低重心玻璃容器及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种玻璃容器，尤其涉及一种低重心的玻璃容器及其制造方法。本发明与为了使玻璃容器具有低重心，而增加玻璃容器底部壁厚度这样的技术有关。具体地说，就是低重心玻璃容器，其内容物取出方便，便于装饰、不会倾倒。本发明所述的就是这种玻璃容器及其高效率的制造方法。
背景技术
玻璃因为化学性能稳定、透明度好，作为容器的原料被广泛使用。但是一般玻璃容器内腔底部平坦，底部壁厚度与瓶身壁厚度相仿，并且尚未考虑到玻璃容器重心高低问题。
然而，当玻璃容器内充填了内容物，玻璃容器就容易倾倒，内容物取出也不方便。
并且由于玻璃容器内腔底部平坦，内容物有粘性，就容易附着在底部，取出不方便。即使用吸管也会因容器内腔底部平坦，取出不便，造成残留。
另外，如果是化妆品玻璃容器，所装内容物多为挥发性物质或粘稠物质，容易沉淀固化，为防止这种现象，在容器内放置金属球，但放置金属球后，玻璃容器愈加不稳定，且因容器底部平坦，金属球的运动受限制，也不能充分发挥防固化作用。
此外，在对玻璃容器进行涂装时，需将一旋转棒插入玻璃容器内部，玻璃容器在移动中进行喷涂，但因容器内腔底部平坦，容器旋转就不稳定，容易造成涂装不良。
在日本实用新型登录号第3031844号公报上，揭示了一种塑料容器。它利用盖子上的毛刷，可将塑料容器内的清漆、颜料等内容物全部取出，杜绝浪费。具体请参见图8。塑料容器底部204有凹部205，盖上盖子，毛刷210刚好在凹部205内。
但是，塑料容器底部厚度均匀，并且塑料材料比重轻，容器内腔底部平坦，也未考虑到重心高低的问题。
因此，塑料容器内即使充填了内容物，还是不稳定，容易倾倒。如果不用底座将容器固定，内容物取出还是不便。
再者，塑料容器外形复杂，同样形状的玻璃容器难以生产。
玻璃容器一般都是用吹气成形法来生产的。用普通的吹气成型模具是难以生产特殊形状的底部壁厚的玻璃容器。
也就是说，使用普通吹气成型模具，因玻璃液流动的原因，难以在玻璃容器底部形成特定形状的壁厚的底部。
【发明内容】
针对上述问题，本发明进行了执着研究，把玻璃容器底部设计成特定形状，增加了底部的壁厚度，将玻璃容器的重心降低，用吸管就可轻易将内容物全部吸出。
另外，由于使用了特定的闷头，利用原有地生产设备，生产模具无须改动，可直接使用。并且正因为使用了特定的闷头，才能把玻璃容器底部做成特定形状，增加底部壁厚度，降低玻璃容器的重心。
本发明的目的，就是提供一种内容物取出方便的低重心玻璃容器，以及提供使用传统生产设备来生产低重心玻璃容器的制造方法。
从本发明的记载可以知道，使玻璃容器底部壁增厚，能降低玻璃容器的重心，同时将玻璃容器底部内腔做成凹形，可以解决上述问题。
这种特定形状的玻璃容器底部壁厚、重心低，容器稳定性好，内容物取出方便。
此外，如使用吸管，不用倾斜容器，因底部的凹形，就可将内容物全部吸出。
再有，成型后的玻璃容器涂装时，将旋转棒插入玻璃容器内，玻璃容器在移动中进行喷涂，容器旋转十分平稳，能够喷涂出均匀光滑的玻璃容器。
本发明的玻璃容器，其底部壁平均厚度在5mm以上是较理想的。底部壁厚，玻璃容器本身就很稳定，充填内容物后就更加稳定。并且，由于容器内腔底部是凹形，内容物就很容易全部取出。还可以再利用底部凹形，使容器均速旋转，这样涂装就均匀，不会出现厚薄不均、秃头等现象。
本发明的玻璃容器，其容器底部底面积作为100的时候，那么距底面高度5mm处的容器壁截面积控制在20~100范围内是较理想的。
由于容器底部内腔形状在设计时就充分考虑到了底部面积，因此本容器更稳定，内容物取出方便。
本发明的玻璃容器，容器内腔底部垂直方向截面形状有半圆形、阶梯形、三角形。
容器底部内腔形状采用以上所例各形状，既增加容器的稳定性，又使生产简单方便。
本发明的玻璃容器，容器底部形状是圆形或者四边形，那么容器底部壁也将沿着底部形状均匀分布。
容器底部的这种结构，既增加容器的稳定性，又使生产简单方便。
本发明的玻璃容器，容器内腔底部置有金属球。
如果容器内容物是挥发性物质、粘稠性物质，那么容器内腔底部的金属球可以有效防止内容物固化。
本发明的另一方面，是上述玻璃容器的制造方法。
这种制造方法的特点是吹气成型模具和突起形状的闷头合并使用，将熔融状的玻璃液吹制成玻璃容器。
这种方法能够制造出特定形状的底部，且具低重心，内容物取出方便的玻璃容器。
本发明玻璃容器的制造方法中，突起形状的闷头，可通过调节闷头的突起高度来调节容器底部壁的平均厚度。
此方法可有效地生产稳定性好、内容物取出方便的玻璃容器。另一方面，如果玻璃容器原料或玻璃粘度有变化，也可以通过闷头高度的微妙调节，同样可以有效地生产低重心、稳定性好、内容物取出方便的玻璃容器。
【附图说明】
图1为本发明玻璃容器的一个说明例的示意图；
图2(a)~(d)为玻璃容器底部壁形状的举例图；
图3为玻璃容器制造工序的说明图
图4(a)是底部壁增厚型初模剖面图；
图4(b)是底部壁均厚型初模剖面图；
图5为漏斗说明图；
图6为初模与闷头配合图；
图7(a)~(c)是闷头突起高度的举例图；
图8为传统底部凹形容器的示意图。
【具体实施方式】
【第1实施例】
第1实施例，如图1所示，本实例玻璃容器10的底部18，底部壁17很厚，且内腔底部形状呈凹形19。
以下，以第1实施例的实例玻璃容器为例，对各主要点进行详细说明。
1.玻璃容器
(1)形状
玻璃容器的外形并无特别限制，根据用途可以是细口瓶、瓶身长方形瓶、圆桶状瓶、椭圆形瓶、异形瓶。
比较理想的外形是如图1所示的细口瓶。
细口瓶10，上方是瓶口14，中间是瓶身16，下方是瓶底18。瓶底18由瓶部壁17和凹形19构成。
玻璃容器的高度(称之为A1)，应控制在20~150mm范围内。
其理由是玻璃容器的高度如不到20mm，则内容积过小，可供底部壁增厚的空间太小。
另一方面，玻璃容器的高度如超过150mm，即使底部壁增厚，瓶的重心也难以下降。
因此，玻璃容器的高度控制在30~100mm范围内是理想的，控制在40~80mm范围内则更为理想。
(1)材质
玻璃容器的原料种类并无特别限制，可以是钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、水晶玻璃、石英玻璃、磷酸盐玻璃等。
但具有精度高、底壁厚并使之成本降低的玻璃容器，使用钠钙玻璃较好。
玻璃容器的原料可以是透明玻璃、着色玻璃、着色半透明玻璃。
使用透明玻璃吹制的透明玻璃容器，容器内的内容物清晰可见，更由于光的反射作用，使内容物的颜色显得更鲜艳。
而使用着色玻璃，着色半透明玻璃吹制成的着色玻璃容器，着色半透明容器可利用光的反射作用，衬托内容物的颜色，使产品更具艺术性。
2.底部壁厚度
(1)平均厚度
①实际平均厚度(A2)
第I实施例的玻璃容器，底部壁平均厚度(称之为A2)应在5mm以上。所谓底部壁厚度是指如图1所示，底部壁17的最低厚度和最高厚度的平均值。
其理由是底部壁平均厚度(A2)如果不足5mm，无法成为低重心玻璃容器，稳定性差。
但是底部壁平均厚度(A2)如果过厚，生产时底部温度过高，容易引起变形。
因此玻璃容器底部壁平均厚度(A2)控制在6～20mm范围内是比较理想的，控制在7～18mm范围内是则更为理想。
②相对平均厚度
相对平均厚度是指容器底部壁厚度的平均厚度(A2)与玻璃容器高度(A1)之比。A2/A1的比值应控制在0.1～0.8范围内。
其理由是A2/A1的比值小于0.1，无法成为低重心玻璃容器，缺乏稳定性。而A2/A1的比值大于0.8的话，玻璃容器内容积太小，使用不便，生产也困难，因此A2/A1的比值控制在0.2～0.7范围内是理想的，控制在0.3～0.6范围内则更理想。
玻璃容器的高度A1如图所示，不包括瓶口部的高度。底部壁厚度平均厚度A2如图所示，是从玻璃容器底面15到底部壁厚度最高点之间的某一距离。
③截面积
距底面高度5mm处的容器壁截面积(A3/cm2)和玻璃器底面积(A4/cm2)也应予以充分考虑。也就是说A3/A4的比值应控制在0.2～1的范围内。
其理由是A3/A4的比值小于0.2，不能成为低重心玻璃容器，缺乏稳定性。而A3/A4的比值过大的话，容器内腔凹部成型困难。
因此A3/A4的比值控制在0.22～0.98范围内是理想的，控制在0.25～0.95范围内则更为理想。
容器壁截面积(A3)如图1所示是指A3部分的面积。容器的面积A4如图1所示是指容器底面A4的面积。
(2)容器内腔凹部的形状
容器内腔底部垂直方向上的截面形状，可以是图2(a)所示的半圆形，图2(b)和图2(c)所示的三角形，也可以是图2(d)所示的阶梯形，这几种形状都是较理想的形状。
理由是这几种形状能使玻璃容器稳定而且生产方便。
【第2实例】
第2实施例，如图3所示，是指低重心，内腔底部呈凹形的玻璃容器的制造方法。吹气成型模具43和突起形状的闷头20一起使用，将熔融状玻璃液31吹制成玻璃容器。
以下，就制造方法的各主要点进行详细说明。
1.玻璃容器
在第1实施形态内已作详细说明，这里就省略。
2.吹制成型模具
吹制成型方法生产的容器精度高，并且生产效率也高。模具如图4(a)、(b)所示，应使用初模43和成模103。
吹气成型模具分初模和成模，分别介绍。
(1)初模
初模可根据玻璃容器的具体形状，作相应的变化。
比如说，图2(a)~(d)所示各种断面形状的玻璃容器，采用图4(a)的初模43是比较合适的，初模43所形成的坯形101更利于玻璃容器的成型。但是，底部壁较薄的玻璃容器，应采用图4(b)的初模45为佳。
吹气成形之际，对初模内腔进行适当脱模处理较好。比如说，初模内腔表面喷焊镍合金，初模内腔表面喷涂、脱模剂。初模内腔进行脱模处理后，坯形脱模容易，有利于生产。
为防止初模与坯形粘结，可对初模进行冷处理，从初模外部，及内部或者对其中一方进行冷却。
(2)成模
成模就是玻璃容器的最终形状。图2(a)~(d)所示各种断面形状的玻璃容器，采用图3所示成模103是比较合适的，初模43所形成的坯形101在成模103内最终吹气成型为玻璃容器。
与初模一样，成模内腔也应进行适当脱模处理。方法与初模脱模处理一样，另外也要对成模进行冷却。
2漏斗
漏斗可根据玻璃容器的形状，初模的形状、料滴的形状，作相应的变化。举一个例子，使用如图5所示的漏斗30，将料滴正确导入初模内。
3闷头
第2实施形态中，所使用的闷头，应如图6所示，闷头20的顶端呈突起状。将此突起闷头20与初模43配合使用。
闷头20的突起高度，可根据所要生产的玻璃容器的形状，初模的形状，作相应的调整。比如说，图2(a)所示的玻璃容器，使用图7(a)所示的，突起高度代号为22的闷头20与初模43配合使用为佳。又比如，图2(b)所示的玻璃容器，使用图7(b)所示的，突起高度代号为26的闷头20与初模43配合使用为佳。再比如，图2(c)所示的玻璃容器，使用图7(c)所示的，突起高度代号为28的闷头20与初模43配合使用为佳。
另外，图2(d)所示的玻璃容器，使用图7(a)所示的，突起高度代号为22的闷头20，将熔融状玻璃的量减少，与初模43配合使用为佳。
闷头突起的具体高度，控制在10~50mm范围内较好。图7中，B1所表示的高度范围在10~50mm范围内。
理由是闷头突起的高度如果不到10mm，容器底部壁平均厚度及高度将难以调节。
而当闷头突起的高度超过50mm，容器底部壁的耐冲击性差、生产困难。
因此，闷头的高度控制在20~45mm范围内是较理想的，控制在25~40mm范围内则更为理想。
4工序
第2实例，即玻璃容器制造方法的各个实施工序，参照图3(a)~(e)作详细说明。
(1)初模安装工序
图3所示的是初模43在制瓶机指定位置的安装工序。
在瓶口位置，如图3(a)所示，应设置冲头40。
理由是冲头40上有孔，空气可通过冲头40吹入。
(2)熔融状玻璃(料滴)的导入
把熔融状玻璃料滴31导入初模43内，见图3(b)。
另外，初模43上设置有漏斗30，玻璃料滴31通过漏斗30进入初模43内。(工序图略)
(3)突起形状的闷头安装工序和口部成型工序
如图3(c)所示，将突起形状的闷头20安装好，闷头20降下的同时，空气从闷头20吹出，压迫料滴31进入口模内，形成口部。
突起形状的闷头20在制瓶机上是安装在初模43上方的闷头手臂边旋转边下降，这样就不会与漏斗相碰撞。
空气从闷头20吹出，吹出口在闷头20的边缘两侧，也就是图中所示的吹出口21。
在此阶段，不要让突起形状的闷头20与熔融状玻璃14直接接触为好。因为，闷头20与熔融状玻璃14直接接触后，空气从闷头20吹出时容易产生气泡，这会防碍口部成形。
(4)玻璃容器坯形成形工序
图3(d)是玻璃容器坯形成型工序示意图。
玻璃容器的坯形，是在玻璃容器的口部成形后，使空气通过容器口部吹入熔融状玻璃14内部，熔融状玻璃14涨满整个初模，这样就形成了玻璃容器的坯形101。
(5)最终吹气成形工序
最终吹气成形工序如图3(e)所示，将玻璃容器坯形101移送到成模103内，吹头106下降，吹气。最终形成玻璃容器102。
在坯形101成形工序中，与初模43一起使用的是突起形状的闷头20，这样所形成的坯形101经最终吹气后，制成的玻璃容器底部壁厚，容器整体重心低。
玻璃容器底部壁厚，为防止底部变形，应对成模进行冷却。
【实例】
以下通过实例对本发明的内容进行更详细的说明。当然本发明的技术范围不局限于实例，根据实际情况，可在本发明的目的范围内做适当调整。
【实例1】
1.玻璃容器的制体
(1)第1工序
如图3(a)所示，安装好初模43。接着如图3(b)所示，将熔融状玻璃料滴31导入初模43内。
此后如图3(c)所示，将下突起形状的闷头20，并利用闷头20上的吹气口21，吹入空气挤压料滴31进入口模内，形成容器口部。紧接着空气从容器口部吹入形成玻璃容器坯形101。
(2)第2工序
再接着如图3(e)所示，将第1工序的玻璃容器坯形101移送到成模103内，容器口部向上，吹头106降下，吹入空气最终形成玻璃容器102。
如图1所示，玻璃容器高度A1与瓶底部壁厚平均厚度A2的比值也即A1/A2为5，具体地说就是瓶高度A1为50mm，瓶底部垂直截面形状为半圆形，底部壁平均厚度A2为10mm，距底面高度5mm处壁面积A3为2cm2，瓶底面积A4为7cm2。
2.玻璃容器的评定
(1)评定1(倾斜稳定性)
将乳液装入玻璃容器内，装填高度为容器高度的一半(乳液室温粘度：10.000mpa/sec)。将玻璃容器倾斜，观察容器倾倒状况。评定标准如下：
优：相对于垂直方向，将玻璃容器倾斜50°，容器不倒。
良：相对于垂直方向，将玻璃容器倾斜45°，容器不倒。
中：相对于垂直方向，将玻璃容器倾斜35°，容器不倒。
差：相对于垂直方向，将玻璃容器倾斜35°，容器倒下。
(2)评定2(低重心性)
将乳液装入玻璃容器内，装填高度为容器高度的一半(乳液室温粘度：10.000mpa/sec)。将玻璃容器从30cm的高处落下，反复5次，评定标准如下。
优：5次都是容器底部先着地。
良：3～4次容器底部先着地。
中：1～2次容器底部先着地。
差：5次都不是容器底部先着地。
(3)评定3(吸出方便性)
将乳液装入玻璃容器内，装填高度为容器的一半(乳液室温粘度：10.000mpa/sec)。使用吸管(吸口直径为0.5mm)将乳液全部吸出。取出方便性的评定标准如下。
优：不倾斜玻璃容器，在1分钟内将乳液全部吸出。
良：不倾斜玻璃容器，在2分钟内将乳液全部吸出。
中：不倾斜玻璃容器，在5分钟内将乳液全部吸出。
差：不倾斜玻璃容器，在5分钟内无法将乳液全部吸出。
(4)评定4(涂装方便性)
将玻璃容器瓶口向下，插入旋转棒，边旋转容器，边进行涂装，涂装方便性评定标准如下。
优：玻璃容器旋转平稳，涂装层均匀，整洁、光滑，没有不均，秃头。
良：玻璃容器基本上能平稳旋转，涂装层均匀，基本上没有不均，秃头。
中：玻璃容器基本上能平稳旋转，涂装有少许不均，秃头。
差：玻璃容器不能平稳旋转，涂装层有不均，秃头。
【实例2】
实例2的玻璃容器，容器高度A1和底部壁厚平均厚度A2之比，也即A1/A2的比值为8，底部壁厚A2具体为5mm，其他均与实例1一样。
实例2与实例1相比A1/A2的比值变大，稳定性有一些下降，但是低重心性、取出方便性、涂装方便性均为良好。
【实例3】
实例3的玻璃容器，容器底部壁垂直方向截面形状是阶梯状，除此之外，其他均与实例1一样。
实例3与实例1相比，倾斜稳定性、低重心性、吸出方便性、涂装方便性均一样，结果良好。
【实例4】
实例4的玻璃容器，容器底部壁垂直方向截面形状是三角形，除此以外，其他均与实例1一样。
实例4与实例1相比，稳定性、低重心性、吸出方便性、涂装方便性均一样，结果良好。
【比较例1】
比较例1的玻璃容器，容器底部壁没有增厚，稳定性差，不属于低重心容器。并且，容器底部容器壁不是凹形，内容物吸出方便性，涂装方便性也差。
【表1】 实例1 实例2 实例3 实例4 比较例1 容器的高度 (A1/mm) 50 50 50 50 50 底部壁平均厚度 (A2/mm) 10 5 10 10 2 距底面高度5mm处 的截面积(A3/cm2) 2.5 1.5 2.5 2.5 0.85 玻璃容器的底面积 (A4/cm2) 7 7 7 7 7 评定1(稳定性) 优 良 优 优 中 评定2(低重心性) 优 优 优 优 差 评定3(吸出方便 性) 优 优 优 优 差 评定4(涂装方便 性) 优 优 优 优 差
【发明效果】
从本发明的玻璃容器可以知道，因对容器底部壁进行了增厚，所以容器重心低、稳定性好。更由于容器内腔底部是凹形的，所以内容物取出方便。例如，使用吸管，不用倾斜容器，即可将内容物快速吸出。残留的内容物聚集在凹形底处，可全部吸出，不会造成浪费。
从本发明玻璃容器的制造方法可以知道，通过使用突起形状的闷头，就可利用原来的吹气成型模具，生产设备来生产底部壁厚、内腔底部是凹形的低重心玻璃容器。