JP2016027984A - 食品用金属缶 - Google Patents

Abstract

【課題】缶の閉鎖後に加熱処理によって殺菌された食品を、最適量の材料を使用して、保存する金属缶を提供することである。
【解決手段】本発明は、缶の閉鎖後に加熱処理で殺菌された食品を保存するための、缶の底４１および側壁４３を形成する一体型本体、およびこの本体を密閉するように該本体に取り付けられた蓋で構成され、前記側壁４３の最小厚さが前記底４１の中心の厚さの２０％〜６０％である金属缶４０に関する。本発明によれば、前記缶４０の高さは、その幅の１．５〜３．５倍であり、前記缶の底４１および／または蓋４２は、外方に凸形状である中央壁４１１，４２１を有し、外側に広がる周囲の溝４１０，４２０によって側壁に連結されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、缶の閉鎖後に加熱処理で殺菌された食品を保存するための金属缶に関する。

もともとは、図１に示すように、金属缶は、本体を形成するように丸められ溶接された長方形の薄板金属部分１０によって形成され、該本体は、この本体の両端で組み立てられる薄板金属プレートから形成される底１１と蓋１２を有した。そのような缶は、溶接されるか一緒に継ぎ合わされる３つの別々の要素を含むので、「３パーツ（３ピース）」缶と呼ばれる。

もっと最近では、図２に示すように、金属缶は、単一の一体型本体（integral body）２０、缶本体の底及び側壁を形成するように、フランク（ｆｌａｎｋ）と呼ばれる薄板金属を絞り加工することにより生産される。薄板金属プレートで作られる蓋２３は、次いで、この缶を閉鎖可能にする。そのような缶は、その底と側壁が単一部品を形成し、「２パーツ（２ピース）」缶と呼ばれる。

図２の缶の断面図である図３に示すように、そのような缶は、缶の高さによって、フランクの最初の厚みの＋２５％から−２５％の範囲内で、様々な厚みを有する。

一般にＤＷＩ（「Drawn and Wall Ironing（絞りしごき加工）」）技術と呼ばれる別の絞り加工技術が発展し、側壁がしごき加工された「２パーツ」缶を形成することが可能になった。図４は、そのような缶３０の断面図である。この缶の底３１の中心の厚さ「ｅ」は、絞り加工されたフランクの厚さと実質的には同じである。その形状が局所的にわずかに薄くなるおそれがあるので、底の厚さは、この厚さ「ｅ」の＋０％と−１５％の間である。他方では、壁３３の厚さ「ｅ’」は、底の中心の厚さ「ｅ」の２０％まで減らされる。蓋３２は、それを形成する薄板金属の厚さ「ｅ’’」を有する。

このＤＷＩ技術は、他のタイプの缶よりも重量が軽い缶（以下、「側壁しごき加工缶（ironed-wall can）」という）を製造することを可能にする。それらの缶の特性は、それらが飲料用缶として使用されるのに有利にするが、食品用の缶として使用されるのには依然として適してない。実際、食品用の缶は、その閉鎖後に、缶の内圧の正と負の変動を誘発する加熱処理による殺菌を受けなければならない。

最もよく使用される側壁しごき加工缶、特に飲料用缶は、そのような気圧変動に適応していない。したがって、そのような缶は食品を入れるという用途にはほとんど利益がなく、それ故その使用は依然としてまれである。

本発明の一つの目的は、これらの先行技術の難点を克服することである。
特に、本発明の一つの目的は、缶の閉鎖後に加熱処理によって殺菌された食品を、最適量の材料を使用して、保存する金属缶を提供することである。

本発明の別の目的は、閉鎖後の、容易かつ最小量のエネルギーを費やす加熱処理により殺菌を行うことができる缶を提供することである。

本発明はまた、せいぜい先行技術の缶に使用されるものと同じまたは類似する材料および要素を使って、そのような缶を製造そして簡単に使用することを可能にすることを目的とする。

これらの目的は、他と同様に、下記でもっと明確になり、金属缶につながる。その金属缶は、缶の閉鎖後の加熱処理によって殺菌された食品を保存するためのもので、缶の底と側壁を形成する一体型本体（integral body）、この缶本体を閉鎖するように該缶本体に取り付けられた蓋で構成され、側壁の最小厚さは、底の中心の厚さの２０％〜６０％であり、缶の高さは、本発明によると、その幅の１．５〜３．５倍、好ましくは、１．７〜３倍であり、缶の底および／または蓋は、外見上凸形状である中央壁を有し、外側に広がる周囲の溝によって側壁につなげられている。

そのような缶は、最適量の材料で製造され得、何らダメージを受けずに、かつ、先行技術の缶よりも少ないエネルギーで殺菌加熱処理を受け得るだろう。

優先的には、缶の内圧は、大気圧よりも高い。

この特性は、本発明による缶の他の特性と組み合わせると、缶の剛性をもたらす。

有利には、前記周囲の溝は、凸状中央壁に連結されている第１の壁、缶の側壁との連結部の周辺部に連結されている第２の壁、および円形の形をした底を有し、そして、
−前記第１の壁は、缶の軸に対して２°〜４５°の角度を成し、
−前記第１の壁と前記中央壁の間の前記連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をし、
−前記溝の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、かつ、
−前記溝の底の円形は、半径が５ｍｍより小さい。

そのような特性を有する底および蓋は、内圧に対する良好な耐性を持つ缶を提供する。

有利な実施例によると、蓋は、スチール素材の円盤でできており、缶の容量は、２１２ｍｌ、４２５ｍｌ、あるいは８５０ｍｌであり、それらの容量に対する蓋の直径は、それぞれ、５２ｍｍ、６５ｍｍ及び８３ｍｍである。

有利な実施例によると、蓋はアルミニウム円盤でできており、缶の容量は、２１２ｍｌ、４２５ｍｌ、あるいは８５０ｍｌであり、それらの容量に対する蓋の直径は、それぞれ、５２ｍｍ、６３．７ｍｍ及び８１．５ｍｍである。

これらの蓋のサイズと標準缶容量の組み合わせは、食品包装業者の必要性に配慮し、従来の蓋及び継ぎ合わせ装置を使って、本発明の実施を可能にする。

有利な実施例によると、ビーズが缶の側壁上にでき、外圧に対するその耐性を増加させる。

本発明はまた、缶の閉鎖後の加熱処理により殺菌された食品を保存する金属缶の一体型本体（integral body）に関し、本体は、底と側壁を備え、側壁の最小厚さは、底の中心の厚さの２０％〜６０％であり、本体の高さは、本発明によると、その幅の１．５〜３．５倍、好ましくは、１．７〜３倍であり、底は、外見上凸形状である中央壁を有し、外側に広がる周囲の溝によって側壁につなげられている。

この本体は、上記記載のような缶を製造することを可能にする。

優先的に、この本体の前記周囲の溝は、凸状中央壁に連結されている第１の壁、缶の側壁との連結部の周辺部に連結されている第２の壁、および円形の形をした底を有し、そして、
−前記第１の壁は、缶の軸に対して２°〜４５°の角度を成し、
−前記第１の壁と前記中央壁の間の前記連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をし、
−前記溝の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、かつ、
−前記溝の底の円形は、半径が５ｍｍより小さい。

有利な実施例によると、ビーズが缶の側壁上に形成されて、外圧に対するその耐性が増加させられている。

本発明のその他の目的、利点および特性は、添付の図面に関連する、本特許出願の対象および範囲に対し限定されない好ましい実施形態の以下の記載からより明確になる。

先行技術による「３パーツ」タイプの缶を構成する要素の概略図である。 先行技術による「２パーツ」タイプの缶を構成する要素の概略図である。 図２の缶の断面図である。 先行技術の側壁しごき加工缶の断面図である。 本発明の実施形態による缶の断面図である。

従来の絞り加工で製造された前記「３パーツ」缶及び前記「２パーツ」缶は、使用されるフランクの厚さの＋２５％〜−２５％の間で変化する厚さを有する。そのような所定の容量の缶を製造するための金属の量を最適化するために、缶の直径「Ｄ」は、その高さ「ｈ」に近い。

したがって、標準サイズは、食品を入れるための缶の専門的職業により、特に、例えば、以下の直径の円盤を形成する蓋を使用する、ＥＮ規格 １３ ０２５から１３ ０２９によって定義されてきた：
−容量８５０ｍｌの缶に対し、９９ｍｍ、
−容量４２５ｍｌの缶に対し、８３ｍｌ、
−容量２１２ｍｌの缶に対し、６５ｍｌ。

これらのサイズは、従来使用され、最適量の材料で、缶の直径がその高さの２０％以下になる缶を得ることを可能にする。

その厚みが薄いため、側壁しごき加工缶の本体の側壁は、外圧に対する満足のいく剛性を自然に持たない。

この剛性を強化する従来の技術は、缶の本体上にビーズができ、外側圧へのその耐性を向上させることにある。しかしながら、これらのビーズは鉛直力に対する缶の耐性に有利に働かない。

図５は、本発明の優先的実施形態による円筒缶４０の概略断面図である。この缶の側壁４３は、「ＤＷＩ」技術でしごき加工された。したがって、その最も薄い厚さ「ｅ’」は、底４１の中央の厚さ「ｅ」の２０％〜６０％、好ましくは、３０％〜５０％である。

この缶の剛性を強化するために、缶の閉鎖前に、ある物質が缶の中身に加えられ、この物質は、蒸発時、缶の内部に過度の圧力をかける。この物質は、例えば、液体窒素でもよく、加圧された缶を硬化し、外側圧と鉛直力の両方に対するその抵抗性を向上させる効果がある。

前記食品用の缶は、飲料用缶とは違って、その閉鎖後に加熱処理による殺菌をしなければならない。そのような殺菌は、缶の中身を１１０℃〜１５０℃（好ましくは１１０℃〜１３５℃）の温度まで加熱する必要があり、缶の内部に最大約３バールまでの圧力増加を引き起こす。そのような増加は、加圧された缶にはより重大で、その圧力は、５バールに達し得る。

一般的に、前記缶の側壁は、この圧力の効果の下で非常に小さく変形する。底と蓋だけが形が崩れ、缶が膨張し、よって、殺菌処理中の内圧の増加を抑制する。所定の容積の缶に対し、底と蓋のサイズが大きいほど、その起こり得る膨張も大きくなる。

当業者はしたがって、今まで、缶の閉鎖後の加熱処理のために、側壁しごき加工缶が、その高さに対し、底と蓋が十分大きくなければならないと思っていた。実際には、これらの缶は、食品が入っている缶（その直径は高さに近い）の一般の比率を有する。

発明者たちによって決定されるように、加圧された所定の容量の側壁しごき加工缶を製造する金属の量を最適化するために、前記缶の高さ「ｈ」は、その直径「Ｄ」よりも大きくなければならない。この高さは、したがって、直径「Ｄ」の１．５〜３．５倍、好ましくは、１．７〜３倍であるべきである。

このため、食品を入れるための缶の従来の比率は、これまで、側壁しごき加工缶の材料の量を最適化することができなかった。当業者は、側壁しごき加工缶の使用は、食品用にはほとんど利益がないと思っていた。

図５に示される前記缶４０は、その直径「Ｄ」の１．７〜３倍の高さ「ｈ」を有し、これは、その製造に使用される金属の量の最適化を可能にする。

過度の内圧を発生させずにこの缶４０の加熱処理を可能にするために、蓋４２及び底４１は、中央壁４２１および４１１をそれぞれ有する特有な形状をしており、それぞれ外側に広がる周囲の溝４２０および４１０によって前記缶の側壁に連結されている。この特有な形状は、内圧に備え、底と蓋の弾性変形を容易にする。このタイプの底や蓋は、周知であり、欧州特許出願公開第１８１３５４０号明細書に明白に記載されている。

前記蓋４２は、したがって、
−中央壁４２１、
−前記缶の側壁４３と継ぎ合わせるための周辺部４２２、
−中央壁４２１に連結する第１の壁４２３、周辺部４２２に連結する第２の壁４２４及び円形の形をした底を有する周囲の溝４２０
を有する。

この蓋４２において、前記第１の壁４２３は、前記缶の軸に対して、約４５°の角度、またどんな場合でも２°ないし４５°の角度を形成し、前記第１の壁４２３と前記中央壁との連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をしており、前記溝４２２の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、そして、前記周辺部の底４２５の円形は、５ｍｍ未満の半径を有する。

同様に、前記底４１は、
−中央壁４１１、
−前記缶の側壁４３と連結する周辺部４１２、
−中央壁４１１に連結する第１の壁４１３、周辺部４１２に連結する第２の壁４１４及び円形の形をした底４１５を有する周囲の溝４１０
を有する。

この底において、前記第１の壁４１３は、前記缶の軸に対して、約５°の角度、またどんな場合でも２°ないし４５°の角度を形成し、前記第１の壁４１３と前記中央壁４１１との連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をしており、前記溝４１０の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、そして、前記周辺部の底４１５の円形は、５ｍｍ未満の半径を有する。

これらの特性を持つ前記溝４１０および４２０は、それぞれ、前記缶４０の底および蓋の変形を容易にする。よって、前記缶４０が、その加熱処理中に加熱される際、その内圧の増加は、前記底４１および前記蓋４２の一時的かつ可逆の変形を引き起こし、これは、前記缶内の容積を増加させる。この容積増加は、前記缶４０を破損する危険にさらさない値まで、前記缶４０内の有効圧力を制限することを可能にする。

前記蓋４２および前記底４１は、内圧への良好な耐性をもたらすので、それ故に、加熱処理で殺菌でき、高さと直径の比は使用される材料の量を最適化して選択できる側壁しごき加工缶を製造することが可能になる。

本発明の他の可能な実施例において、蓋のみあるいは底のみが内圧に対して良好な耐性を示すように設計することも可能である。

また、本発明が、示された底および蓋のプロファイルに限定されないことに留意されたい。例えば、欧州特許出願公開第１８１３５４０号明細書に記載されているように、缶が高圧を支持するのを可能にする他のプロファイルも実施できる。

前記缶の容量は、特にＥＮ規格 １３ ０２５から１３ ０２９により、標準化される。したがって、缶の比率を最適化するための改良が、好ましくは、同一の容量を保ちながら、なされる。

さらに、缶の蓋のサイズもまた標準化される。缶製造において、缶の閉鎖用の蓋は、缶製造業者ではなく、缶に詰める食品包装業者により活用されるので、これらの標準規格を尊重することは重要である。この蓋は、したがって、食品包装業者が使用する継ぎ合わせ機械に適用される。

非標準化直径の蓋の使用もなく缶の比率を変更するために、より少ない容量の缶を閉鎖するのに一般に使用される標準的な蓋で缶を閉鎖できるように、標準容量ごとに、缶の大きさを決めることは、発明者により推測される。

したがって、スチール素材の円盤でできた蓋で閉鎖された缶にとって、以下の使用は好都合である：
−容量２１２ｍｌの缶に直径５２ｍｍの蓋、
−容量４２５ｍｌの缶に直径６５ｍｍの蓋、
−容量８５０ｍｌの缶に直径８３ｍｍの蓋。

アルミニウム素材の円盤でできた蓋で閉鎖された缶にとって、以下の使用は好都合である：
−容量２１２ｍｌの缶に直径５２ｍｍの蓋、
−容量４２５ｍｌの缶に直径６３．７ｍｍの蓋、
−容量８５０ｍｌの缶に直径８１．５ｍｍの蓋。

これらの組み合わせは、最適化比率に近い比率を有する缶を簡単に製造することを可能にする。

本発明の特性を有する缶は、先行技術の缶よりも速く、より少ないエネルギーで加熱殺菌できる。実際、これらの缶の比率は、外部との熱交換のためのより大きい表面積を有することを可能にし、その加熱を容易にする。さらに、缶内の加熱されるべき食品の厚さは、缶の幅が小さいため、小さい。側壁が薄いほど、熱が伝わりやすい。最後に、缶の殺菌中に加熱される金属素材の総量はより小さく、エネルギー消費が少ない。

本発明の特性を有する缶は、より効率的でコンパクトな保存に適したサイズであってもよい。したがって、例として、使用されるパレットは、長さ１２００ｍｍ、幅８００ｍｍであり、その高さは、１０００〜１０３０ｍｍでなければならない。

そのようなパレット上で、高さ１０１．５４ｍｍに対し直径７３ｍｍを有する４２５ｍｌの従来の缶を１８６０個保管することできる。他方で、高さ１２８．０８ｍｍに対し直径６５ｍｍを有する、本発明による同容量の缶を１９６０個保管することができる。これらの缶は、したがって、２４５個の缶を８段で保管される。本発明は、このように、従来技術よりも、各パレットに１００個多く缶を置くことができ、すなわち、パレットを２４個輸送するトラックで２４００個多く缶を置くことが可能である。したがって、輸送費の実質的な節約になる。

蓋のサイズは、缶の側壁の幅と必ずしも同じではないことに留意されたい。側壁の幅よりも小さいサイズを有する蓋を継ぎ合わせるのに、この側壁の上端にネッキング装着（necking-in）できる。また、場合によっては、缶の幅よりも大きいサイズを有する蓋を継ぎ合わせることも可能である。

本発明は、２０ｍｍ〜１５３ｍｍのサイズの蓋で閉鎖された缶で実施されてもよい。しかしながら、５２ｍｍ〜９９ｍｍのサイズの蓋で閉鎖された缶に使用されることがより好ましい。

本発明の特定の実施例において、外圧に対する缶の側壁の耐性を向上させるために、缶の側壁にビーズを形成するように缶の側壁を形作ることが可能である。

本発明は、主に、円筒缶、準円筒缶（quasi-cylindrical）、多角形断面（六角形、八角形・・・）の缶、側壁が僅かに「樽型」に膨らんだ缶、あるいは、比率が同じになりがちなさまざまな形の缶に適用する。

蓋とは別個に、底と側壁を形成する前記缶の本体はまた、本出願の範囲内であり、特に、それは、変形されず、したがって形作られない共通の蓋と結合される際に、本発明にしたがい缶を形成することを可能にする特性を有する。

Claims (13)

1. 加熱処理で殺菌された食品を保存するための方法であって、
   底、および絞りしごき加工技術（ＤＷＩ）でしごき加工された側壁を備えた金属缶の一体型本体を得る工程であって、前記絞りしごき加工技術は、前記側壁の最小厚さが前記底の中心の厚さの２０％〜６０％であって、前記本体の高さが、その幅の１．５〜３．５倍となるように行われる工程、
   殺菌すべき食品を前記一体型本体内に充填する工程、
   前記一体型本体を蓋で閉鎖する工程、および
   缶の閉鎖後に、缶を加熱処理で殺菌する工程
   を備え、
   前記の底および蓋の一方は、外方に凸形状である中央壁を有し、外側に広がる周囲の溝によって前記側壁に連結されている
   加熱処理で殺菌された食品を保存するための方法。
2. 前記一体型本体の前記周囲の溝は、凸状中央壁に連結されている第１の壁、前記側壁との連結部の周辺部に連結されている第２の壁および円形の形をした底を有し、そして、
   前記第１の壁は、缶の軸に対して２°〜４５°の角度を成し、
   前記第１の壁と前記中央壁の間の前記連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をし、
   前記溝の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、かつ、
   前記溝の底の円形は、半径が５ｍｍより小さい
   請求項１に記載の方法。
3. 前記加熱処理による殺菌工程は、缶の中身を１１０℃〜１５０℃にする加熱を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 缶の内圧が大気圧よりも高い請求項１〜３のいずれかに記載の方法
5. 缶の閉鎖前に、ある物質を缶の中身に加える工程、および前記物質を蒸発させ、缶の内部に過度の圧力をかける工程をさらに備えた請求項４に記載の方法。
6. 前記物質は液体窒素である請求項５に記載の方法。
7. 前記周囲の溝は、凸状中央壁に連結されている第１の壁、缶の側壁との連結部の周辺部に連結されている第２の壁、および円形の形をした底を有し、そして、
   前記第１の壁は、缶の軸に対して２°〜４５°の角度を成し、
   前記第１の壁と前記中央壁の間の前記連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をし、
   前記溝の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、かつ、
   前記溝の底の円形は、半径が５ｍｍより小さい
   請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記蓋は、スチール素材の円盤でできており、缶の容量は、２１２ｍｌ、４２５ｍｌ、あるいは８５０ｍｌであり、前記蓋は、それぞれ、直径が５２ｍｍ、６５ｍｍ、あるいは８３ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記蓋は、アルミニウム円盤でできており、缶の容量は、２１２ｍｌ、４２５ｍｌ、あるいは８５０ｍｌであり、前記蓋は、それぞれ、直径が５２ｍｍ、６３．７ｍｍ、あるいは８１．５ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
10. 前記側壁上にビーズを形成して、外圧に対するその耐性を増加する工程をさらに備えた請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 底および側壁を持ち、缶の閉鎖後に加熱処理で殺菌された食品を保存するための金属缶の一体型本体を得る方法であって、
    前記一体型本体の前記側壁を、絞りしごき加工技術（ＤＷＩ）でしごき加工する工程であって、前記絞りしごき加工技術は、前記側壁の最小厚さが前記底の中心の厚さの２０％〜６０％であって、前記本体の高さが、その幅の１．５〜３．５倍となるように行われる工程、および
    外方に凸形状である中央壁を有し、外側に広がる周囲の溝によって側壁に連結されている前記底を与える工程
    を備えた金属缶の一体型本体を得る方法。
12. 前記周囲の溝は、凸状中央壁に連結する第１の壁、前記缶の側壁との連結部の周辺部に連結されている第２の壁、および円形の形をした底を有し、そして、
    前記第１の壁は、缶の軸に対して２°〜４５°の角度を成し、
    前記第１の壁と前記中央壁の間の前記連結部は、半径が０．５ｍｍより大きい円形の形をし、
    前記溝の深さは、１ｍｍ〜７ｍｍであり、かつ、
    前記溝の底の円形は、半径が５ｍｍより小さい
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記側壁上にビーズを形成して、外圧に対するその耐性を増加する請求項１１に記載の方法。