玻璃瓶的水錘強度試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水錘強度試驗裝置，在使錘(5)下落時，防止瓶傾斜，使緩沖件(3)不因傾斜時的沖擊而移動，能夠有效并準確地測量水錘強度。在上述水錘強度試驗裝置中，在載置于固定臺部(2)的緩沖件(3)上，載置有保持機構(4)，該保持機構(4)在填充有填充物并安裝了蓋的瓶(1)的重心的上方對其進行保持，而將該瓶吊在空中，使錘(5)下落到蓋上來測量水錘強度，通過將保持機構(4)強制性下壓的下壓機構，使緩沖件(3)預先壓縮變形來解決上述課題。
【專利說明】玻璃瓶的水錘強度試驗裝置
[0001]本申請是國際申請?zhí)枮镻CT/JP2010/053555、國際申請日為2010年3月4日、于2012年8月10日進入中國國家階段、申請?zhí)枮?01080063508.6的發(fā)明專利申請“玻璃瓶的水錘強度試驗裝置”的分案申請。

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種用單個玻璃瓶對玻璃瓶的水錘強度進行試驗的裝置。

【背景技術】
[0003]玻璃瓶的水錘強度試驗由日本玻璃瓶協(xié)會的“水錘試驗方法”所規(guī)定。其規(guī)定了作為玻璃瓶的包裝貨物的水錘試驗方法。
[0004]圖18是根據(jù)該規(guī)定進行試驗的說明圖。該試驗采用“日本工業(yè)標準JIS Z 0202”規(guī)定的下落試驗機20，在下落面21 (厚度20mm以上的鐵板)上放置I箱(與試樣相同的)下部樣件(下夕' $ 23，其上放置I箱試樣24，在下落試驗機20的試樣臺22上放置I箱(與試樣相同的)上部樣件(上夕' $ —)25。下部樣件23、試樣24、上部樣件25通過正規(guī)的填充方法在瓶中填充規(guī)定量的正規(guī)填充物并蓋上規(guī)定的蓋子并且對其進行了規(guī)定的包裝而得到，在箱內裝有多個玻璃瓶。
[0005]試樣臺被安裝成具有規(guī)定的下落高度(上部樣件的底面與試樣的頂面的距離)，例如:最初使上部樣件從30cm的下落高度落到試樣上，此后以5cm間隔增加下落高度(當下落高度為60cm以上時，間隔為1cm)，反復進行下落試驗，直到試樣中的玻璃瓶即便只有I個破損，或達到規(guī)定的下落高度為止，將試樣中的瓶即便只有I個破碎時的下落高度作為水錘強度。
[0006]上部樣件25落到試樣24上時，下部樣件23的箱子變形，試樣24內的玻璃瓶被急劇地朝下方下壓。但是，該玻璃瓶中的填充物(液體)由于慣性而滯留在原來的位置，瓶內的底部產(chǎn)生真空狀態(tài)的部分(真空泡)。緊接著，填充物朝著真空狀態(tài)的底部急劇地下落，產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。
[0007]日本玻璃瓶協(xié)會的“水錘試驗方法”是用于測量包裝后的玻璃瓶的水錘強度的方法，因此，并非是對玻璃瓶本身的水錘強度進行試驗的方法(水錘強度因包裝的規(guī)格而變化)。另外，若不準備紙板箱就不能進行試驗，因此，進行試驗需要許多產(chǎn)品(10箱左右)，在玻璃瓶半成品的設計階段的試生產(chǎn)中不能進行水錘強度評價。而且，進行試驗需要付出大量的勞力，包括將紙板箱舉起、確認瓶是否破損、破損后的清理工作、檢查紙板箱的壓壞程度等。
[0008]下述專利文獻I中提出了一種技術以解決這樣的問題，其能夠較容易地測量玻璃瓶本身的水錘強度，而且，還能夠在試生產(chǎn)階段(玻璃瓶半成品的設計階段)進行強度評估。
[0009]上述技術所涉及的玻璃瓶的水錘強度試驗方法如下:在固定臺部上隔著緩沖件設置保持機構，用該保持機構將填充有填充物并安裝了蓋的瓶在其重心的上方對其進行保持，從而將該瓶吊在空中，使錘直接或間接地落到所述蓋上，對瓶施加沖擊，一邊逐漸地增加其下落能量一邊反復使錘下落多次，基于瓶破碎時錘的下落能量，對瓶的水錘強度進行試驗。
[0010]若使錘直接或間接地落到蓋上，則緩沖件變形，并且，瓶被急劇地朝下方下壓，產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。若在瓶處于在其重心上方對其進行保持的懸吊狀態(tài)時使錘下落，則錘的下落能量有效地作用在瓶上，錘的下落能量與對瓶施加的沖擊密切相關，可基于瓶破碎時錘的下落能量準確得到瓶的水錘強度。
[0011]現(xiàn)有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2009-133708號公報


【發(fā)明內容】

[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]圖17是上述專利文獻I的水錘強度試驗裝置的I個例子的說明圖，表示使錘5下落的狀態(tài)。
[0016]在該試驗裝置中，基臺6、柱部7、固定臺部2形成一體。在固定臺部2上的貫通孔2a的周圍載置有4個緩沖件3，其上載置有保持機構4。緩沖件3是橡膠、軟性樹脂等彈性體。保持機構在填充有填充物并安裝了蓋Ib的瓶I的重心的上方(該情況下為頸環(huán)Ia的下方)對其進行保持，將該瓶吊在空中。在瓶I的蓋Ib的上方設有錘5。
[0017]若使錘5落到蓋Ib上，則因其沖擊使緩沖件3壓縮變形，瓶I急劇地下降，產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。
[0018]此時，由于緩沖件3非常軟，因此，其壓縮變形并不限于僅產(chǎn)生在垂直方向，有時如圖17所示，中間部等可能會在橫向變形(面外變形)。通常，該面外變形的程度根據(jù)各緩沖件而不同，因此，如該圖所示，可能會導致瓶I傾斜。有時，因瓶I的傾斜程度很大，也可能導致緩沖件3移動(箭頭A方向)或飛到裝置外。
[0019]在使錘5下落時，若瓶大幅度傾斜，或緩沖件3飛到裝置外，則不能測量準確的水錘強度，因此，在這種情況下，需要使緩沖件回到原來的位置，重新進行測量。
[0020]本發(fā)明需要解決的課題是，在使錘5下落時，防止瓶傾斜，并且，使緩沖件3不因該沖擊而移動，以便能夠有效且準確地測量水錘強度。
[0021]用于解決課題的手段
[0022]本發(fā)明的水錘強度試驗裝置，其為玻璃瓶的水錘強度試驗裝置，所述水錘強度試驗裝置具有:固定臺部；緩沖件，其載置于該固定臺部；保持機構，其載置在該緩沖件上，在填充有填充物并安裝了蓋的瓶的重心的上方對其進行保持，從而將該瓶吊在空中；以及錘，使該錘下落到所述蓋上，對瓶施加沖擊；所述水錘強度試驗裝置的特征在于，具有將所述保持機構強制性下壓的下壓機構，利用該下壓機構使所述緩沖件壓縮變形(技術方案I)。
[0023]通過利用下壓機構使緩沖件預先壓縮變形，使得在使錘5下落時，緩沖件不易產(chǎn)生面外變形，其結果，瓶的斜度大幅變小，緩沖件的移動也減少。
[0024]下壓機構只要是能將保持機構強制性下壓的機構即可，除了后述技術方案2所示的機構以外，可以采用夾鉗、臺鉗等公知的機構。
[0025]具體地說，下壓機構是從保持機構的頂面?zhèn)葦Q合安裝在所述固定臺部的螺栓(技術方案2)。
[0026]在保持機構上設置螺栓孔，在固定臺部上設置陰螺紋孔，通過從保持機構的頂面?zhèn)葘⒙菟〝Q合安裝在所述固定臺部，可以容易地下壓保持機構，以使緩沖件壓縮變形。通過調節(jié)螺栓的緊固狀態(tài)，可以容易地調整保持機構的下壓程度。
[0027]作為緩沖件，可以將多個緩沖件主體以在所述多個緩沖件主體之間隔著非緩沖性板材的方式粘接而構成(技術方案3)。
[0028]這樣，在使錘5下落時，緩沖件更不易產(chǎn)生面外變形，其結果，瓶的斜度進一步變小，緩沖件的移動也進一步減少。
[0029]非緩沖性板材的材質是塑料、金屬、木材等比緩沖件不易變形的材料。
[0030]可以在固定臺部和緩沖件之間，以及緩沖件和保持機構之間夾入防滑片(技術方案4)。
[0031]緩沖件在試驗中反復大幅度變形，在數(shù)百次受沖擊后會產(chǎn)生裂縫等劣化，故其屬于一種需要隨時更換的耗材部件，因此，不能與固定臺部、保持機構粘接固定。為了防止緩沖件的脫落，可以在固定臺部和緩沖件之間，以及緩沖件和保持機構之間夾入摩擦系數(shù)高的防滑片。
[0032]通過如上所述構成，在使錘5下落時，緩沖件更不易移動。
[0033]作為防滑片，采用天然橡膠片、硅橡膠片等防滑效果較大的部件即可。片的厚度優(yōu)選為0.3?Imm左右。
[0034]本發(fā)明在技術方案4所述的水錘強度試驗裝置的基礎上，在所述固定臺部及/或保持機構的、與所述緩沖件接觸的面上形成凹部，將所述防滑片設在該凹部內，并且所述緩沖件進入該凹部內0.2?0.8mm(技術方案5)。
[0035]通過如上所述構成，防滑片與緩沖件不會從凹部脫出，能夠防止移動。凹部可以僅設在固定臺部及保持機構的一方，更優(yōu)選設在雙方。
[0036]緩沖件的上端或下端進入凹部內的量(圖7的y)優(yōu)選為0.2?0.8mm。若小于
0.2mm，則可能導致緩沖件從凹部脫出而移動；若大于0.8mm,當緩沖件與凹部外周部沖撞時，則可能導致在緩沖件上產(chǎn)生裂縫，降低緩沖件的耐久性，因此不優(yōu)選。
[0037]另外，緩沖件與凹部外周部在水平方向上的間隔(圖7的X)優(yōu)選為0.1?0.5mm。若小于0.1mm,因緩沖件與凹部外周部的接觸而導致緩沖件的該部分容易產(chǎn)生裂縫；若大于0.5mm,則緩沖件的移動變大，瓶可能會傾斜。
[0038]本發(fā)明在技術方案I或2所述的水錘強度試驗裝置的基礎上，所述緩沖件是將多個緩沖件主體以在所述多個緩沖件主體之間隔著非緩沖性板材的方式粘接并且在上端及下端也粘接了非緩沖性板材而構成的部件，在所述固定臺部及/或保持機構的、與所述緩沖件接觸的面上形成凹部，所述上端及/或下端的板材位于所述凹部內(技術方案6)。
[0039]若緩沖件的上端及下端也粘接非緩沖性板材，當緩沖件移動時，軟的緩沖件主體不與凹部外周部沖撞，保持了緩沖件的耐久性。另外，由于緩沖件的上端及下端為非緩沖性板材，因此，不會導致緩沖件越過凹部而移動，切實地限制了緩沖件的移動。
[0040]本發(fā)明在技術方案I或2所述的水錘強度試驗裝置的基礎上，所述緩沖件是將多個緩沖件主體以在所述多個緩沖件主體之間隔著非緩沖性板材的方式粘接并且在上端及下端也粘接了非緩沖性板材而構成的部件，在所述上端及/或下端的板材的頂面或底面形成孔，并且在所述固定臺部及/或保持機構的、與所述緩沖件接觸的面上形成與該孔嵌合的突起(技術方案7)。
[0041]緩沖件的孔與固定臺部或保持機構的突起嵌合，因此，能夠防止緩沖件的移動。
[0042]由于不需要在固定臺部和保持機構設置凹部，因此，能夠減少其厚度。
[0043]發(fā)明效果
[0044]本發(fā)明的水錘強度試驗裝置，在使錘下落時，緩沖件不易產(chǎn)生面外變形，也不易移動，因此，能夠有效且準確地測量水錘強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是實施例的試驗裝置的剖面說明圖；
[0046]圖2是固定臺部、緩沖件、保持機構的側視圖；
[0047]圖3是固定臺部、緩沖件、保持機構的俯視圖；
[0048]圖4是使錘下落時的試驗裝置的剖面說明圖；
[0049]圖5是使錘下落時的固定臺部、緩沖件、保持機構的側視圖；
[0050]圖6是其他實施例的主要部分的縱剖面圖；
[0051]圖7是圖6的A部放大圖；
[0052]圖8是圖6的實施例的主要部分的橫剖面圖；
[0053]圖9是其他實施例的主要部分的縱剖面圖；
[0054]圖10是圖9的實施例的主要部分的橫剖面圖；
[0055]圖11是其他實施例的主要部分的縱剖面圖；
[0056]圖12是圖11的實施例的主要部分的橫剖面圖；
[0057]圖13是其他實施例的主要部分的縱剖面圖；
[0058]圖14是緩沖件的示例的側視圖；
[0059]圖15是緩沖件的示例的側視圖；
[0060]圖16是緩沖件的示例的側視圖；
[0061]圖17是現(xiàn)有的試驗裝置的剖面說明圖；
[0062]圖18是作為包裝貨物的試驗方法的說明圖。

【具體實施方式】
[0063]實施例
[0064]圖1?圖5涉及實施例的試驗裝置。基臺6、柱部7、固定臺部2通過對鋼板進行加工而形成一體，柱部7自基臺6呈L形地豎立設置，固定臺部2從柱部7的中間伸出而形成。在固定臺部2設有貫通孔2a，可供瓶I的瓶身穿過。
[0065]在固定臺部2上的貫通孔2a的周圍四個角部載置有緩沖件3，其上載置有保持機構4。
[0066]如圖14所示，緩沖件3通過使2個緩沖件主體3a與它們之間的板材3b粘接固定而形成一體。緩沖件主體3a是橡膠、軟性樹脂等彈性體，該情況下是以硅酮為主原料的軟膠體(JIS K 2207的針入度55、楊氏彈性模量119.5kPa)，尺寸為20_X20_X 10_。板材3b為非緩沖性，比緩沖件主體3a更難以變形，材質可使用非緩沖性的(不包含發(fā)泡劑)塑料、金屬、木質板等，該情況下為聚碳酸酯制部件，尺寸為24_X 24_X 2_。
[0067]在固定臺部2和緩沖件3之間、以及緩沖件3和保持機構4之間夾入防滑片9。防滑片9是厚度為0.5mm的硅橡膠片。防滑片9分別與固定臺部2、保持機構4粘接。
[0068]保持機構4在填充有填充物并安裝了蓋的瓶I的重心上方對其進行保持，將該瓶吊在空中，只要能夠切實地保持住瓶1，并能夠載置于緩沖件3上，上述保持機構4的材質、形狀可以自由選擇。例如:可以使用如上述專利文獻I中所示的各種機構，本申請附圖中省略表示這些機構，由形成在中央部的貫通孔4a支承玻璃瓶I的頸環(huán)Ia正下方。
[0069]瓶在填充有填充物并安裝了蓋的狀態(tài)下，在瓶的重心上方將其保持即可，但是，最優(yōu)選在瓶的頸部(口部或頸環(huán)的正下方)進行保持。
[0070]在保持機構4上開設2個螺栓孔，與此相對應，在固定臺部2上開設2個陰螺紋孔，從保持機構4的頂面?zhèn)葘⒙菟?0擰合安裝到固定臺部2的陰螺紋孔中，使緩沖件3壓縮變形(圖2、3)。螺母11用于防止螺栓10松開。緩沖件3整體的厚度原來為22mm，利用螺栓10將保持機構4強制性下壓后，其厚度被壓縮至20.5mm。
[0071]在瓶I的蓋Ib的上方設有錘5。錘5構成為在軸5b的下端設置錘主體5a，從柱部7突出而形成，上述錘5可以沿著具有供軸5b穿插的穿插孔的導軌(未圖示)垂直地上下移動。錘5由止動件(未圖示)保持在所希望的高度，并通過解除止動件而落到蓋Ib的正頂面。
[0072]在柱部7上設有刻度8，以便能容易地獲知錘的高度。
[0073]若錘5下落到蓋Ib的正頂面，則利用其下落能量使緩沖件3變形，從而，瓶I與保持機構4 一同被急劇地壓下(圖4、5)，產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。
[0074]此時，由于螺栓10在保持機構4的螺栓孔內滑動，因此，保持機構4的下降不會受到阻礙。而且，螺栓10成為保持機構4下降的導向件，因此，保持機構4始終垂直地下降，而不易傾斜。
[0075]由于緩沖件3預先被壓縮變形，且中間夾入了板材3b，因此，在被施加了錘5的沖擊時的面外變形非常小。而且，由于螺栓10成為保持機構4下降的導向件，因此，保持機構4和瓶I的斜度非常小。
[0076]在使用現(xiàn)有的試驗裝置7的情況下，使錘下落時，瓶I的斜度最大為4°，平均為2°左右，而在本實施例的情況下，瓶I的斜度被降低至肉眼幾乎看不出的程度。
[0077]對于本實施例的水錘強度的測量而言，一邊逐漸地增加下落能量，一邊反復使錘下落多次，根據(jù)瓶破碎時錘的下落能量表示瓶的水錘強度。下落能量的調整是通過變換錘的重量及改變下落高度(錘底面與蓋頂面的距離)而進行的。若錘的質量為m、下落高度為h、重力加速度為g，則下落能量為mgh。
[0078]圖6?8所示的實施例對圖1?5的實施例的緩沖件附近的結構進行了變更，其他的結構與圖1?5的實施例相同。
[0079]緩沖件3與上述實施例相同，通過使2個緩沖件主體3a與它們之間的板材3b粘接固定而形成一體(圖14)。
[0080]防滑片9是厚度為0.5mm的娃橡膠片，尺寸為20.6mmX20.6mm。
[0081]在固定臺部2及保持機構4的、與緩沖件相接的面上設有凹部12、13，所述凹部12的深度為0.8mm、尺寸為20.6mmX20.6mm。圖8中附圖標記12a所示的凹部的半圓形部分是基于需要利用銑刀對凹部進行切削加工而設置的所謂銑刀退刀槽。固定臺部2的凹部12與保持機構4的凹部13是完全相同的形狀。
[0082]在固定臺部2和保持機構4的凹部12、13內裝入防滑片9，并在它們之間夾入緩沖件3 (圖6)。緩沖件3整體的厚度原來為22mm，但利用螺栓10將保持機構4強制性下壓后，其厚度被壓縮至20.5mm。
[0083]如圖7所示，緩沖件3在凹部12、13中僅進入y。y優(yōu)選為0.2?0.8mm，本實施例中為0.3mm。緩沖件3與凹部12、13外周部在水平方向上的間隔x(除銑刀退刀槽部分之外)優(yōu)選為0.1?0.5mm,本實施例中為0.3mm。
[0084]圖9、10所示的實施例也對圖1?5的實施例的緩沖件附近的結構進行了變更，其他的結構與圖1?5的實施例相同。
[0085]如圖15所示，緩沖件3構成為，在2個緩沖件主體3a之間粘接非緩沖性板材3b，并且，在上端和下端也粘接固定相同的板材3b而形成一體。緩沖件主體3a的尺寸為20mmX 20mmX 1mm,板材 3b 的尺寸為 22mmX 22mmX 2mm。
[0086]在固定臺部2和保持機構4的、與緩沖件相接的面上設有凹部12，所述凹部12的深度為1.5mm、尺寸為22.8mmX22.8mm。圖8中附圖標記12a所示的凹部的半圓形部分是基于需要利用銑刀對凹部進行切削加工而設置的所謂銑刀退刀槽。固定臺部2的凹部12與保持機構4的凹部13是完全相同的形狀。
[0087]緩沖件的板材3b與凹部12、13外周部在水平方向上的間隔(除銑刀退刀槽部分之外)優(yōu)選為0.1?0.5mm,本實施例中為0.4mm。
[0088]使緩沖件端部的板材3b位于固定臺部2和保持機構4的凹部12、13內，在固定臺部2和保持機構4之間夾入緩沖件3 (圖9)。緩沖件3整體的厚度原來為26mm，但利用螺栓10將保持機構4強制性下壓后，其厚度被壓縮至24.5mm。
[0089]圖11、12所示的實施例也對圖1?5的實施例的緩沖件附近的結構進行了變更，其他的結構與圖1?5的實施例相同。
[0090]緩沖件3與圖9、10所示的緩沖件基本相同，但在上下端的板材3b上分別形成有2個圓形孔14 (直徑3.5mm)。
[0091]在固定臺部2和保持機構4的、與緩沖件相接的面上，在與所述孔14對應的位置形成有圓柱形突起15 (直徑2.5mm、高度1.5mm)。孔14和突起15的直徑之差優(yōu)選為0.1?Imm左右。
[0092]緩沖件3被夾入固定臺部2和保持機構4之間，但此時，突起15較松地嵌合在孔14中(圖11)。緩沖件3整體的厚度原來為26mm，但利用螺栓10將保持機構4強制性下壓后，其厚度被壓縮至24.5mm。
[0093]圖13所示的實施例也對圖1?5的實施例的緩沖件附近的結構進行了變更，其他的結構與圖1?5的實施例相同。
[0094]在該圖中，緩沖件3與圖9、10所示的緩沖件基本相同，但僅在上端的板材3b上形成有2個圓形孔14(直徑3.5mm)。該結構與圖11的緩沖件上端的板材相同。
[0095]在固定臺部2的與緩沖件相接的面(頂面)上設有凹部12，所述凹部12的深度為
1.5mm、尺寸為22.8mmX22.8mm。該結構與圖9、10的固定臺部的結構相同。
[0096]在保持機構4的與緩沖件相接的面(底面)上，在與所述孔14對應的位置形成有圓柱形突起15(直徑2.5mm、高度1.5mm)。該結構與圖11的保持機構的結構相同。
[0097]緩沖件3被夾入固定臺部2和保持機構4之間，但緩沖件3下端的板材3b位于固定臺部2的凹部12中，在緩沖件的上端，突起15較松地嵌合在孔14中。緩沖件3整體的厚度原來為26mm,但利用螺栓10將保持機構4強制性下壓后,其厚度被壓縮至24.5mm。
[0098]該實施例中，緩沖件的下端采用了圖9、10的實施例的結構，并且，在上端采用了圖11、12的實施例的結構。
[0099]在上述實施例中，緩沖件3通過使2個緩沖件主體3a隔著它們之間的非緩沖性板材3b粘接固定而形成一體,但緩沖件主體3a也可以是3個以上。
[0100]圖16是使3個緩沖件主體3a隔著它們之間的非緩沖性板材3b粘接固定而形成一體的例子。
[0101]附圖標記說明
[0102]I玻璃瓶，Ia頸環(huán)，Ib蓋，2固定臺部，3緩沖件，3a主體，3b板材，4保持機構，5錘，6基臺，7柱部，8刻度，9防滑片，10螺栓，11螺母，12凹部，13凹部，14孔，15突起，20下落試驗機，21下落面，22試樣臺，23下部樣件，24試樣，25上部樣件。
【權利要求】
1.一種水錘強度試驗裝置，其為玻璃瓶的水錘強度試驗裝置，所述水錘強度試驗裝置具有: 固定臺部； 緩沖件，其載置于該固定臺部； 保持機構，其載置在該緩沖件上，在填充有填充物并安裝了蓋的瓶的重心的上方對其進行保持，從而將該瓶吊在空中；以及 錘，使該錘下落到所述蓋上，對瓶施加沖擊； 所述水錘強度試驗裝置的特征在于，所述緩沖件是將多個緩沖件主體以在所述多個緩沖件主體之間隔著非緩沖性板材的方式粘接并且在上端及下端也粘接了非緩沖性板材而構成的部件，在所述上端及/或下端的板材的頂面或底面形成孔，并且在所述固定臺部及/或保持機構的、與所述緩沖件接觸的面上形成與該孔嵌合的突起， 所述水錘強度試驗裝置具有將所述保持機構強制性下壓的下壓機構，利用該下壓機構使所述緩沖件壓縮變形。
【文檔編號】G01M7/08GK104296955SQ201410602149
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2010年3月4日 優(yōu)先權日:2010年2月12日
【發(fā)明者】大屋祐一, 齋藤伸二, 山口丞司郎, 上田洋輔 申請人:東洋玻璃株式會社