การออกแบบบรรจุภัณฑ์แก้ว การออกแบบรูปทรงและโครงสร้างของบรรจุภัณฑ์แก้ว

⑵ คอขวด ไหล่ขวด
คอและไหล่เป็นส่วนเชื่อมต่อและเปลี่ยนระหว่างปากขวดกับตัวขวด ควรออกแบบตามรูปร่างและลักษณะของเนื้อหา รวมกับรูปร่าง ขนาดโครงสร้าง และข้อกำหนดด้านความแข็งแรงของตัวขวด ในเวลาเดียวกันควรคำนึงถึงความยากของการผลิตและการบรรจุเครื่องทำขวดอัตโนมัติด้วย พิจารณาประเภทของซีลที่จะใช้เมื่อเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของคอ ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปากขวดกับความจุขวดและรูปแบบการปิดผนึกที่ใช้แสดงไว้

หากสิ่งที่อยู่ภายในจะเน่าเสียเนื่องจากอากาศที่ตกค้างในขวดที่ปิดสนิท ให้ใช้เฉพาะขวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเล็กที่สุดที่ของเหลวสัมผัสกับอากาศเท่านั้น
ประการที่สอง ควรพยายามทำให้เนื้อหาในขวดสามารถเทลงในภาชนะอื่นได้อย่างราบรื่น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องดื่ม ยา และขวดแอลกอฮอล์ ตราบใดที่มีการเลือกการเปลี่ยนจากส่วนที่หนาที่สุดของตัวขวดไปยังคอขวดอย่างเหมาะสม ของเหลวก็สามารถเทออกจากขวดได้อย่างสงบ ขวดที่มีการเปลี่ยนจากตัวขวดไปที่คออย่างค่อยเป็นค่อยไปและราบรื่นช่วยให้เทของเหลวออกมาได้อย่างสงบ อากาศซึมเข้าไปในขวดทำให้การไหลของของเหลวหยุดชะงัก ทำให้ยากต่อการเทของเหลวลงในภาชนะอื่น เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อเบาะลมที่เรียกว่าสื่อสารกับบรรยากาศโดยรอบเพื่อเทของเหลวออกจากขวดอย่างสงบโดยเปลี่ยนจากตัวขวดไปที่คออย่างกะทันหัน
หากปริมาณในขวดไม่เท่ากัน ส่วนที่หนักที่สุดจะค่อยๆ จมลงสู่ก้นขวด ในเวลานี้ควรเลือกขวดที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจากตัวขวดไปที่คอเนื่องจากส่วนที่หนักที่สุดของเนื้อหาจะถูกแยกออกจากส่วนอื่น ๆ ได้ง่ายเมื่อเทด้วยขวดประเภทนี้

รูปแบบโครงสร้างทั่วไปของคอและไหล่แสดงไว้ในรูปที่ 6-26

รูปร่างคอขวดเชื่อมต่อกับคอขวดและไหล่ขวดที่ด้านล่าง ดังนั้นเส้นรูปร่างของคอขวดสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: เส้นคอขวด เส้นกลางคอ และเส้นไหล่คอ เปลี่ยนแปลงด้วยการเปลี่ยนแปลง
รูปร่างและเส้นที่เปลี่ยนแปลงของคอขวดและรูปร่างขึ้นอยู่กับรูปร่างโดยรวมของขวด ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นประเภทไม่มีคอ (รุ่นปากกว้างสำหรับอาหาร) ประเภทคอสั้น (เครื่องดื่ม) และคอยาว ประเภท (ไวน์) โดยทั่วไปแบบไม่มีคอจะเชื่อมต่อกันด้วยคอตรงกับแนวไหล่ ในขณะที่แบบคอสั้นจะมีเพียงคอสั้นเท่านั้น มักใช้เส้นตรง ส่วนโค้งนูน หรือส่วนโค้งเว้า สำหรับแบบคอยาว คอยาวขึ้น ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปร่างของคอ คอ และไหล่ได้อย่างมาก ซึ่งจะทำให้ขวดมีรูปทรงใหม่ รู้สึก. หลักการพื้นฐานและวิธีการในการสร้างแบบจำลองคือการเปรียบเทียบขนาด มุม และความโค้งของคอแต่ละส่วนโดยการบวกและการลบ การเปรียบเทียบนี้ไม่ใช่เพียงการเปรียบเทียบส่วนคอเท่านั้น แต่ยังต้องดูแลความสัมพันธ์ที่ตัดกันกับรูปทรงเส้นโดยรวมของขวดด้วย ประสานงานความสัมพันธ์. ส่วนรูปทรงขวดที่ต้องติดป้ายคอควรคำนึงถึงรูปทรงและความยาวของฉลากคอขวดด้วย
ด้านบนของไหล่ขวดเชื่อมต่อกับคอขวดและด้านล่างเชื่อมต่อกับตัวขวด ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงเส้นรูปร่างขวด
เส้นไหล่มักจะแบ่งออกเป็น "ไหล่แบน", "ไหล่ปาด", "ไหล่ลาดเอียง", "ไหล่งาม" และ "ไหล่ขั้น" รูปร่างไหล่ที่หลากหลายสามารถสร้างรูปร่างไหล่ที่แตกต่างกันได้มากมายโดยการเปลี่ยนแปลงความยาว มุม และความโค้งของไหล่
รูปทรงของไหล่ขวดที่แตกต่างกันส่งผลต่อความแข็งแรงของภาชนะที่แตกต่างกัน

⑶ ตัวขวด
ตัวขวดเป็นโครงสร้างหลักของภาชนะแก้วและรูปร่างได้หลากหลาย รูปที่ 6-28 แสดงรูปทรงต่างๆ ของหน้าตัดของตัวขวด อย่างไรก็ตาม ในบรรดารูปทรงเหล่านี้ มีเพียงวงกลมเท่านั้นที่ถูกเน้นอย่างสม่ำเสมอรอบๆ โดยมีความแข็งแรงของโครงสร้างที่ดีที่สุดและประสิทธิภาพในการขึ้นรูปที่ดี และของเหลวแก้วก็กระจายอย่างเท่าเทียมกันได้ง่าย ดังนั้นภาชนะแก้วที่ต้องทนแรงกดโดยทั่วไปจึงมีหน้าตัดเป็นวงกลม รูปที่ 6-29 แสดงขวดเบียร์รูปทรงต่างๆ ไม่ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางแนวตั้งจะเปลี่ยนไปอย่างไร หน้าตัดของมันก็จะเป็นทรงกลม

เมื่อออกแบบขวดรูปทรงพิเศษ ควรเลือกประเภทขวดและความหนาของผนังให้ถูกต้องและออกแบบตามทิศทางความเค้นในผนังผลิตภัณฑ์ การกระจายความเค้นภายในผนังขวดทรงสี่หน้า วงกลมประในรูปแสดงถึงเส้นความเค้นเป็นศูนย์ เส้นประที่มุมทั้งสี่ซึ่งสอดคล้องกับด้านนอกของวงกลมแสดงถึงความเค้นดึง และเส้นประที่สอดคล้องกับผนังทั้งสี่ด้านในวงกลมแสดงถึงความเค้นอัด

นอกจากขวดพิเศษพิเศษบางขวด (ขวดแช่ ขวดยาปฏิชีวนะ ฯลฯ) มาตรฐานบรรจุภัณฑ์แก้วในปัจจุบัน (มาตรฐานแห่งชาติ มาตรฐานอุตสาหกรรม) ยังมีข้อกำหนดเฉพาะเกี่ยวกับขนาดของตัวขวด เพื่อกระตุ้นตลาด ภาชนะบรรจุภัณฑ์แก้วส่วนใหญ่ ไม่ได้ระบุความสูง แต่จะระบุเฉพาะความคลาดเคลื่อนที่สอดคล้องกันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อออกแบบรูปทรงขวด นอกเหนือจากการพิจารณาความเป็นไปได้ในการผลิตของรูปทรงและตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์แล้ว ยังควรคำนึงถึงหลักสรีระศาสตร์ด้วย กล่าวคือ การปรับรูปร่างให้เหมาะสมและฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์
เพื่อให้มือมนุษย์สัมผัสรูปร่างของภาชนะได้ ต้องพิจารณาความกว้างของความกว้างของมือและการเคลื่อนไหวของมือ และต้องพิจารณาพารามิเตอร์การวัดที่เกี่ยวข้องกับมือในการออกแบบด้วย มาตราส่วนของมนุษย์เป็นหนึ่งในข้อมูลพื้นฐานที่สุดในการวิจัยด้านการยศาสตร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของภาชนะจะพิจารณาจากความจุของภาชนะ 5 ซม. ยกเว้นภาชนะสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำของภาชนะไม่ควรน้อยกว่า 2. 5 ซม. เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดเกิน 9 ซม. ภาชนะสำหรับจัดการจะหลุดออกจากมือได้ง่าย เส้นผ่านศูนย์กลางของภาชนะอยู่ในระดับปานกลาง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุด เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของภาชนะก็สัมพันธ์กับความแข็งแรงของด้ามจับด้วย จำเป็นต้องใช้ภาชนะที่มีความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง และใช้นิ้วทั้งหมดจับไว้เมื่อจับ ดังนั้นความยาวของภาชนะจึงควรยาวกว่าความกว้างของฝ่ามือ สำหรับภาชนะที่ไม่ต้องการการยึดเกาะมากนัก เพียงแค่ใช้นิ้วชี้ลงบนภาชนะ หรือใช้ฝ่ามือจับ ความยาวของภาชนะอาจสั้นลงได้

⑷ ส้นขวด

ส้นขวดเป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างตัวขวดและก้นขวด และรูปร่างโดยทั่วไปจะเป็นไปตามความต้องการของรูปร่างโดยรวม อย่างไรก็ตาม รูปร่างของส้นขวดมีอิทธิพลอย่างมากต่อดัชนีความแข็งแรงของขวด ใช้โครงสร้างของการเปลี่ยนส่วนโค้งขนาดเล็กและด้านล่างของขวด ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักในแนวตั้งของโครงสร้างอยู่ในระดับสูง และแรงกระแทกทางกลและแรงกระแทกจากความร้อนค่อนข้างต่ำ ความหนาของก้นจะแตกต่างและเกิดความเค้นภายใน เมื่อถูกกระแทกทางกลหรือช็อกจากความร้อน จะเกิดการแตกร้าวได้ง่ายมาก ขวดถูกเปลี่ยนให้มีส่วนโค้งที่ใหญ่ขึ้น และส่วนล่างจะเชื่อมต่อกับก้นขวดในรูปแบบของการดึงกลับ ความเครียดภายในของโครงสร้างมีขนาดเล็ก แรงกระแทกทางกล แรงกระแทกจากความร้อน และแรงกระแทกจากน้ำอยู่ในระดับสูง และความแข็งแรงในการรับน้ำหนักในแนวตั้งก็ดีเช่นกัน ตัวขวดและก้นขวดเป็นโครงสร้างการเชื่อมต่อการเปลี่ยนรูปทรงกลม ซึ่งมีผลกระทบทางกลที่ดีและมีความแข็งแรงช็อกจากความร้อน แต่มีความแข็งแรงในการรับน้ำหนักในแนวตั้งต่ำและแรงกระแทกจากน้ำ

⑸ ก้นขวด
ด้านล่างของขวดอยู่ที่ด้านล่างของขวดและมีบทบาทในการรองรับภาชนะ ความแข็งแรงและความมั่นคงของก้นขวดมีความสำคัญมาก โดยทั่วไปก้นขวดแก้วได้รับการออกแบบให้มีความเว้า ซึ่งสามารถลดจุดสัมผัสในระนาบสัมผัสและเพิ่มความมั่นคงได้ ด้านล่างของขวดและส้นขวดใช้การเปลี่ยนส่วนโค้ง และส่วนโค้งการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่จะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความแข็งแรงของขวดและกระป๋อง รัศมีของมุมที่ด้านล่างของขวดเหมาะสมมากสำหรับการผลิต มุมโค้งมนถูกกำหนดโดยวิธีการผสมผสานระหว่างตัวแม่พิมพ์และด้านล่างของแม่พิมพ์ หากการรวมกันของแม่พิมพ์ขึ้นรูปและด้านล่างของแม่พิมพ์ตั้งฉากกับแกนของผลิตภัณฑ์นั่นคือการเปลี่ยนจากมุมโค้งมนไปยังตัวขวดเป็นแนวนอน ขอแนะนำให้ใช้ขนาดที่เกี่ยวข้องของมุมโค้งมน .
ตามรูปร่างของก้นขวดที่ได้จากมิติเหล่านี้ สามารถหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์การล่มสลายของก้นขวดได้เมื่อผนังขวดบาง
หากมุมโค้งมนถูกสร้างขึ้นบนตัวแม่พิมพ์นั่นคือตัวแม่พิมพ์ผลิตโดยวิธีการอัดขึ้นรูปที่เรียกว่าวิธีการอัดขึ้นรูป วิธีที่ดีที่สุดคือใช้ขนาดมุมโค้งมนของก้นขวด สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการผนังหนาขึ้นบริเวณก้นขวด มีขนาดตามตารางด้านบนให้เลือกด้วย หากมีชั้นกระจกหนาใกล้กับการเปลี่ยนจากด้านล่างของขวดเป็นตัวขวด ด้านล่างของผลิตภัณฑ์จะไม่ยุบ
ก้นกลมคู่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ข้อดีคือสามารถทนต่อแรงกดที่เกิดจากแรงเค้นภายในของกระจกได้ดีกว่า สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีฐานดังกล่าว การวัดความเค้นภายในแสดงให้เห็นว่ากระจกที่มุมโค้งมนถูกบีบอัดมากกว่าแรงตึง หากอยู่ภายใต้แรงดัดงอกระจกจะไม่สามารถทนทานได้
ด้านล่างนูนสามารถรับประกันความเสถียรของผลิตภัณฑ์ รูปร่างและขนาดจริงๆ แล้วมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับประเภทของขวดและเครื่องทำขวดที่ใช้
อย่างไรก็ตาม หากส่วนโค้งใหญ่เกินไป พื้นที่รองรับจะลดลง และความเสถียรของขวดจะลดลง ภายใต้เงื่อนไขของคุณภาพที่แน่นอนของขวดและกระป๋อง ความหนาของก้นขวดจะขึ้นอยู่กับความหนาขั้นต่ำของก้นขวดตามข้อกำหนดการออกแบบ และอัตราส่วนของความหนาของก้นขวด ถูกระบุ และพยายามสร้างความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างความหนาของก้นขวดและลดความเครียดภายใน