용성 및 환경 친화성을 감소시킨다. 또한, 종이 음용 도구는 세척하기 어렵다.
대안적으로, 빨대 음용 도구, 예컨대, 빨대로 만들어진 빨대를 플라스틱 빨대 대신에 사용할 수 있다. 빨대 음용 도구는 생체분해될 수 있다. 그러나, 빨대 음용 도구는 광범위한 다회 사용에 적합하지 않다. 나아가, 빨대 음용 도구는 변형되기 쉽고 사용 후 세척하기 어렵다. 뿐만 아니라, 나무 빨대 또는 대나무 빨대와 같은 다른 음용 도구를 플라스틱 빨대 대신에 사용할 수 있다. 그러나, 나무 빨대 또는 대나무 빨대는 높은 표면 조도를 갖는 성향이 있어 세척하기 어렵다. 이것은 동물 또는 인간의 건강에 유해할 수 있는 미생물의 생장을 유발할 수 있는 잔류 유체를 초래할 수 있다.
또 다른 대안적 음용 도구는 금속 빨대와 같은 금속 음용 도구일 것이다. 성향에 의하면, 금속 빨대는 우수한 구강 촉감 및 매력적인 외관을 제공하지 않고 균일한 품질을 제공하기 어렵다. 금속 빨대는 투명성이 결여되어, 금속 빨대의 내부 청결도를 외부에서 용이하게 평가할 수 없다.
재사용될 수 있는 음용 도구는 위생적이어야 한다. 즉 이러한 음용 도구는 예를 들면, 일반 식기세척기에서 용이하게 세척되어야 한다. 또한, 이러한 음용 도구는 화학적 불활성을 나타내어야 하고 많은 식기세척기 주기 후조차도 이 불활성을 유지해야 한다.
본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 극복하는 것이다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 한편으로 환경 친화적이고 다른 한편으로 낮은 파손 위험 및 높은 내구성을 가진 새로운 유형의 음용 도구를 제공하는 것이다.
본 발명은
적어도 하나의 제1 개구를 포함하는 적어도 하나의 제1 단부 단면,
적어도 하나의 제2 개구를 포함하는 적어도 하나의 제2 단부 단면, 및
제1 개구부터 제2 개구까지 연장되어 있는 유리로 제조되고 제1 단부 단면 및 제2 단부 단면을 포함하고 적어도 하나의 내강을 둘러싸는 적어도 하나의 벽
을 가진 음용 도구로서,
제1 단부 단면 및 제2 단부 단면 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로
적어도 하나의 릿지,
특정 단부 단면의 각각의 특정 단면도에서 적어도 하나의 외부 전이각을 가진 적어도 하나의 외부 엣지로서, 각각의 특정 단면도가 음용 도구의 중심축에 평행한 평면 내에 있고, 각각의 특정 단면도가 음용 도구의 중심축을 포함하는 것인 적어도 하나의 외부 가장자리, 및
각각의 특정 단면도에서 적어도 하나의 내부 전이각을 가진 적어도 하나의 내부 엣지
를 가진 특정 단부 단면으로서 디자인되어 있고,
각각의 특정 단면도에서 상기 벽의 적어도 하나의 특정 두께가 각각의 외부 엣지와 각각의 내부 엣지 사이의 수평 거리로서 정의되고, 이때 수평 거리가 음용 도구의 중심축에 수직인 축을 따라 측정되고;
각각의 특정 단면도에서 외부 전이각이 한편으로 각각의 외부 엣지와 릿지의 각각의 정점 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구의 중심축에 수직으로 배향된 평면 사이의 각도이고;
각각의 특정 단면도에서 내부 전이각이 한편으로 각각의 내부 엣지와 릿지의 각각의 정점 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구의 중심축에 수직으로 배향된 평면 사이의 각도이고;
외부 전이각 및 내부 전이각 둘다가 90도 미만의 절대 값을 가진 것인 음용 도구를 제안함으로써 상기 문제점을 해결한다.
따라서, 본 발명은 빨대와 같은 음용 도구를 위한 재료로서 유리의 사용이 최신기술로부터 알려진 많은 결점들을 쓸모없게 만든다는 놀라운 발견에 기반한다. 구체적으로, 음용 도구는 유리를 재료로서 사용함으로써 용이하게 세척되고 바람직하게는 복수의 식기세척기 주기를 거친 후조차도 그의 매력적인 외관을 잃지 않으면서 완벽하게 재사용될 수 있음을 관찰하였다. 이러한 음용 도구는 그의 청결도가 외부에서 용이하게 평가될 수 있을 정도로 투명한다는 이점도 가진다. 상기 음용 도구는 품질 또는 순도의 손실 없이 매우 높은 재활용성도 가진다.
산업계는 유리 재활용에 있어서 다년간의 경험을 가진다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 음용 도구를 위해 사용되는 유리는 용이하게 재활용될 수 있는 유리, 예를 들면, Pb, As 및 Cd과 같은 독성 성분을 함유하지 않는 유리로 제조된다. 이 유리는 특징 없는 맛, 높은 화학적 안정성 및 높은 화학적 불활성을 가진다. 유리벽의 높은 화학적 안정성 때문에, 예를 들면, 음용 도구가 예를 들면, 쥬스, 차 또는 식기세척기 유체와 같은 유체와 접촉할 때 유리벽으로부터 침전되거나 침출되는 물질이 거의 없다. 특히, 음용 도구는 높은 산성 조건을 가진 액체(예를 들면, 라임 쥬스), 알칼리성 조건을 가진 액체(예를 들면, 일부 세제들), 유기 용매(예를 들면, 보드카 중의 에탄올), 및 이들의 조합, 예컨대, 산성 및 유기성 용매(예를 들면, 롱 아일랜드 아이스티)를 비롯한 모든 공격적인 화학적 조건들을 견딜 수 있다. 음용 도구는 심지어 고온에서도 이 가혹한 물질들의 반복된 영향 하에서 조차도 그의 유리한 성질을 잃지 않아야 한다. 바람직한 실시양태에서, 음용 도구를 위해 사용되는 유리는 이 가혹한 조건을 견딜 수 있다. 음용 도구는 품질 또는 순도의 손실 없이 산업용 세척기에 의한 세척에 적합하다.
지금까지, 유리로 제조된 음용 도구, 예컨대, 빨대는 예를 들면, 사용자가 음용 도구의 단부 단면을 물거나 단부 단면이 음용 유리컵의 바닥에 부딪히는 경우 빨대가 깨질 수 있음을 걱정하기 때문에 널리 사용되지 않았다. 또한, 사용자는 유리 빨대가 특히 세라믹 타일 또는 대리석과 같은 단단한 바닥이 있는 주방에서 사용되는 경우 바닥에 떨어질 때 깨지는 것을 두려워하였다. 부모들은 특히 깨진 유리벽 및 날카로운 파편을 걱정하여 그들의 자녀가 유리 빨대를 사용하는 것을 꺼려하였다.
본원에서 설명된 음용 도구는 모든 이 문제점들을 해결하고 사용자의 두려움을 해소함으로써, 유리 빨대가 시장에 진입하여, 플라스틱 빨대 및 내구성이 약한 대안을 대체하는 데 도움을 준다.
특히 유리를 음용 도구의 재료로서 사용하여, 빨대의 디자인, 특히 그의 단부 단면 전체에 걸쳐 디자인을 용이하고 효율적인 방식으로 조절할 수 있음이 밝혀졌다. 이와 관련하여 놀랍게도, 음용 도구의 각각의 단부 단면의 엣지 디자인을 조절함으로써, 외부 힘에 대한 전체 도구의 높은 기계적 내성을 수득할 수 있음을 발견하였다.
그 이유는 상기 언급된 외부 힘이 전형적으로 음용 도구의 단부 단면에 영향을 미칠 것이라는 점이다. 따라서, 단부 단면의 적절한 디자인은 음용 도구의 개선된 성질을 제공한다.
엣지 디자인은 특히 내부 전이각 및 외부 전이각에 의해 결정된다. 따라서, 각각의 각도의 조절이 빨대의 기계적 성질을 개선한다는 것은 놀라운 발견이다. 내부 전이각 및 외부 전이각은 이들 각각의 값이 90도 미만이도록 선택된 경우, 음용 도구에 가해진 힘에 대한 높은 내성을 가진 특히 강인한 유리 빨대가 수득될 수 있음이 밝혀졌다. 나아가, 동시에 특히 좋은 구강 촉감도 나타나는 것으로 확인되었다. 이것은 날카로운 엣지 등으로 인해 사용 동안 구강을 손상시킬 위험도 감소되기 때문에 안전성도 개선한다.
나아가, 본 발명자들은 엣지 디자인의 발명적 개념이 이후에 유리 빨대에도 적용될 것임을 발견하였다. 이것은 기본 음용 도구에 기반하여, 각각의 의도된 사용 분야에 따라 상이한 유형의 음용 도구를 제조할 수 있을 가능성을 내포한다. 예를 들면, 일부 디자인의 단부 단면을 가진 한 유형 및 일부 다른 디자인의 단부 단면을 가진 또 다른 유형. 유리 빨대와 같은 음용 도구를 제조할 수 있는 기존 기계를 슬롯 버너 스트립(slot burner strip)과 같은 일부 연장 수단으로 개량하여 상이한 유형의 단부 단면을 형성할 수도 있다.
제안된 접근법 덕분에, 유리 빨대는 유리 빨대가 파손될 위험이 감소되므로 어린이에 의해서도 사용될 수 있다. 더 강인한 음용 도구는 본 발명에 따라 디자인된 유리 빨대가 더 많이 조심스럽게 취급되어야 할 필요는 없으나, 그의 통상적인 기존 제품과 유사한 방식으로 사용될 수 있기 때문에 미식법에서 많은 장점도 가진다.
결과적으로, 발명적 개념은 유리 재료가 언뜻 보기에는 주방 환경에서 사용하기 어려울 수 있지만, 디자인 능력에 관한 장점이 그 어려움을 덜 심각하게 만든다는 발견에 기반한다.
당분야에서 숙련자는 외부 엣지 및 내부 엣지 둘다가 3차원 음용 도구를 지칭한다는 것을 명확히 이해한다. 특정 단면도에서, 외부 엣지 및 내부 엣지는 전형적으로 그 단면도의 각각의 횡단면 평면과 교차점으로서 나타난다. 실제로, 외부 엣지는 그의 외부 쪽에서 음용 도구의 외부 원주를 따라 지나는 선에 상응한다. 따라서, 내부 엣지는 그의 내부 쪽에서 음용 도구의 내부 원주를 따라 지나는 선에 상응한다. 각각의 원주 선이 각각의 횡단면 평면과 교차할 때, 두 선들은 단면도에서 교차점으로서 나타난다.
용어 "특정 단면도"는 음용 도구의 중심축에 평행하고 음용 도구의 중심축을 포함하는 평면이 음용 도구를 가로지는 경우 수득된 단면도를 지칭하는 것으로 인식된다. 물론, 이 정의에 부합하는 (무한 수는 아닐지라도) 복수의 특정 단면도가 존재한다.
본원에서 용어 "단면도"가 사용되는 경우, 이 용어는 상반된 의미가 명시적으로 언급되어 있지 않거나 다른 의미가 문맥으로부터 도출되지 않는다면 바람직하게는 "특정 단면도"를 지칭한다.
바람직한 실시양태에서, 외부 전이각, 내부 전이각 및/또는 특정 두께의 값은 각각 특정 단면도에 걸쳐 바뀌지 않는다. 이것은 고도 대칭성 음용 도구의 경우일 것이다. 그러나, 또한 바람직한 실시양태에서, 외부 전이각, 내부 전이각 및/또는 특정 두께의 값은 각각 특정 단면도 중 적어도 일부에 걸쳐 바뀐다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각의 절대 값은 내부 전이각의 절대 값과 동일하지 않은 것이 바람직할 것이다.
외부 전이각과 내부 전이각이 상이한 절대 값을 가진 경우, 엣지의 디자인을 실제 요건에 맞게 더 조심스럽게 조절하게 만드는 더 복잡한 디자인 옵션이 수득될 수 있다. 예를 들면, 2개의 각도, 즉 내부 전이각 및 외부 전이각의 독립적인 선택은 음용 도구를 음용 유리컵 내로 떨어뜨리는 것과 관련하여 특히 높은 내성을 수득하는 데 이용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 이것은 특히 좋은 구강 촉감을 수득하는 데 이용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 이것은 음용 도구를 사용하는 사용자의 구강에 대한 피해와 관련하여 특히 안전한 디자인을 수득하는 데 이용될 수 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각은 >0도 내지 <90도, 20도 내지 60도, 30도 내지 50도, 적어도 10도, 적어도 20도, 적어도 30도, 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하 또는 50도 이하의 절대 값을 갖는 것이 바람직할 것이다.
외부 전이각을 상기 상한 및/또는 하한으로 제한함으로써, 특히 강인하고 동시에 구강 촉감과 관련하여 특히 좋은 음용 도구가 수득될 것이다.
외부 엣지의 보다 작은 외부 전이각은 예를 들면, 마시는 동안 입술과 혀에 대한 더 우수한 구강 촉감을 제공할 것이다. 나아가, 외부 엣지의 보다 작은 외부 전이각은 내부 및/또는 외부 침해에 의한 피해를 방지할 것이다.
예를 들면, 바람직한 실시양태에서, 외부 전이각은 10도 내지 70도, 30도 내지 70도, 40도 내지 70도, 10도 내지 50도, 30도 내지 50도 또는 40도 내지 50도의 절대 값으로 제한될 것이다.
한 바람직한 실시양태에서, 외부 전이각은 각각의 특정 단면도에서 상기 하한 및 상한으로 제한된다. 바람직하게는, 외부 전이각과 관련하여 특정 단면도의 적어도 일부에 걸쳐 변화가 여전히 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 내부 전이각은 >0도 내지 <90도, 20도 내지 60도, 30도 내지 50도, 적어도 10도, 적어도 20도, 적어도 30도, 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하 또는 50도 이하의 절대 값을 갖는 것이 바람직할 것이다.
내부 전이각을 상기 상한 및/또는 하한으로 제한함으로써, 특히 강인하고 동시에 구강 촉감과 관련하여 특히 좋은 음용 도구가 수득될 것이다.
바람직한 실시양태에서, 내부 전이각은 외부 전이각보다 더 크다. 보다 작은 내부 전이각은 예를 들면, 마시는 동안 혀에 대한 더 우수한 맛 및 더 우수한 구강 촉감을 제공할 것이다. 나아가, 보다 작은 내부 전이각은 내부 및/또는 외부 침해에 의한 피해를 방지한다. 보다 작은 내부 전이각은 구강의 내부, 예를 들면, 혀에 대한 피해를 방지할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 제1 전이각 및 제2 전이각은 둘다 동일한 절대 값(따라서, 균일한 엣지)을 가진다. 바람직하게는, 외부 전이각과 내부 전이각의 비는 0.75 내지 1.25, 0.8 내지 1.2, 또는 심지어 0.9 내지 1.1이다. 바람직한 실시양태에서, 외부 전이각과 내부 전이각의 비는 0.99 내지 1.01이다. 균일한 엣지는 바람직한 구강 촉감을 제공한다.
예를 들면, 바람직한 실시양태에서, 내부 전이각은 10도 내지 50도, 10도 내지 40도, 10도 내지 30도, 20도 내지 50도, 20도 내지 40도, 30도 내지 50도, 30도 내지 40도 또는 40도 내지 50도의 절대 값으로 제한될 것이다.
한 바람직한 실시양태에서, 내부 전이각은 각각의 특정 단면도에서 상기 상한 및 하한으로 제한된다. 바람직하게는, 내부 전이각과 관련하여 특정 단면도의 적어도 일부에 걸쳐 변화가 여전히 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각은 40도 내지 50도의 값을 갖고/갖거나 내부 전이각은 15도 내지 45도의 값을 갖는 것이 바람직할 것이다.
각각의 외부 전이각 및/또는 내부 전이각의 선택은 음용 도구의 사용 동안 특히 좋은 구강 촉감 및/또는 음용 도구의 특정 기계적 강인성을 제공함을 발견하였다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 음용 도구는 외부 엣지에서 특정 단부 단면에 걸쳐 최대 외경을 갖는 것이 바람직할 것이다.
그에 따라 단부 단면의 디자인이 선택되면, 특정 단부 단면의 디자인의 조절을 개선함으로써, 그 단부 단면에 의해 제공된 기계적 강인성 및/또는 구강 촉감의 조절을 개선할 수 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 내강은 내부 엣지에서 특정 단부 단면에 걸쳐 최소 내경을 갖는 것이 바람직할 것이다.
그에 따라 단부 단면의 디자인이 선택되면, 특정 단부 단면의 디자인의 조절을 개선함으로써, 그 단부 단면에 의해 제공된 기계적 강인성 및/또는 구강 촉감의 조절을 개선할 수 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제1 거리는 릿지의 정점과 외부 엣지 사이의 수직 거리에 의해 정의되고, 이 거리는 릿지의 정점과 내부 엣지 사이의 수직 거리에 의해 정의되는 제2 거리보다 더 큰 것이 바람직할 것이고, 이때 바람직하게는 상기 수직 거리는 음용 도구의 중심축에 평행한 방향을 따라 측정된다.
제1 거리와 제2 거리 사이의 언급된 상대적 관계를 따르는 단부 단면의 디자인이 더 강인한 디자인을 가능하게 한다는 것은 놀라운 발견이다. 본 발명자들은 상기 관계를 충족시킬 때 단부 단면이 적어도 부분적으로 전형적으로 음용 도구의 중심축을 향해 기울어진다는 점에서 이것이 달성된다고 가정한다. 이것은 더 큰 상단 표면적을 제공할 것이고, 이 더 큰 상단 표면적은 본 발명자들의 가정에 따르면 충격 등 - 예를 들면, 음용 도구가 음용 유리컵 내로 떨어지는 경우 또는 심지어 음용 도구가 바닥으로 떨어지는 경우에 대한 더 높은 내성을 제공할 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제1 거리와 제2 거리 사이의 비는 1.10 내지 2.10인 것이 바람직할 것이다.
이 기준을 충족시키는 비는 이러한 음용 도구의 강인성이 특히 개선됨과 동시에 구강 촉감이 좋아지므로, 손상의 위험도 감소된다는 것이 확인되었기 때문에 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 상기 비는 1.3 내지 1.8, 보다 바람직하게는 1.4 내지 1.7이다.
예를 들면, 바람직한 비는 약 2:1일 것이다. 즉, 제1 거리는 제2 거리의 2배만큼 길다. 이것은 음용 도구, 특히 그의 단부 단면(들), 바람직하게는 특정 단부 단면의 특히 유리한 디자인을 제공하는 것으로 입증되었다. 3:2의 비도 바람직할 것이다. 즉, 제1 거리는 제2 거리보다 50% 더 길다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제3 거리는 릿지의 정점과 외부 엣지 사이의 수평 거리에 의해 정의되고, 이 거리는 릿지의 정점과 내부 엣지 사이의 수평 거리에 의해 정의되는 제4 거리보다 더 큰 것이 바람직할 것이고, 이때 바람직하게는 상기 수평 거리는 바람직하게는 각각의 단면도 내에서 음용 도구의 중심축에 수직인 축을 따라 측정된다.
제3 거리와 제4 거리 사이의 언급된 상대적 관계를 따르는 단부 단면의 디자인이 더 강인한 디자인을 허용한다는 것은 놀라운 발견이다. 본 발명자들은 상기 관계를 충족시킬 때 단부 단면이 적어도 부분적으로 전형적으로 음용 도구의 중심축을 향해 기울어진다는 점에서 이것이 달성된다고 가정한다. 이것은 더 큰 상단 표면적을 제공할 것이고, 이 더 큰 상단 표면적은 본 발명자들의 가정에 따르면 충격 등 - 예를 들면, 음용 도구가 음용 유리컵 내로 떨어지는 경우 또는 심지어 음용 도구가 바닥으로 떨어지는 경우에 대한 더 높은 내성을 제공할 것이다.
제1 거리와 제2 거리의 각각의 비뿐만 아니라 제3 거리와 제4 거리의 비도 충족시키는 음용 도구가 특히 바람직할 것임을 인지해야 한다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제4 거리와 제3 거리의 비는 2.0 미만, 바람직하게는 0.8 미만인 것이 바람직할 것이다.
이 기준을 충족시키는 비는 이러한 음용 도구의 강인성이 특히 개선됨과 동시에 구강 촉감이 좋아지므로, 손상 위험도 감소된다는 것이 확인되었기 때문에 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 상기 비는 1.6보다 더 작고, 보다 바람직하게는 1.2보다 더 작고, 훨씬 더 바람직하게는 0.5보다 더 작다.
예를 들면, 바람직한 비는 약 1:2일 것이다. 즉, 제3 거리는 제4 거리의 2배만큼 길다. 이것은 음용 도구, 특히 그의 단부 단면(들), 바람직하게는 특정 단부 단면의 특히 유리한 디자인을 제공하는 것으로 입증되었다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 한편으로 음용 도구의 벽의 특정 두께와 다른 한편으로 이 벽의 최소 두께의 비는 1.10보다 더 큰 것이 바람직할 것이다.
음용 도구의 단부 단면(들)은 각각의 비의 두께를 가짐으로써 특히 강인하다. 바람직한 실시양태에서 특정 두께가 예를 들면, 벽의 최소 두께보다 단지 10% 더 크다는 것은 충분히 입증되었다.
추가로, 제1 거리와 제2 거리의 비 및/또는 제3 거리와 제4 거리의 비도 본 발명에 의해 바람직한 실시양태로서 기재된 것으로서 간주되는 경우, 특히 잘 균형 잡힌 음용 도구, 특히 잘 균형 잡힌 단부 단면(들), 바람직하게는 특정 단부 단면이 수득된다.
바람직한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 단부 단면(들), 바람직하게는 특정 단부 단면은 바람직하게는 각각의 특정 단면도에서 평평한 구로서 디자인된다. 바람직하게는, 평평한 구는 바람직하게는 각각의 특정 단면도에서 중심을 향해 기울어진다. 이러한 평평하고/하거나 기울어진 구는 기재된 2개의 비 및/또는 특정 두께에 관한 기준을 충족시킴으로써 수득될 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 음용 도구는 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 적어도 10, 바람직하게는 적어도 50, 보다 바람직하게는 적어도 100의 점수를 갖는 것이 바람직할 것이다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험이 음용 도구의 강인성에 대한 예시적이고 재현 가능하고 -가장 중요한- 신뢰 가능한 척도를 제공한다는 것은 놀라운 발견이다.
바키퍼 낙하 시험은 본 발명에 따른 음용 도구의 통상의 사용을 대표하기 때문에 특히 유용하다. 따라서, 시험할 통상의 시나리오 대상체를 만드는 것은 음용 도구의 성질을 평가하고 특징규명하기 위한 유리한 기반을 제공한다.
음용 도구가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 10 이상의 점수를 가진 경우, 음용 도구의 개선된 강인성이 제공된다. 훨씬 더 증가된 점수가 음용 도구에 배정되면, 음용 도구는 음용 도구가 파손되거나 좋지 않은 구강 촉감이 발생할 높은 우려 없이 훨씬 더 거친 조건 하에서 취급될 수 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 위해 음용 도구를 50 mm의 낙하 거리로부터, 적어도 하나의 고체 지지체 상에 직접 배열된, 유리로 제조된 용기 내로 낙하시키는 것이 바람직할 것이고, 이때 상기 낙하 거리는 용기의 내부 바닥과, 특정 단부 단면의 단부인, 용기에 인접한 음용 도구의 단부 사이에서 용기의 중심축을 따라 측정된 수직 거리에 의해 정의되고; 상기 용기는 적어도 부분적으로 원통 모양의 음용 유리컵이고, 이 유리컵은 그의 상단부터 그의 내부 바닥까지 중심축을 따라 15 cm의 내부 연장 및 5 cm의 내경을 갖고 상기 중심축을 따라 내부 바닥부터 10 cm의 높이까지 물로 더 채워지고; 음용 도구를 낙하시킬 때, 음용 도구는 그의 중심축과 용기의 중심축이 5도의 각도를 이루도록 배향되고; 용기의 중심축은 지구 중력의 영향에 평행하고; 음용 도구가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 갖는 점수는 음용 도구가 음용 도구의 실패까지 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 받을 수 있는 연속 횟수의 수에 상응하고, 이때 실패는 특정 단면도 중 적어도 하나에서 특정 두께가 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 전 각각의 특정 두께에 비해 감소됨, 특히 적어도 5% 감소됨을 의미한다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험이 바람직한 실시양태에 기재된 바와 같이 수행되는 경우, 재현 가능성이 개선된다. 더욱이, 기재된 설정이 현실세계 시나리오에 매우 가깝다는 것을 발견하였다. 따라서, 음용 도구의 성질의 평가 및 특징규명은 음용 유리컵과 같은 통상적인 수단에 의해 높은 정확도로 그리고 효율적인 방식으로 달성될 수 있다.
음용 도구가 음용 유리컵 내로 낙하되는 경우, 용기는 식당 또는 술집에서의 통상의 조건과 일치하도록 사용된다. 또한, 음용 유리컵의 5 cm의 바람직한 내경 및 15 cm의 바람직한 내부 연장은 각각 통상의 음용 유리컵과 일치한다. "내부 연장"은 바람직하게는 음용 유리컵의 내부 높이를 의미함을 인식한다. 다시 말해, 음용 유리컵이 물과 같은 유체로 완전히 채워진 경우, 물의 높이는 바람직하게는 15 cm(바람직하게는 유체의 표면 장력 또는 유사한 효과를 무시하는 경우)이다. 바람직하게는, 음용 유리컵의 내부 바닥은 평평하다.
낙하 거리가 50 mm인 경우, 상기 거리는 바텐더가 음료를 제조하고 음용 도구를 음용 유리컵 내로 낙하시킬 때 식당 또는 술집에서의 통상의 조건에 따라 선택된다. 음용 유리컵이 10 cm의 물로 채워진 경우, 음용 도구는 5 cm의 수직 거리(즉, 음용 유리컵의 중심축을 따르는 거리)만큼 물 내로 잠긴다. 음용 도구의 중심축이 음용 유리컵의 중심축과 5도의 각도를 이루는 경우, 음료의 제조 공정의 전형적인 상황이 재현된다. 물론, 0도와 상이한 각도의 경우, 바람직한 조건 하에서 물 내로 잠긴 음용 도구의 부분은 상기 언급된 5 cm와 상이한 길이, 특히 5 cm보다 더 큰 길이를 가질 것이다.
고체 지지체는 바람직하게는 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 그러나, 바람직한 재료는 오크 또는 너도밤나무와 같은 목재, 또는 스테인레스 강철과 같은 금속이다. 이것은 목재 및 금속, 바람직하게는 스테인레스 강철이 음료를 제조하는 지역 내의 식당 또는 술집에서 종종 사용되기 때문이다. 이것은 실제 시나리오를 최상의 방식으로 재현할 수 있게 한다.
실패의 정의와 관련하여, 일단 음용 도구의 적어도 하나의 단부 단면, 특히 특정 단부 단면의 부분이 파괴되면, 당연히 특정 두께는 외부 엣지 및/또는 내부 엣지의 결여로 인해 원래의 정의에 따라 각각의 특정 단면도에서 더 이상 정의되지 않을 것임을 인식한다. 다시 말해, 음용 도구의 전자 외부 엣지 및/또는 내부 엣지는 쪼개짐 등이 있는 경우 특정 단면도의 전부 및/또는 적어도 일부에서 더 이상 존재하지 않을 것이다.
따라서, 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행한 후 특정 단면도들 중 임의의 특정 단면도에서 실패가 발생하는지를 확인할 목적으로, 바람직하게는 하기 정의를 적용한다:
50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행한 후 특정 단면도에서의 특정 두께는 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 전 특정 단면도에서의 특정 두께와 동일한 방식으로 측정되고, 이때 직선과 음용 도구의 외면 및 내면의 교차점은 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행한 후 존재하기 때문에 각각 특정 두께를 측정하기 위한 외부 엣지 및 내부 엣지인 것으로서 간주되고, 이때 음용 도구의 중심축에 더 가까운 교차점은 내부 엣지에 상응하고, 직선은 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 전에 존재하는 외부 엣지와 내부 엣지 사이의 가장 짧은 연결선에 의해 특정 단면도에서 정의된다.
물론, 각각의 특정 단면도에 대해 상이한 시나리오가 존재할 수 있다. 즉, 각각의 특정 단면도에 대해 외부 엣지만이 누락되거나, 내부 엣지만이 누락되거나, 외부 엣지와 내부 엣지가 누락되거나, 외부 엣지와 내부 엣지가 존재한다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 음용 도구는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 부분적으로 제1 단부 단면 및/또는 제2 단부 단면에서, 특히 적어도 부분적으로 특정 단부 단면에서 화학적 강화, 물리적 강화, 어닐링 및 오토클레이빙 중 적어도 하나로 처리되고/되거나; 음용 도구는 적어도 부분적으로 레이저 절단 기법의 이용, 스크래칭 기법의 이용 및 톱질 기법의 이용 중 적어도 하나에 의해 제조되는 것이 바람직할 것이다.
적절한 절단 기법의 선택은 음용 도구의 기계적 성질을 개선할 것임을 발견하였다.
바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 레이저 절단 기법의 이용을 통해 절단된다. 또한 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 스크래치 기법의 이용을 통해 절단된다.
화학적 강화와 같은 강화는 바람직한 실시양태에서 음용 도구의 기계적 성질을 더 개선할 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 음용 도구는 알루미노실리케이트 유리 및/또는 보로실리케이트 유리와 같은 실리케이트 유리를 포함하는 것이 바람직할 것이다.
각각의 유형의 유리의 사용은 강인하고 좋은 음용 도구를 달성하는 데 바람직할 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 제1 단부 단면 및 제2 단부 단면은 둘다 특정 단부 단면으로서 디자인되는 것이 바람직할 것이다.
상기 단부 단면들 둘다가 특정 단부 단면으로서 디자인되는 경우, 유리한 성질이 음용 도구의 양쪽 단부에 대해 효과를 발휘하기 때문에 개선된 음용 도구가 수득될 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 제1 단부 단면 및 제2 단부 단면 중 오로지 하나, 바람직하게는 제1 단부 단면은 특정 단부 단면으로서 디자인되고, 다른 단부 단면, 바람직하게는 제2 단부 단면은 특정 단부 단면으로서 디자인되지 않는 것이 바람직할 것이다.
한 단부 단면만이 특정 단부 단면으로서 디자인되는 경우, 음용 도구의 바람직한 배향이 주어질 것이다. 나아가, 한 단부 단면만이 특정 단부 단면으로서 디자인되는 경우 생산 비용이 감소될 수 있다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 흡입을 제2 개구에 적용함으로써, 제1 개구를 통해 유체를 내강 내로 빨아들이고 제2 개구 밖으로 나오게 할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
사용자가 음용 도구를 통해 칵테일 등과 같은 유체를 소비할 수 있도록 음용 도구를 디자인함으로써, 잘 인식되어 있는 용법을 위해 음용 도구를 사용할 수 있다.
바람직하게는, 제1 개구를 통해 빨려들어가는 유체의 전부가 제2 개구 밖으로 나온다. 다시 말해, 바람직하게는 음용 도구는 2개의 개구만을 가진다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 벽은 내강을 향하는 내면 및/또는 내강의 반대쪽을 향하는 외면을 갖는 것이 바람직할 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 제1 단부 단면은 음용 도구의 중심축을 따라 0.1 내지 10 mm, 바람직하게는 0.3 내지 7 mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 mm, 가장 바람직하게는 0.7 내지 4 mm 연장되는 것이 바람직할 것이다.
예를 들면, 바람직한 실시양태에서, 제1 단부 단면은 10 mm 이하, 9 mm 이하, 8 mm 이하, 7 mm 이하, 6 mm 이하, 5 mm 이하, 4 mm 이하, 3 mm 이하, 2 mm 이하 또는 1 mm 이하의 연장을 가질 것이다. 이것은 한정된 길이의 제1 단부 단면을 갖게 할 것이다.
한 실시양태에서, 대안적으로 또는 추가로, 제2 단부 단면은 음용 도구의 중심축을 따라 0.1 내지 10 mm, 바람직하게는 0.3 내지 7 mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 mm, 가장 바람직하게는 0.7 내지 4 mm 연장되는 것이 바람직할 것이다.
예를 들면, 바람직한 실시양태에서, 제2 단부 단면은 10 mm 이하, 9 mm 이하, 8 mm 이하, 7 mm 이하, 6 mm 이하, 5 mm 이하, 4 mm 이하, 3 mm 이하, 2 mm 이하 또는 1 mm 이하의 연장을 가질 것이다. 이것은 한정된 길이의 제2 단부 단면을 갖게 할 것이다.
상이한 양태
단독으로 또는 임의의 다른 특징과 함께 본 발명에 유리할 상이한 양태가 이하에 더 상세히 기재된다.
배열
음용 도구의 한 실시양태에서 그리고/또는 음용 도구의 사용 동안, 제1 개구는 음용 도구의 하부 개구일 수 있고, 제2 개구는 음용 도구의 상부 개구일 수 있다. 하부 개구는 유체가 음용 도구를 통해 섭취되도록 유체 내로 연장되어 있는 개구일 수 있는 반면, 상부 개구는 음용 도구의 사용 동안 사용자의 입술과 접촉하는 개구일 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 제1 단부 단면 및 제2 단부 단면 둘다가 특정 단부 단면으로서 디자인된다.
한 예시적인 실시양태에서, 음용 도구는 본질적으로 벽, 개구 및 내강을 포함한다. 다른 예시적인 실시양태에서, 음용 도구는 추가 부분, 예컨대, 꽃 또는 칵테일 우산을 보유하기 위한 용기를 가진다. 또 다른 실시양태에서, 음용 도구는 바람직하게는 직선 모양을 가질 수 있거나 굽어질 수 있다.
본 발명자들은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 음용 도구를 어떻게 개선할 수 있는지를 알아내기 위해 포괄적인 실험을 수행하였다.
기하학적 파라미터
음용 도구의 벽의 중심축에 수직한 외경은 바람직하게는 최대 25 mm, 최대 20 mm, 최대 15 mm, 최대 9.5 mm, 최대 8.5 mm 또는 최대 7.5 mm이다. 일부 실시양태에서, 음용 도구의 중심축에 수직한 외경은 최대 7 mm이다. 보다 작은 외경은 음용 도구의 제조를 위한 유리의 양 및 음용 도구의 폐기 시 폐기물의 양을 감소시킨다. 따라서, 보다 작은 외경을 가진 음용 도구는 더 환경 친화적이다. 더욱이, 보다 작은 외경은 음용 도구의 중량을 감소시킨다. 보다 낮은 중량을 가진 음용 도구는 마시는 동안 사용하기 더 용이하다. 음용 도구가 상대적으로 낮은 중량/벽 두께에서 뛰어난 파손 및 내구성 특성을 가진다는 것은 본 발명의 장점들 중 하나이다.
음용 도구의 벽의 중심축에 수직한 외경은 바람직하게는 적어도 2 mm, 적어도 3 mm, 적어도 4 mm, 적어도 6 mm이다. 일부 실시양태에서, 음용 도구의 중심축에 수직한 외경은 적어도 7 mm이다. 너무 작은 직경은 음용 도구의 내강을 통한 유체의 흡입을 방해한다. 추가로, 너무 작은 직경은 입이 용이하게 적응하고 음용 도구를 정확히 둘러싸는 것을 더 어렵게 만든다. 나아가, 너무 작은 직경은 음용 도구가 파괴에 더 취약하게 만들거나, 적어도 쉽게 파괴될 것 같다는 인상을 남긴다. 용어 "외경"은 벽의 한쪽에 있는 외면과 벽의 다른 쪽에 있는 외면 사이에서 음용 도구의 벽의 중심축에 수직으로 측정된 가장 큰 또는 평균 직경을 지칭할 수 있다.
음용 도구의 벽은 바람직하게는 최대 5 mm, 최대 4 mm, 최대 3 mm, 최대 2 mm, 최대 1.6 mm, 최대 1.5 mm의 두께를 가진다. 일부 실시양태에서, 음용 도구의 벽은 1.4 mm 미만이다. 일부 실시양태에서, 벽은 최대 6 mm이다. 음용 도구의 벽이 너무 두꺼운 경우, 상기 도구는 무겁고 사용하기에 불편할 것이다. 또한, 두꺼운 음용 도구는 좋지 않은 구강 촉감을 제공한다.
음용 도구의 벽은 바람직하게는 적어도 0.1 mm, 적어도 0.2 mm, 적어도 0.3 mm, 적어도 0.5 mm의 두께를 가진다. 일부 실시양태에서, 음용 도구의 벽은 적어도 0.6 mm, 적어도 0.8 mm, 적어도 1.0 mm이다. 일부 실시양태에서, 상기 벽은 적어도 3 mm이다. 용어 두께는 두께가 모든 영역들에서 동일하지 않은 경우 벽의 가장 큰 두께 또는 평균 두께를 지칭할 수 있다.
바람직하게는, 음용 도구의 길이는 적어도 10 mm, 적어도 50 mm, 적어도 100 mm 또는 적어도 200 mm이다. 바람직하게는, 음용 도구의 길이는 최대 800 mm, 최대 500 mm, 최대 400 mm 또는 최대 300 mm이다.
한 실시양태에서, 음용 도구는 50 mm 내지 800 mm의 길이를 가진다. 상기 길이는 적어도 90 mm, 적어도 100 mm, 적어도 120 mm 또는 적어도 180 mm일 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 길이는 최대 600 mm, 최대 400 mm, 최대 300 mm 또는 최대 250 mm로 제한된다. 음용 도구의 이 길이는 가장 원하는 적용에 유용한 것으로 입증되었다.
음용 도구의 벽은 바람직하게는 유리 cm2당 10 ㎛ 초과의 직경을 가진 2개 미만의 흠집을 가진다. 흠집은 유리의 자국, 기포, 공기구멍, 긁힘, 균열, 찢어짐, 파열, 흐림, 변색, 얼룩, 흠, 함유물 또는 기타 결점 또는 결함을 의미한다. 흠집 직경은 광학 현미경관찰에 의해 측정된다. 이것은 마틴의 직경을 지칭할 수 있다. 한 실시양태에서, 흠집의 수는 적어도 10 cm2의 유리의 현미경 분석에 기반하여 평가된다.
음용 도구는 음용 도구의 중심축에 수직한 횡단면을 가진다. 이 횡단면은 규칙적인 또는 불규칙적인 모양을 가질 수 있다. 음용 도구의 중심축에 수직한 횡단면은 원형일 수 있다. 원형 횡단면은 입에 의해 더 용이하게 적응되고 단단히 둘러싸인다. 따라서, 더 우수한 구강 촉감이 달성된다. 또한, 원형 횡단면은 내강을 통한 용이한 세척 및 원활한 유체 유동을 가능하게 한다.
바람직한 실시양태에서, 상기 횡단면은 원형이다. 특히 바람직한 실시양태에서, 음용 도구의 중심축에 수직한 횡단면은 원형이다.
추가 유리 성질
선형 열팽창 계수(CTE)는 유리가 특정 온도 변화를 겪을 때 유리의 팽창 거동을 특징짓는 척도이다. CTE는 DIN ISO 7991:1987에서 정의될 때 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 평균 선형 열팽창 계수일 수 있다. CTE가 낮아질수록, 온도 변화 시 팽창이 적어진다. 따라서, 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 본 발명의 음용 도구의 벽의 유리는 바람직하게는 12 ppm/K 미만, 보다 바람직하게는 10.0 ppm/K 미만, 보다 바람직하게는 9.0 ppm/K 미만, 보다 바람직하게는 8.0 ppm/K 미만, 보다 바람직하게는 7 ppm/K 미만, 보다 바람직하게는 6.5 ppm/K 미만의 CTE를 가진다. 그러나, CTE는 너무 낮아서도 안 된다. 바람직하게는, 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 본 발명의 유리의 CTE는 3 ppm/K 초과, 보다 바람직하게는 4 ppm/K 초과, 보다 바람직하게는 5 ppm/K 초과, 보다 바람직하게는 6 ppm/K 초과이다. 유리가 화학적 강화에 매우 적합하기 위해, 유리는 상대적으로 높은 양의 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 나트륨 이온을 함유할 수 있다. 그러나, 이에 따라 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 평균 선형 열팽창 계수 CTE는 증가한다. 바람직하게는, 본 발명의 음용 도구의 벽의 유리는 7*10-6/℃보다 더 높은, 보다 바람직하게는 8*10-6/℃보다 더 높은, 보다 바람직하게는 9*10-6/℃보다 더 높은 CTE를 가진다. 그러나, 높은 CTE는 또한 직접 열 성형에 의한 유리의 제조를 복잡하게 만든다. 따라서, 유리는 바람직하게는 13*10-6/℃보다 더 낮은 CTE를 가진다.
음용 도구의 벽을 위해 사용된 유리의 전이 온도는 300℃보다 더 높을 수 있거나, 500℃보다 더 높을 수 있거나, 520℃보다 더 높을 수 있거나, 530℃보다 더 높을 수 있거나, 550℃보다 더 높을 수 있거나 심지어 600℃보다 더 높을 수 있다. 음용 도구의 벽의 전이 온도는 900℃보다 더 낮을 수 있거나, 800℃보다 더 낮을 수 있거나, 700℃보다 더 낮을 수 있거나, 650℃보다 더 낮을 수 있거나 630℃보다 더 낮을 수 있다. 일반적으로, 낮은 전이 온도는 통상적으로 유리 용융 및 가공을 위한 더 낮은 에너지 비용을 포함한다. 또한, 유리는 전이 온도가 낮은 경우 통상적으로 보다 낮은 가상 온도를 가질 것이다. 따라서, 유리는 전이 온도가 더 높은 경우 임의적 화학적 강화 동안 비가역적 열수축에 덜 취약할 것이다.
음용 도구는 고순도로 제작되어야 하고 특히 알칼리성 용액에 대한 우수한 내성을 특징으로 해야 한다. 알칼리성 용액에 대한 내성은 음용 도구의 사용을 위해 중요하다. 알칼리성 용액은 음용 도구를 위한 세척제로서 종종 사용된다. 바람직하게는, 음용 도구는 클래스 A3, A2 또는 심지어 A1의 DIN ISO 695:1994에 따른 알칼리 내성을 가진다. 알칼리 내성은 50℃에서 알칼리성 수용액에 의한 공격에 대한 내성을 의미한다. 높은 화학적 안정성 및/또는 높은 알칼리 내성은 예를 들면, 음용 도구가 쥬스, 차 또는 식기세척기 물과 같은 유체와 접촉할 때 음용 도구로부터의 물질 침전 또는 침출을 크게 감소시킬 것이다. 음용 도구로부터의 물질 침출은 물질이 침출된 유리의 표면의 화학적 조성을 변화시킬 것이다. 이것은 외관에 대한 부정적인 영향을 유발할 것이므로 피해져야 한다.
평균 표면 조도(Ra)는 표면의 질감의 척도이다. 이것은 그의 이상적인 형태로부터의 실제 표면의 수직 편차에 의해 정량된다. 통상적으로 진폭 파라미터는 평균선으로부터의 조도 프로파일의 수직 편차에 기반하여 표면을 특징짓는다. Ra는 이 수직 편차의 절대 값의 산술 평균이다. 조도는 원자력 현미경관찰에 의해 측정될 수 있다. 음용 도구의 내면 및/또는 외면은 바람직하게는 30 nm 미만, 10 nm 미만, 5 nm 미만, 2 nm 미만, 1 nm 미만의 평균 표면 조도 Ra를 가진다. 일부 실시양태에서, 표면 조도 Ra는 0.5 nm 미만이다. 보다 작은 내면 및/또는 외면 조도는 잔류 유체의 양을 감소시킨다. 음용 도구 내부의 잔류 유체는 동물 또는 인간의 건강에 해로울 수 있는 미생물의 생장을 유발할 수 있다. 나아가, 보다 작은 외면 조도는 음용 부재를 손으로 잡고 있을 때 더 좋은 촉감을 제공할 뿐만 아니라 더 우수한 구강 촉감 및 혀 촉감도 제공한다. 언급된 조도 값은 유리를 화염 연마함으로써 수득될 수 있다.
유리 조성
음용 도구의 벽을 위해 사용된 유리는 특정 유리 조성으로 제한되지 않는다. 유리는 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 알칼리 내성 유리 및 알루미노실리케이트 유리로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 임의적으로, 보로실리케이트 유리가 사용된다.
음용 도구의 유리는 바람직하게는 표시된 양(중량%)으로 하기 성분들을 포함한다:
Figure pct00001
SiO2는 본 발명의 이를 위해 사용된 유리에서 사용될 수 있는 적절한 네트워크 형성제이다. 따라서, 상기 유리는 적어도 60 중량%의 양으로 SiO2를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 유리는 적어도 62 중량%, 적어도 65 중량%, 적어도 68 중량%, 70 중량% 초과 또는 심지어 75 중량% 초과의 양으로 SiO2를 포함한다. 그러나, 유리 중의 SiO2의 함량은 용융성이 손상될 수 있기 때문에 너무 높아서도 안 된다. 유리 중의 SiO2의 양은 최대 85 중량% 또는 최대 82 중량%로 제한될 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리 중의 SiO2의 함량은 60 중량% 내지 85 중량%, 또는 >65 중량% 내지 75 중량%이다.
B2O3는 [BO4] 사면체의 형태를 통해 유리에서 가교 산화물을 증가시킴으로써 네트워크를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 이것은 유리의 손상 내성을 개선하는 데에도 도움이 된다. 그러나, B2O3는 이온 교환 성능을 감소시킬 수 있기 때문에 유리에서 다량으로 사용되어서는 안 된다. 나아가, B2O3의 첨가는 영률을 유의미하게 감소시킬 수 있다. 유리는 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 13 중량%의 양으로 B2O3를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리는 바람직하게는 적어도 5 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 7 중량% 또는 적어도 10 중량%의 B2O3를 포함한다.
P2O5은 [PO4] 사면체를 형성함으로써 용융 점도를 낮추는 데 도움이 되기 위해 본 발명의 유리에 사용될 수 있고, 이것은 항-결정화 특징을 희생시키지 않으면서 융점을 유의미하게 낮출 수 있다. 제한된 양의 P2O5는 기하학적 변화를 그다지 크게 증가시키지 않으나 유리 용융, 성형 성능 및 이온 교환(화학적 강화) 성능을 유의미하게 개선할 수 있다. 그러나, 다량의 P2O5이 사용되는 경우, 화학적 강화 시 기하학적 팽창은 유의미하게 증가될 수 있다. 따라서, 유리는 0 중량% 내지 4 중량%, 또는 0 중량% 내지 2 중량%의 양으로 P2O5을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리는 P2O5를 함유하지 않는다.
Al2O3은 알칼리성 산화물 비 함량이 Al2O3의 비 함량과 같거나 이보다 높을 때 사면체 배위를 용이하게 형성할 수 있다고 생각된다. [AlO4] 사면체 배위는 [SiO4] 사면체와 함께 더 압축된 네트워크를 구축하는 데 도움이 될 수 있고, 이것은 유리의 낮은 기하학적 변화를 야기할 수 있다. [AlO4] 사면체는 화학적 강화 동안 이온 교환 공정도 현저히 향상시킬 수 있다. 따라서, Al2O3은 바람직하게는 적어도 0 중량%, 보다 바람직하게는 1 중량% 초과, 보다 바람직하게는 4 중량% 초과의 양으로 유리에 함유된다. 그러나, 용융성이 손상될 수 있을 정도로 점도가 매우 높을 수 있기 때문에, Al2O3의 양도 너무 높아서는 안 된다. 따라서, 유리 중의 Al2O3의 함량은 바람직하게는 최대 20 중량%, 최대 12 중량% 또는 최대 10 중량%이다. 바람직한 실시양태에서, 유리 중의 Al2O3의 함량은 0 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 12 중량%, 4 중량% 내지 10 중량%이다.
TiO2도 [TiO4]를 형성할 수 있으므로, 유리의 네트워크를 구축하는 데 도움이 될 수 있고, 유리의 산 내성을 개선하는 데에도 유리할 수 있다. 그러나, 유리 중의 TiO2의 양은 너무 높아서는 안 된다. 고농도로 존재하는 TiO2은 핵형성제로서 작용할 수 있으므로, 제조 동안 결정화를 야기할 수 있다. 바람직하게는, 유리 중의 TiO2의 함량은 0 중량% 내지 10 중량%, 또는 최대 7 중량%이다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.5 중량%, 적어도 2 중량% 또는 적어도 3 중량%의 TiO2을 포함한다. 한 실시양태에서, 유리는 TiO2을 함유하지 않는다.
ZrO2은 CTE를 낮추고 유리의 알칼리 내성을 개선하는 기능을 가진다. 이것은 용융 점도를 증가시킬 수 있고, 이 증가는 P2O5을 사용함으로써 억제될 수 있다. Zr4+도 알칼리성 금속처럼 네트워크 변형제이다. 나아가, ZrO2은 증가된 영률에 대한 유의미한 기여자이다. 바람직하게는, 유리 중의 ZrO2의 함량은 0 중량% 내지 5 중량%, 최대 2 중량%이다. 유리는 ZrO2을 함유하지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.1 중량% 또는 적어도 0.2 중량%의 ZrO2을 포함한다.
알칼리성 산화물 R2O(Li2O + Na2O + K2O + Cs2O)은 충분한 산소 음이온을 공급하여 유리 네트워크를 형성하기 위한 네트워크 변형제로서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 유리 중의 R2O의 함량은 4 중량% 초과 또는 12 중량% 초과이다. 그러나, 화학적 안정성 및 화학적 강화성이 손상될 수 있기 때문에, 유리 중의 R2O의 함량은 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 유리는 최대 30 중량%, 최대 25 중량% 또는 최대 20 중량%의 양으로 R2O를 포함한다. 다른 실시양태는 알칼리성 산화물을 함유하지 않거나, 적어도 Na2O, K2O, Cs2O 및/또는 Li2O을 함유하지 않는다.
Li2O은 영률을 개선하고 유리의 CTE를 낮추는 데 도움이 될 수 있다. Li2O은 이온 교환에도 크게 영향을 미친다. 놀랍게도 Li 함유 유리가 보다 작은 기하학적 변화를 가진다는 것을 발견하였다. 따라서, 유리 중의 Li2O의 함량은 적어도 0 중량%, 또는 5 중량% 초과, 또는 심지어 10 중량% 초과로 설정될 수 있다. 그러나, 화학적 안정성 및 화학적 강화성이 손상될 수 있기 때문에, Li2O의 함량은 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 유리 중의 Li2O의 함량은 최대 24 중량%, 15 중량% 미만 또는 심지어 0 중량%이다.
Na2O은 네트워크 변형제로서 사용될 수 있다. 그러나, 화학적 안정성 및 화학적 강화성이 손상될 수 있기 때문에, Na2O의 함량은 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 유리 중의 Na2O의 함량은 0 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 15 중량%이다. 바람직한 실시양태에서, 유리 중의 Na2O의 함량은 적어도 5 중량%, 적어도 8 중량% 또는 적어도 10 중량%이다.
K2O은 네트워크 변형제로서 사용될 수 있다. 그러나, 화학적 안정성 및 화학적 강화성이 손상될 수 있기 때문에, K2O의 함량은 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 유리 중의 K2O의 함량은 0 중량% 내지 15 중량%, 또는 >0.5 중량% 내지 7 중량%이다. 유리는 K2O을 함유하지 않을 수 있다.
바람직하게는, 유리는 K2O보다 더 많은 Na2O을 포함한다. 따라서, 바람직하게는, 몰 비 Na2O/(Na2O+K2O)는 >0.5 내지 1.0, >0.6 내지 1.0, >0.7 내지 1.0, 또는 >0.8 내지 1.0이다.
바람직하게는, 유리에서 Li2O과 Na2O의 합계 함량은 10 몰% 초과 또는 15 몰% 초과이다. 그러나, 유리에서 Li2O과 Na2O의 합계 함량은 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 유리에서 Li2O과 Na2O의 합계 함량은 최대 25 몰% 또는 최대 20 몰%이다.
유리는 ZnO뿐만 아니라, 본 명세서에서 일괄적으로 "RO"로서 지칭되는 알칼리 토금속 산화물도 포함할 수 있다. 알칼리 토금속 및 Zn은 네트워크 변형제로서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 유리는 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 15 중량%의 양으로 RO를 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 바람직하게는 적어도 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 1 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 5 중량%의 RO를 포함한다. 바람직한 알칼리 토금속 산화물은 MgO, CaO, SrO 및 BaO으로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 알칼리 토금속은 MgO 및 CaO으로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 알칼리 토금속은 MgO이다. 바람직하게는, 유리는 0 중량% 내지 10 중량%의 양으로 MgO을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.5 중량%, 적어도 1 중량% 또는 적어도 2 중량%의 MgO을 포함한다. 바람직하게는, 유리는 0 중량% 내지 16 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 13 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 10 중량%의 양으로 CaO을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.5 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량% 또는 적어도 12 중량%의 CaO을 포함한다. 바람직하게는, 유리는 0 중량% 내지 12 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 10 중량%의 양으로 BaO을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.5 중량%, 적어도 2 중량% 또는 적어도 7 중량%의 BaO을 포함한다. 유리는 BaO, MgO 및/또는 CaO을 함유하지 않을 수 있다.
바람직하게는, 유리는 0 중량% 내지 5 중량%의 양으로 ZnO을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 적어도 0.5 중량%, 적어도 1 중량% 또는 적어도 2 중량%의 ZnO을 포함한다. 다른 실시양태에서, 유리는 ZnO을 함유하지 않는다. 바람직하게는, 유리에서 MgO과 ZnO의 합계의 함량은 0 중량% 내지 10 중량%이다. 일부 실시양태에서, 유리에서 MgO과 ZnO의 합계의 함량은 적어도 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 1 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 2 중량%이다.
결과적으로, 상이한 유형의 산화물들을 혼합함으로써 유리를 형성할 때, 유리 네트워크의 고밀도화에 의해 뒷받침되는, 비교적 낮은 팽창을 가진 유리를 달성하기 위해 통합된 효과를 고려해야 한다. 이것은 [SiO4] 사면체 이외에 [BO4] 사면체, [AlO4] 사면체 또는 [PO4] 사면체가 다른 유형의 다면체보다 오히려 더 효과적으로 [SiO4]를 연결하는 데 도움이 될 것으로 예상됨을 의미한다. 다시 말해, 예를 들면, [BO3] 삼각형 및 [AlO6] 팔면체는 바람직하지 않다. 이것은 적당한 양의 금속 산화물, 예컨대, R2O 및 RO를 첨가함으로써 충분한 산소 음이온을 제공하는 것이 바람직함을 의미한다.
바람직하게는, 유리 중의 SnO2의 함량은 0 중량% 내지 3 중량%이다. 보다 바람직하게는, 유리는 SnO2을 함유하지 않는다. 바람직하게는, 유리 중의 Sb2O3의 함량은 0 중량% 내지 3 중량%이다. 보다 바람직하게는, 유리는 Sb2O3을 함유하지 않는다. 바람직하게는, 유리 중의 CeO2의 함량은 0 중량% 내지 3 중량%이다. CeO2은 착색 효과를 갖기 때문에, 고함량의 CeO2은 불리하다. 따라서, 보다 바람직하게는, 유리는 CeO2을 함유하지 않는다. 바람직하게는, 유리 중의 Fe2O3의 함량은 0 중량% 내지 3 중량%이다. 보다 바람직하게는, 유리는 Fe2O3을 함유하지 않는다.
본원에 기재된 유리는 상이한 성분들의 조성을 가진 것으로서 기재된다. 이것은 유리가 언급되지 않은 추가 성분을 배제하지 않으면서 이 성분들을 함유함을 의미한다. 그러나, 바람직한 실시양태에서, 유리는 적어도 95%, 보다 바람직하게는 적어도 97%, 가장 바람직하게는 적어도 99%의 정도로 본 명세서에서 언급된 성분들로 구성된다. 가장 바람직한 실시양태에서, 유리는 본질적으로 본 명세서에서 언급된 성분들로 구성된다.
임의적으로, 착색 산화물, 예컨대, Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, CuO, CeO2, Cr2O3이 첨가될 수 있다.
0 중량% 내지 2 중량%의 As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl 및/또는 F도 정련제로서 첨가될 수 있다. 0 중량% 내지 5 중량%의 희토류 산화물도 광학 또는 다른 기능을 유리벽에 추가하기 위해 첨가될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "X 무함유" 및 "성분 X를 함유하지 않는" 또는 "0%의 X"는 각각 본질적으로 상기 성분 X를 포함하지 않는 유리를 지칭한다. 즉, 이러한 성분은 기껏해야 불순물 또는 오염물로서 유리에 존재할 수 있으나, 개별 성분으로서 유리 조성물에 첨가되지 않는다. 이것은 성분 X가 필수량으로 첨가되지 않음을 의미한다. 본 발명에 따른 비-필수량은 100 ppm 미만, 바람직하게는 50 ppm 미만, 보다 바람직하게는 10 ppm 미만의 양이다. 바람직하게는, 본원에 기재된 유리는 본질적으로 이 설명에서 언급되지 않은 임의의 성분을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 음용 도구를 위해 사용된 유리는 중량%로 하기 조성을 가진다:
Figure pct00002
일부 실시양태에서, 음용 도구를 위해 사용된 유리는 중량%로 하기 조성을 가진다:
Figure pct00003
일부 실시양태에서, 음용 도구를 위해 사용된 유리는 중량%로 하기 조성을 가진다:
Figure pct00004
일부 실시양태에서, 음용 도구를 위해 사용된 유리는 중량%로 하기 조성을 가진다:
Figure pct00005
음용 도구의 임의의 추가 처리
임의적 화학적 강화를 위해, 유리를 염 배쓰(bath)에 담굴 수 있다. 상기 염 배쓰는 나트륨 및/또는 칼륨 염을 함유할 수 있다. 염 배쓰를 위한 염은 Na, K 또는 Cs 질산염, 황산염 또는 염화물 염, 또는 이들 중 하나 이상의 염의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직한 염은 NaNO3, KNO3, NaCl, KCl, K2SO4, Na2SO4, Na2CO3, K2CO3, 또는 이들의 조합이다. NaOH, KOH 및 다른 나트륨 또는 칼륨 염과 같은 첨가제도 화학적 강화 동안 이온 교환 속도, 압축 응력 및 DoL을 더 잘 조절하기 위해 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 염 배쓰는 KNO3, NaNO3, CsNO3 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
화학적 강화 동안 온도는 320℃ 내지 700℃, 350℃ 내지 500℃, 또는 380℃ 내지 450℃일 수 있다. 강화 온도가 매우 낮은 경우, 강화율은 낮을 것이다. 따라서, 화학적 강화는 바람직하게는 320℃ 초과, 보다 바람직하게는 350℃ 초과, 보다 바람직하게는 380℃ 초과의 온도, 보다 바람직하게는 적어도 400℃의 온도에서 수행된다. 그러나, 매우 높은 온도가 강한 압축 응력 완화 및 낮은 압축 응력을 야기할 수 있기 때문에, 강화 온도는 너무 높아서는 안 된다. 바람직하게는, 화학적 강화는 500℃ 미만, 보다 바람직하게는 450℃ 미만의 온도에서 수행된다.
화학적 강화를 위한 시간은 5분 내지 48시간, 10분 내지 20시간, 30분 내지 16시간, 또는 60분 내지 10시간일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 화학적 강화를 위한 지속시간은 0.5시간 내지 16시간이다. 화학적 강화는 단일 단계 또는 다단계, 특히 2 단계로 수행될 수 있다. 강화의 지속시간이 매우 낮은 경우, 이로 인해 DoL은 매우 낮을 수 있다. 강화의 지속시간이 매우 높은 경우, CS는 매우 강하게 완화될 수 있다. 다단계 강화 절차에서 각각의 강화 단계의 지속시간은 바람직하게는 0.05시간 내지 15시간, 보다 바람직하게는 0.2시간 내지 10시간, 보다 바람직하게는 0.5시간 내지 6시간, 보다 바람직하게는 1시간 내지 4시간이다. 화학적 강화의 총 지속시간, 구체적으로 2개 이상의 별개의 강화 단계들의 지속시간의 합계는 바람직하게는 0.01시간 내지 20시간, 보다 바람직하게는 0.2시간 내지 20시간, 보다 바람직하게는 0.5시간 내지 15시간, 보다 바람직하게는 1시간 내지 10시간, 보다 바람직하게는 1.5시간 내지 8.5시간이다. 음용 도구는 적어도 10 ㎛ 또는 적어도 20 ㎛의 DoL을 갖도록 화학적으로 강화될 수 있다. 일부 실시양태에서, DoL은 최대 80 ㎛, 최대 60 ㎛ 또는 최대 50 ㎛일 수 있다.
일부 실시양태에서, 유리는 KNO3과 NaNO3의 혼합물에 의해 화학적으로 강화된다. 일부 실시양태에서, 상기 혼합물은 50 몰% 미만의 NaNO3, 30 몰% 미만의 NaNO3, 20 몰% 미만의 NaNO3, 10 몰% 미만의 NaNO3, 또는 5 몰% 미만의 NaNO3을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유리는 KNO3과 CsNO3의 혼합물에 의해 화학적으로 강화된다. 일부 실시양태에서, 상기 혼합물은 50 몰% 미만의 CsNO3, 30 몰% 미만의 CsNO3, 20 몰% 미만의 CsNO3, 10 몰% 미만의 CsNO3 또는 5 몰% 미만의 CsNO3을 포함한다. 나머지는 KNO3일 수 있다.
KNO3 및 NaNO3 둘다를 사용한 화학적 강화는 KNO3과 NaNO3의 혼합물을 사용함으로써, 또는 본질적으로 순수한 NaNO3 및 본질적으로 순수한 KNO3을 사용하여 별개의 강화 단계를 수행함으로써 수행될 수 있다. 또한, 유리가 KNO3과 NaNO3의 혼합물에 의해 화학적으로 강화되는 실시양태에서, 바람직하게는 2개의 상이한 연속 강화 단계들이 수행된다. 바람직하게는, 제2 강화 단계를 위해 사용된 혼합물 중의 KNO3의 비율은 제1 강화 단계를 위해 사용된 혼합물 중의 KNO3의 비율보다 더 높다. 화학적 강화는 더 우수한 강화 성능에 도달하기 위해 다양한 농도의 알칼리 금속 이온을 가진 염 배쓰에서의 다단계를 포함할 수 있다.
강화는 유리를 전술된 염의 용융된 염 배쓰에 담금으로써, 또는 전술된 이온, 예를 들면, 칼륨 이온 및/또는 다른 알칼리 금속 이온을 함유하는 페이스트로 유리를 덮고 일정 시간 동안 고온까지 가열함으로써 수행될 수 있다. 상기 염 배쓰 또는 상기 페이스트에서 보다 큰 이온 반경을 가진 알칼리 금속 이온은 유리 제품에서 보다 작은 반경을 가진 알칼리 금속 이온으로 교환되고, 이온 교환으로 인해 표면 압축 응력이 형성된다.
본 발명의 화학적으로 강화된 음용 도구는 본 발명의 음용 도구의 적어도 벽을 화학적으로 강화시킴으로써 수득될 수 있다. 강화 공정은 음용 도구, 유리관, 유리벽 또는 임의의 중간체 유리 제품을 전술된 염 배쓰에 부분적으로 또는 전체적으로 담구거나 염 페이스트로 처리함으로써 수행될 수 있다. 염 배쓰 내의 1가 이온은 유리 내부의 알칼리 이온보다 더 큰 반경을 가진다. 유리 네트워크에서 압착되는 더 큰 이온으로 인해 이온 교환 후 유리에 대한 압축 응력이 축적된다. 이온 교환 후, 유리의 강도 및 유연성은 놀라울 정도로 유의미하게 개선된다. 또한, 화학적 강화에 의해 유도된 압축 응력은 음용 도구의 스크래치 내성을 증가시킬 수 있다. 스크래치가 광학적 외관뿐만 아니라 유리 표면의 기계적 내성 및 화학적 내성 둘다에도 영향을 미치기 때문에, 개선된 스크래치 내성은 음용 도구에 특히 적절하다.
화학적 강화 후, 유리관을 염 배쓰로부터 꺼낸 후, 물로 세척하고 건조한다. 강화된 유리관의 외면 및/또는 내면 상에 압축 응력 층이 형성된다. 상응하게, 인장 응력이 유리관 벽의 코어 부분에서 형성된다.
추가로, 또는 화학적 강화에 대한 대안으로서, 유리를 물리적으로 강화시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리관을 물리적으로 강화시킨다. 유리관을 짧은 길이, 예컨대, 100 내지 400 mm로 절단할 수 있다. 그 다음, 짧은 유리관의 양 단부 쪽을 화염 연마할 수 있다. 짧은 유리관은 그의 벽 두께가 3 mm보다 더 클 때 물리적으로 강화될 수 있다. 유리관을 퍼니스(furnace)에 넣고 변환 온도 이상의 온도에서 가열하고 수분 동안 유지할 수 있고, 그 후 그의 표면을 분무된 냉각 공기로 급속 냉각시켜, 외면 및 내면 둘다 상에서 압축 응력 층을 야기한다.
실시예
본 발명에 따른 예시적인 음용 도구를 제조하였다. 음용 도구의 유형은 특히 하기 성질 및 양태에 의해 결정될 수 있거나 결정된다.
강화
제조 공정 동안 하나 이상의 유형의 강화를 음용 도구에 적용할 것이다. 예를 들면, 음용 도구를 화학적으로 강화시키고/시키거나 물리적으로 강화시킬 것이다. 두 유형의 강화는 본원의 다른 곳에서 상세히 설명되어 있다.
음용 도구의 벽의 역치 확산계수 D는 바람직하게는 적어도 1.5 ㎛2/시간, 보다 바람직하게는 적어도 4 ㎛2/시간이다. 유리의 화학적 강화 성능은 역치 확산계수 D로 기재될 수 있다. 역치 확산계수 D는 관계식 DoL = ~1.4 sqrt(4*D*IET)에 따라 측정된 층 깊이(DoL) 및 이온 교환 시간(IET)으로부터 계산될 수 있다. 역치 확산계수는 예를 들면, 8시간 동안 KNO3에서 410℃에서 유리를 화학적으로 강화시킬 때 측정될 수 있다. 음용 도구를 위해 사용되는 유리는 매우 경제적인 제조를 가능하게 하는 현저한 화학적 강화 성능을 가질 수 있다. 따라서, 유리는 적어도 1.5 ㎛2/시간의 역치 확산계수 D를 가질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 유리는 적어도 4 ㎛2/시간, 적어도 6 ㎛2/시간, 적어도 8 ㎛2/시간, 적어도 10 ㎛2/시간, 적어도 12 ㎛2/시간, 적어도 14 ㎛2/시간, 적어도 16 ㎛2/시간, 적어도 18 ㎛2/시간, 적어도 20 ㎛2/시간, 적어도 25 ㎛2/시간, 적어도 30 ㎛2/시간, 적어도 35 ㎛2/시간 또는 심지어 적어도 40 ㎛2/시간의 역치 확산계수 D를 가진다. 한 실시양태에서, 역치 확산계수는 최대 60 ㎛2/시간 또는 최대 50 ㎛2/시간이다.
일부 실시양태에서, 화학적 강화가 이용된다.
절단 기작
바람직한 실시양태에서, 음용 도구의 제조를 위해, 즉 보다 긴 유리 부재로부터 원하는 길이의 각각의 음용 도구를 제조하기 위해 3종의 절단 기작들 중 적어도 하나의 절단 기작이 적용될 것이다: 1. 개별 음용 도구를 수득하기 위해 원하는 위치에서 보다 긴 유리 부재를 스크래칭하고 쪼개는 것을 의미하는 스크래칭. 이 기법은 "선을 긋고 쪼개기"로서도 지칭될 것이다. 2. 개별 음용 도구가 수득되도록 보다 긴 유리 부재를 원하는 위치에서 톱질하는 것을 의미하는 톱질. 3. 레이저가 보다 긴 유리 부재로부터 개별 조각을 절단한다는 점에서 개별 음용 도구가 수득됨을 의미하는 레이저 절단.
바람직한 실시양태에서, 레이저 절단 기법이 이용된다.
연마
바람직한 실시양태에서, 음용 도구의 전부 또는 적어도 하나 이상의 부분을 화염 연마로 처리할 수 있다. 이것은 예를 들면, 유리관의 인발(drawing) 동안 또는 이후에 재료를 화염 또는 열에 노출시킴을 의미한다. 이로 인해 표면이 매끄러워질 것이다. 바람직하게는, 음용 도구의 적어도 단부 단면을 화염 연마한다. 보다 바람직하게는, 전체 음용 도구를 적어도 그의 외면에서 화염 연마한다. 상기 표면 조도에 대한 논의도 참조한다.
디자인 수준
음용 도구의 강인성 및 구강 촉감은 본원에 상세히 기재된 바와 같이 하나 이상의 특정 단부 단면의 디자인에 의해 주로 좌우된다. 요구된 사양에 따라, 상이한 디자인 수준이 이용될 것이다. 본 발명자들의 약정에 따르면, 디자인 수준이 낮아질수록, 강인성은 높아지고/지거나 음용 도구의 구강 촉감은 좋아진다.
강인성의 한 지표로서, 특정 단부 단면의 적어도 한 부분이 음용 도구의 중심축을 향해 기울어진 정도가 사용될 것이다. 예를 들면, 제1 거리와 제2 거리 또는 제3 거리와 제4 거리의 비는 특히 디자인 수준을 표시하는 한 변수로서 간주될 수 있다. 이와 관련하여, 바람직하게는 특정 단부 단면의 적어도 한 부분이 음용 도구의 중심축을 향해 더 많이 기울어질수록, 강인성은 높아지고/지거나 구강 촉감은 우수해진다.
특정 단부 단면의 디자인은 슬롯 버너 스트립에 의해 수득될 것이다. 더 정확히 말하면, 음용 도구의 특정 단부 단면의 각각의 디자인은 다음과 같이 수득될 것이다:
음용 도구는 슬롯 버너 스트립을 따라 롤링 방식으로 수송된다. 예를 들면, 슬롯 버너 스트립은 400 mm의 연장을 가질 것이고 최대 10 mm, 최대 5 mm 또는 최대 2 mm의 각각의 단부 단면의 영역에서 음용 도구에 영향을 미칠 것이다. 화염은 바람직하게는 전체 단부 단면, 단부 단면의 부분, 단부 단면의 부분과 단부 단면 외부의 음용 도구의 다른 부분, 또는 전체 단부 단면과 단부 단면 외부의 음용 도구의 다른 부분에 영향을 미칠 것이다.
수송 속도는 바람직하게는 1 내지 100 mm/s, 보다 바람직하게는 10 내지 70 mm/s, 훨씬 더 바람직하게는 20 내지 50 mm/s, 가장 바람직하게는 30 mm/s이다.
음용 도구의 각각의 단부 단면은 음용 도구가 다른 단부 단면에서 정지 부재에 의해 정렬된다는 점에서 슬롯 버너 스트립의 화염, 특히 기체 또는 산소 화염에 노출될 수 있다. 바람직하게는, 화염에 의해 영향을 받는 단부 단면은 화염을 중심으로 위치된다.
바람직하게는, 화염의 주방향과 음용 도구의 중심축의 각도는 90도이다.
음용 도구의 회전 속도(롤링)는 특히 수송 속도에 의해 좌우될 수 있다. 바람직하게는, 회전 속도는 분당 0.1회 내지 10회 회전이다. 예를 들면, 30 mm/s의 수송 속도의 경우, 특히 9 mm의 외경을 가진 음용 도구를 위한 바람직한 회전 속도는 분당 1.0회 내지 1.1회 회전일 것이다.
바람직하게는, 화염을 떠날 때 단부 단면의 평균 온도는 500℃ 초과, 700℃ 초과, 900℃ 초과 또는 1000℃ 초과이다.
바람직하게는, 음용 도구와 접촉하는 화염의 온도는 500℃ 초과, 700℃ 초과, 900℃ 초과 또는 1000℃ 초과이다.
예를 들면, 슬롯 버너 스트립은 400 mm의 연장을 갖고(바람직하게는 0.5 mm 내지 10 mm의 슬롯 버너 스트립의 연장에 수직인 폭을 가진 화염을 제공함), 음용 도구의 수송 속도는 20 mm/s이다. 이 경우, 음용 도구의 단부 단면은 20초 동안 화염에 노출된다.
다시 말해, 수송 속도 및/또는 화염 온도의 조절은 상이한 디자인 수준을 수득하는 데 이용될 수 있다.
예를 들면, 일정한 온도의 화염에서 수송 속도를, 예를 들면, 1 mm/s 내지 100 mm/s, 보다 바람직하게는 10 mm/s 내지 50 mm/s로 변경시킴으로써 전술된 바와 같이 수득될 수 있는 바람직한 7개의 상이한 디자인 수준(L=1..7)이 있을 것이다. 그러나, 30 mm/s의 수송 속도에 의해 수득될 수 있는 특히 바람직한 하나의 디자인 수준이 있을 것이다. 실제로, 바람직한 수송 속도 및 이에 따른 바람직한 디자인 수준은 음용 도구를 절단하는 데 이용된 절단 기법에 의해 좌우될 것이다.
바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 20 mm/s의 수송 속도를 이용함으로써 수득된 L=1의 디자인 수준이 사용된다.
바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 30 mm/s의 수송 속도를 이용함으로써 수득된 L=3의 디자인 수준이 사용된다.
바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 40 mm/s의 수송 속도를 이용함으로써 수득된 L=7의 디자인 수준이 사용된다.
어닐링
음용 도구의 어닐링은 제조 동안 도입된 잔류 내부 응력이 완화되게 한다.
전형적으로, 어닐링 공정은 음용 도구의 각각 절단 및 연마, 특히 단부 단면의 화염 연마 후 적용된다. 예를 들면, 음용 도구의 어닐링을 위한 온도는 (유리의 전이 온도인) Tg보다 바람직하게는 약 20℃ 내지 30℃ 더 높은 500℃ 내지 550℃, 예를 들면, 535℃일 수 있다. 수 시간 동안 이 온도에서 음용 도구를 유지하는 것은 인발 공정 및 절단 공정 둘다 동안 국소 응력을 해제시킴으로써, 전체 튜빙의 균일성을 개선할 수 있다. 실제로, 음용 도구는 어닐링을 위해 대량으로 어닐링 오븐을 통과할 것이다.
바람직한 실시양태에서, 어닐링이 이용된다.
제조된 예시적인 음용 도구는 상이한 유형의 음용 도구이다. 하기 표는 제조된 상이한 유형의 음용 도구를 보여준다. 각각의 행은 상이한 유형의 음용 도구를 나타낸다.
Figure pct00006
표에 나열된 음용 도구들을 모두 화염 연마하고 어닐링시킨다. 그러나, 이들은 강화(강화되지 않았거나 화학적으로 강화됨), 절단 기작([선을 긋고 쪼개는 것을 의미하는] 스크래칭, 톱질 및 레이저 절단) 및 디자인 수준(L=1, 3 및 7)이 상이하다. 물론, 음용 도구의 유형을 규정하거나 결정하기 위해 바람직하게는 다른 성질 및 양태도 고려할 것임이 인식된다.
각각의 유형의 예시적인 음용 도구를 50 mm 바키퍼 낙하 시험으로 시험하였다.
도 1은 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기에 적절한 설정의 개략도를 보여준다. (유리로 만들어지고 원통형 모양을 가진) 음용 유리컵(101)은 중심축(103), 내경 B = 5 cm, 및 그의 상단부터 그의 내부 바닥까지 중심축(103)을 따라 내부 연장 H1 = 15 cm를 가진다. 음용 유리컵(101)은 중심축(103)을 따라 내부 바닥부터 높이 H2 = 10 cm까지 물(105)로 채워진다.
중심축(109)을 가진 음용 도구(107)는 그의 중심축(109)과 음용 유리컵(101)의 중심축(103)이 5도의 각도(111)를 이루도록 배향된다.
음용 유리컵(101)의 중심축(103)은 지구 중력의 영향에 평행하다(도 1에 표시되어 있지 않음).
음용 유리컵(101)의 내부 바닥과, 음용 유리컵(101)에 인접한 음용 도구(107)의 단부(특정 단부 단면으로서 디자인된 단부 단면) 사이에는 H3 = 5 cm의 수직 거리가 있다.
음용 유리컵(101)은 바람직하게는 목재로 만들어진 고체 지지체(도 1에 표시되어 있지 않음) 상에 직접 배열되어 있다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험의 경우 모든 거리 H1, H2 및 H3이 바람직하게는 음용 유리컵(101)의 중심축(103)을 따라 측정되는 수직 거리임을 인식한다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험은 음용 도구(107)의 낙하 높이에 상응하는 높이 H3 = 5 cm = 50 mm를 따서 명명된다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 위해, 음용 도구(107)를 낙하 거리 H3(즉, 50 mm)부터 음용 유리컵(101) 내로 낙하시킨다. 5도의 각도(111)는 초기에 설정된 각도(111)임을 인식한다. 일단 음용 도구(107)가 방출되면 음용 도구(107)가 음용 유리컵(101)의 바닥 쪽으로 떨어지는 동안, 음용 도구(107)의 중심축(109)과 음용 유리컵(101)의 중심축(103) 사이의 각도는 변화될 수 있다. 각도(111)의 변화는 예를 들면, 음용 도구(107)가 음용 유리컵(101)에 닿는 부위/때에 의해 좌우될 수 있고, 물(105)과 음용 도구(107) 사이의 상호작용에 의해서도 좌우될 수 있다.
50 mm 바키퍼 낙하 시험은 음용 도구의 실패가 일어날 때까지 하나의 동일한 음용 도구에 대해 반복된다. 음용 도구의 실패까지 음용 도구를 50 mm 바키퍼 낙하 시험으로 시험할 수 있는 연속 횟수의 수는 음용 도구가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 갖는 점수에 상응한다.
실패는 적어도 하나의 특정 단면도에서 특정 두께가 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 전 각각의 특정 두께에 비해 감소됨, 특히 적어도 5% 감소됨을 의미한다. 본원의 다른 곳에서 제공된 실패 정의에 대한 보다 구체적인 설명을 참조한다.
음용 도구가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 갖는 점수가 높을수록, 음용 도구는 더 강해지고, 놀랍게도 확인된 바와 같이, 음용 도구에 대한 사용자의 구강 촉감도 더 좋아진다.
각각의 유형의 예시적인 음용 도구에 대한 상기 표에서, 본 발명자들에 의해 실험적으로 측정된 그의 50 mm 바키퍼 낙하 시험 점수도 제공되어 있다.
이 놀라운 결과는 본 발명에 따른 음용 도구의 강인성 및 이에 따른 긍정적인 구강 촉감을 확실히 입증한다. 모든 예시적인 음용 도구들(표 참조)은 10 초과의 50 mm 바키퍼 낙하 시험 점수를 가진다.
예를 들면, ID 6a를 가진 음용 도구조차도 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 104의 점수를 가진다. 이것은 강화되고 화염 연마되고 어닐링되고 L=1의 디자인 수준을 갖고 레이저 절단 기법의 이용을 통해 절단된 음용 도구에 상응한다.
화학적 강화가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서의 음용 도구의 점수를 규칙적으로 50% 또는 심지어 더 많이 개선한다는 것은 결과로부터 분명하다. 레이저 절단 및 스크래칭의 경우 L=1의 디자인 수준이 바람직한 반면 톱질의 경우 L=3의 디자인 수준이 바람직하다는 것도 분명하다.
적절한 디자인 수준의 선택, 및 이에 따른 내부 전이각 및 외부 전이각의 적절한 선택은 특히 구체적인 적용된 절단 기법을 고려하여 선택할 때 음용 도구의 기계적 성질을 크게 개선한다.
바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 화학적으로 강화된다.
또한 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 스크래칭 기법의 이용을 통해 절단되고 L=3의 디자인 수준을 가진다.
더 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 화학적으로 강화되고 화염 연마되고 어닐링되고 스크래칭 기법의 이용을 통해 절단되고 L=3의 디자인 수준을 가진다.
더 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 화학적으로 강화되고 화염 연마되고 어닐링되고 스크래칭 기법의 이용을 통해 절단되고 L=1의 디자인 수준을 가진다.
또한 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 화학적으로 강화되고 화염 연마되고 어닐링되고 톱질 기법의 이용을 통해 절단되고 L=3의 디자인 수준을 가진다.
추가 바람직한 실시양태에서, 음용 도구는 화학적으로 강화되고 화염 연마되고 어닐링되고 레이저 절단 기법의 이용을 통해 절단되고 L=1의 디자인 수준을 가진다.
바람직한 실시양태에서, 화학적 강화 조건은 8시간 동안 410℃에서 순수한 KNO3이다.
디자인 수준 L은 적어도 함축적으로 수송 속도를 표시하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제조 기계를 위한 모든 가능한 수송 속도는 L=1…7의 범위로 맵핑되고, 이때 L=1은 최소 수송 속도(및 특정 단부 단면의 최대 기울기)를 표시하고, L=7은 최대 수송 속도(및 특정 단부 단면의 최소 기울기)를 표시한다.
바람직한 실시양태에서, 다른 맵핑 규칙도 적용될 것임을 인식한다. 예를 들면, L=1은 최소 기울기/최대 속도를 표시할 수 있고, L=7은 최대 기울기/최소 속도를 표시할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 맵핑 범위도 변동될 것이고/것이거나, 증가될 것이고/것이거나 감소될 것이다. 즉, L=0..1, L=1..10 또는 L=1..100.
도면의 간단한 설명
첨부된 개략도를 참작하여 읽을 때, 본 발명의 다양한 양태는 바람직한 실시양태의 하기 상세한 설명으로부터 당분야에서 숙련자에게 명확해질 것이다.
도 1은 50 mm 바키퍼(barkeeper) 낙하 시험의 설정의 개략도를 보여주고;
도 2a는 본 발명에 따른 음용 도구의 부분 절단 투시도를 보여주고;
도 2b는 도 2a에 표시된 음용 도구의 부분을 확대된 방식으로 보여주고;
도 3a는 제1 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분의 특정 단면도를 보여주고;
도 3b는 제2 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분의 특정 단면도를 보여주고;
도 3c는 제3 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분의 특정 단면도를 보여주고;
도 4a는 제1 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분을 보여주고;
도 4b는 제2 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분을 보여주고;
도 4c는 제3 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구의 부분을 보여주고;
도 5는 음용 도구의 깨진 단부 단면을 보여준다.
도면의 상세한 설명
도 2a는 부분 절단 투시도로 음용 도구(1)를 보여준다. 이 투시도는 특정 단부 단면으로서 디자인된, 음용 도구(1)의 한 단부 단면(3)을 보여준다. 음용 도구(1)의 다른 단부 단면은 도 2a에 표시되어 있지 않다. 단부 단면(3)은 제1 개구(5)를 갖고, 단부 단면(3)은 벽(7)에 포함된다. 벽(7)은 내강(9)을 둘러싼다.
도 2a로부터 알 수 있는 바와 같이, 음용 도구의 릿지의 정점(11)은 완전한 음용 도구를 위해 원을 그린다(도 2a에서 반원). 더욱이, 단부 단면(3)은 마찬가지로 완전한 음용 도구를 위해 원을 그리는 외부 엣지(13)도 포함한다(도 2a에서 반원). 더 정확히 말하면, 외부 엣지(13)는 단부 단면(3)의 외부 원주를 따라간다. 다시 말해, 외부 엣지(13)는 음용 도구(1)의 중심축을 포함하는, 음용 도구(1)의 특정 단면도(17)에서 단부 단면(3)의 가장 바깥쪽 점을 그린다.
단부 단면(3)은 완전한 음용 도구를 위해 마찬가지로 원을 그리는 내부 엣지(15)도 포함한다(도 2a에서 반원). 더 정확히 말하면, 내부 엣지(15)는 단부 단면(3)의 내부 원주를 따라간다. 다시 말해, 내부 엣지(15)는 음용 도구(1)의 중심축을 포함하는, 음용 도구(1)의 특정 단면도(17)에서 단부 단면(3)의 가장 안쪽 점을 그린다.
도 2b는 도 2a에서 직사각형에 의해 강조된 음용 도구(1)의 부분을 확대도로 보여준다(표시된 원근감은 약간 변화됨). 참조부호는 도 2a와 관련하여 사용된 참조부호와 동일하다.
도 3a는 본 발명에 따른 음용 도구(1')의 부분의 특정 단면도를 보여준다. 동일한 구조적 특징은 도 2a 및 도 2b와 관련하여 사용된 참조번호와 동일하되 단일 대시를 가진 참조번호로 도 3a에 표시되어 있다.
음용 도구(1')는 제1 디자인 수준 (L=7)을 가진다. 디자인 수준은 특히 여기서 단부 단면(3')인 특정 단부 단면의 디자인을 지칭한다.
도 3a의 단면도에서, 제1 거리(19')는 릿지의 정점(11')과 외부 엣지(13') 사이에서 음용 도구(1')의 중심축을 따라 측정된 수직 거리로서 정의될 수 있다. 나아가, 도 3a의 단면도에서, 제2 거리(21')도 릿지의 정점(11')과 내부 엣지(15') 사이에서 음용 도구(1')의 중심축을 따라 측정된 수직 거리로서 정의될 수 있다.
도 3a의 단면도에서, 제3 거리(23')는 릿지의 정점(11')과 외부 엣지(13') 사이에서 음용 도구(1')의 중심축에 수직으로 측정된 수평 거리로서 정의될 수 있다. 나아가, 도 3a의 단면도에서, 제4 거리(25')도 릿지의 정점(11')과 내부 엣지(15') 사이에서 음용 도구(1')의 중심축에 수직으로 측정된 수평 거리로서 정의될 수 있다.
도 3a의 단면도에서, 외부 엣지(13')와 내부 엣지(15') 사이의 수직 거리인 벽의 특정 두께가 정의될 수 있다. 도 3a에서, 이것은 제3 거리(23')와 제4 거리(25')의 합계에 상응한다.
외부 엣지(13')는 한편으로 각각의 외부 엣지(13')와 릿지의 각각의 정점(11') 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구(1')의 중심축에 수직으로 배향된 평면(31') 사이의 각도인 외부 전이각(27')을 가진다.
내부 엣지(15')는 한편으로 각각의 내부 엣지(15')와 릿지의 각각의 정점(11') 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구(1')의 중심축에 수직으로 배향된 평면(31') 사이의 각도인 내부 전이각(29')을 가진다.
도 3a에 표시된 음용 도구(1')에 대해 하기 값들이 수득된다:
Figure pct00007
도 3b는 본 발명에 따른 음용 도구(1'')의 부분의 특정 단면도를 보여준다. 동일한 구조적 특징은 도 2a, 2b 및 3a와 관련하여 사용된 참조 번호와 동일하되 이중 대시를 가진 참조번호로 도 3b에 표시되어 있다. 따라서, 도 3a에 대해 상기 제공된 설명을 대부분 참조할 수 있고, 차이만이 여기서 논의될 필요가 있다.
음용 도구(1'')는 제2 디자인 수준(L=3)을 가진다. 도 3b에 표시된 음용 도구(1'')에 대해 하기 값들이 수득된다:
Figure pct00008
도 3c는 본 발명에 따른 음용 도구(1''')의 부분의 특정 단면도를 보여준다. 동일한 구조적 특징은 도 2a, 2b, 3a 및 3b와 관련하여 사용된 참조 번호와 동일하되 삼중 대시를 가진 참조번호로 도 3c에 표시되어 있다. 따라서, 도 3a에 대해 상기 제공된 설명을 대부분 참조할 수 있고, 차이만이 여기서 논의될 필요가 있다.
음용 도구(1''')는 제3 디자인 수준(L=1)을 가진다. 도 3c에 표시된 음용 도구(1''')에 대해 하기 값들이 수득된다:
Figure pct00009
제1 거리와 제2 거리의 비가 음용 도구의 단부 단면의 상단 부분이 얼마나 많이 기울어져 있는지의 지표라는 것은 분명하다. 상기 비는 제1 디자인 수준의 경우 1.32이고 제2 디자인 수준의 경우 1.47이고 제3 디자인 수준의 경우 1.57이다. 그 비가 커질수록, 도면에서 단부 단면이 더 기울어져 보인다.
제4 거리와 제3 거리의 비도 음용 도구의 단부 단면의 상단 부분이 얼마나 많이 기울어져 있는지의 지표라는 것도 분명하다. 상기 비는 제1 디자인 수준의 경우 1.70이고 제2 디자인 수준의 경우 0.92이고 제3 디자인 수준의 경우 0.88이다. 그 비가 작을수록, 도면에서 단부 단면이 더 기울어져 보인다.
내부 각도 및 외부 각도를 조절함으로써, 제1 거리 내지 제4 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 강인성을 조절할 수 있다.
도 4a는 예를 들면, 상기 도 3a에 대하여 기재된 제1 디자인 수준과 유사한 제1 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구(1)의 부분을 보여준다. 단부 단면(3)이 다른 벽 단면과 많이 상이하지 않다는 것, 즉 단부 단면이 많이 기울어져 있지 않다는 것은 분명하다.
도 4b는 예를 들면, 상기 도 3b에 대하여 기재된 제2 디자인 수준과 유사한 제2 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구(1)의 부분을 보여준다. 단부 단면(3)이 다른 벽 단면과 상이한 것처럼 보인다는 것, 즉 단부 단면이 기울어져 있다는 것은 분명하다. 도 4b에서 거리 D로서 표시된 바와 같이, 도 4b에 나타낸 단부 단면의 길이는 대략 1.8 mm이다.
도 4c는 예를 들면, 상기 도 3c에 대하여 기재된 제3 디자인 수준과 유사한 제3 디자인 수준을 가진 본 발명에 따른 음용 도구(1)의 부분을 보여준다. 단부 단면(3)이 다른 벽 단면과 훨씬 더 상이한 것처럼 보인다는 것, 즉 단부 단면이 훨씬 더 기울어져 있다는 것은 명확하다.
단부 단면, 특히 특정 단부 단면이 기울어질수록, 음용 도구는 강인해진다. 예를 들면, 단부 단면, 특히 특정 단부 단면이 기울어질수록, 디자인 수준을 적용하는 동안 수송 속도는 낮아진다. 따라서, 낮은 수송 속도의 경우 (예를 들면, L=3 또는 심지어 L=7의 디자인 수준을 수득하기 위해 사용된) 보다 빠른 수송 속도의 경우보다 더 기울어진 단부 단면에 상응하는 L=1의 디자인 수준이 수득될 것이다.
도 5는 4개의 음용 도구의 단부 단면, 특히 특정 단부 단면을 보여준다. 분명히, 적어도 단부 단면에서의 벽 두께는 음용 도구의 각각의 중심축을 포함하는 가능한 특정 단면도 중 적어도 일부에서 각각의 음용 도구에 대해 감소된다. 음용 도구의 경우, 각각의 단부 단면의 조각은 50 mm 바키퍼 낙하 시험 동안 잘려나간다.
본 명세서, 도면 및 청구범위에 개시된 특징은 본 발명을 그의 상이한 실시양태로 실현하는 데 있어서 단독으로 또는 모든 조합으로 필수적일 수 있다.
1, 1', 1'', 1''' 음용 도구
3, 3', 3'', 3''' 단부 단면
5 개구
7, 7', 7'', 7''' 벽
9 내강
11, 11', 11'', 11''' 정점
13, 13', 13'', 13''' 엣지
15, 15', 15'', 15''' 엣지
17 횡단면
19', 19'', 19''' 거리
21', 21'', 21''' 거리
23', 23'', 23''' 거리
25', 25'', 25''' 거리
27', 27'', 27''' 각도
29', 29'', 29''' 각도
31', 31'', 31''' 평면
D 거리
101 음용 유리컵
103 중심축
105 물
107 음용 도구
109 중심축
111 각도
B 직경
H1, H2, H3 거리

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 제1 개구를 포함하는 적어도 하나의 제1 단부 단면,
    적어도 하나의 제2 개구를 포함하는 적어도 하나의 제2 단부 단면, 및
    제1 개구부터 제2 개구까지 연장되어 있는 유리로 제조되며, 제1 단부 단면 및 제2 단부 단면을 포함하고, 적어도 하나의 내강(lumen)(9)을 둘러싸는 적어도 하나의 벽(7, 7', 7'', 7''')
    을 가진 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')로서,
    제1 단부 단면 및 제2 단부 단면 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')으로서 디자인되어 있고, 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')은
    적어도 하나의 릿지(ridge),
    특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')의 각각의 특정 단면도에서 적어도 하나의 외부 전이각(transition angle)(27', 27'', 27''')을 가진 적어도 하나의 외부 엣지(13, 13', 13'', 13''')로서, 각각의 특정 단면도가 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 평행한 평면 내에 있고, 각각의 특정 단면도가 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축을 포함하는 것인 적어도 하나의 외부 엣지(13, 13', 13'', 13'''), 및
    각각의 특정 단면도에서 적어도 하나의 내부 전이각(29', 29'', 29''')을 가진 적어도 하나의 내부 엣지(15, 15', 15'', 15''')
    를 가지며,
    각각의 특정 단면도에서, 상기 벽(7, 7', 7'', 7''')의 적어도 하나의 특정 두께가 각각의 외부 엣지(13, 13', 13'', 13''')와 각각의 내부 엣지(15, 15', 15'', 15''') 사이의 수평 거리로서 정의되고, 이때 상기 수평 거리는 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 수직인 축을 따라 측정되고;
    각각의 특정 단면도에서, 외부 전이각(27', 27'', 27''')은, 한편으로 각각의 외부 엣지(13, 13', 13'', 13''')와 릿지의 각각의 정점(vertex)(11, 11', 11'', 11''') 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 수직으로 배향된 평면(31', 31'', 31''') 사이의 각도이고;
    각각의 특정 단면도에서, 내부 전이각(29', 29'', 29''')은, 한편으로 각각의 내부 엣지(15, 15', 15'', 15''')와 릿지의 각각의 정점(11, 11', 11'', 11''') 사이의 최단 연결을 구성하는 직선과, 다른 한편으로 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 수직으로 배향된 평면(31', 31'', 31''') 사이의 각도이고;
    외부 전이각(27', 27'', 27''') 및 내부 전이각(29', 29'', 29''')은 모두 90도 미만의 절대 값을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  2. 제1항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각(27', 27'', 27''')의 절대 값은 내부 전이각(29', 29'', 29''')의 절대 값과 동일하지 않은 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각(27', 27'', 27''')은 >0도 내지 <90도, 20도 내지 60도, 30도 내지 50도, 적어도 10도, 적어도 20도, 적어도 30도, 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하 또는 50도 이하의 절대 값을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 내부 전이각(29', 29'', 29''')은 >0도 내지 <90도, 20도 내지 60도, 30도 내지 50도, 적어도 10도, 적어도 20도, 적어도 30도, 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하 또는 50도 이하의 절대 값을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 전이각(27', 27'', 27''')은 40도 내지 50도의 값을 갖고/갖거나, 내부 전이각(29', 29'', 29''')은 15도 내지 45도의 값을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 외부 엣지에서 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')에 걸쳐 최대 외경을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 내강(9)은 내부 엣지에서 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')에 걸쳐 최소 내경을 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제1 거리(19', 19'', 19''')는 릿지의 정점(11, 11', 11'', 11''')과 외부 엣지 사이의 수직 거리에 의해 정의되고, 이 거리는 릿지의 정점(11, 11', 11'', 11''')과 내부 엣지 사이의 수직 거리에 의해 정의되는 제2 거리(21', 21'', 21''')보다 더 크고, 이때 바람직하게는 상기 수직 거리는 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 평행한 방향을 따라 측정된 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  9. 제8항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제1 거리(19', 19'', 19''')와 제2 거리(21', 21'', 21''') 사이의 비는 1.10 내지 2.10인 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제3 거리(23', 23'', 23''')는 릿지의 정점(11, 11', 11'', 11''')과 외부 엣지 사이의 수평 거리에 의해 정의되고, 이 거리는 릿지의 정점(11, 11', 11'', 11''')과 내부 엣지 사이의 수평 거리에 의해 정의되는 제4 거리(25', 25'', 25''')보다 더 크고, 이때 바람직하게는 상기 수평 거리는 바람직하게는 각각의 단면도 내에서 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 중심축에 수직인 축을 따라 측정된 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  11. 제10항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 제4 거리(25', 25'', 25''')와 제3 거리(23', 23'', 23''')의 비는 2.0 미만, 바람직하게는 0.8 미만인 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 특별한 또는 각각의 특정한 단면도에서, 한편으로 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 벽(7, 7', 7'', 7''')의 특정 두께와 다른 한편으로 이 벽의 최소 두께의 비는 1.10보다 더 큰 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 50 mm 바키퍼(barkeeper) 낙하 시험에서, 적어도 10, 바람직하게는 적어도 50, 보다 바람직하게는 적어도 100의 점수를 가진 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  14. 제13항에 있어서, 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 위해, 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')를 50 mm의 낙하 거리로부터, 적어도 하나의 고체 지지체 상에 직접 배열된, 유리로 제조된 용기 내로 낙하시키고, 이때 상기 낙하 거리는 용기의 내부 바닥과, 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')의 단부인, 용기에 인접한 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 단부 사이에서 용기의 중심축을 따라 측정된 수직 거리에 의해 정의되고;
    상기 용기는 적어도 부분적으로 원통 모양의 음용 유리컵이고, 이 유리컵은 그의 상단부터 그의 내부 바닥까지 중심축을 따라 15 cm의 내부 연장, 및 5 cm의 내경을 갖고, 상기 중심축을 따라 내부 바닥부터 10 cm의 높이까지 물로 더 채워지고;
    음용 도구(1, 1', 1'', 1''')를 낙하시킬 때, 이 음용 도구는 그의 중심축과 용기의 중심축이 5도의 각도를 이루도록 배향되고;
    용기의 중심축은 지구 중력의 영향에 평행하고;
    음용 도구(1, 1', 1'', 1''')가 50 mm 바키퍼 낙하 시험에서 갖는 점수는, 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')가 음용 도구(1, 1', 1'', 1''')의 실패까지 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 받을 수 있는 연속 횟수의 수에 상응하고, 이때 실패는, 특정 단면도 중 적어도 하나에서, 특정 두께가 50 mm 바키퍼 낙하 시험을 수행하기 전 각각의 특정 두께에 비해 감소됨을, 특히 적어도 5% 감소됨을 의미하는 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 부분적으로 제1 단부 단면 및/또는 제2 단부 단면에서, 특히 적어도 부분적으로 특정 단부 단면(3, 3', 3'', 3''')에서, 화학적 강화, 물리적 강화, 어닐링 및 오토클레이빙 중 적어도 하나로 처리되고/되거나; 적어도 부분적으로 레이저 절단 기법의 이용, 스크래칭 기법의 이용 및 톱질 기법의 이용 중 적어도 하나에 의해 제조된 것인 음용 도구(1, 1', 1'', 1''').
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