JP2946130B2 - 容器内圧測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密封された金属製容器の
胴部に接触端子を圧接し、その反力によって内圧を測定
する装置に関し、とくに噴射用ガスが封入されていて、
常温で大気圧より高い正内圧（以下単に内圧という）を
有し、厚肉の継目なし円筒形胴部をもつエアゾール缶の
内圧測定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】エアゾール製品は医薬品、化粧品、食品な
どあらゆる分野に広く利用されているが、エアゾール製
品は、エアゾールの製品法規（一般高圧ガス保守規則一
般則第１２条−２７）に基づき製造され、製造された全
製品の内圧を測定、検査し、内圧管理が行われている。

【０００３】高内圧エアゾール缶の内圧を全数検査する
内圧測定装置が、例えば、特公昭５９−４５０９０号公
報に開示されている。これは、エアゾール缶をブロック
単位で噴出口を適宜手段で押し下げ、内溶液を噴射させ
て内圧を直接に測定する装置で、迅速な検査が行え、大
量生産される連続製造ラインに好適である。

【０００４】しかし、この場合は、直接、内容液を噴射
させて内圧を測定することから、いくつかの不利益を伴
う。噴射剤とともに内容液が少量ながらも噴出し、噴
出口およびその近辺を汚し易く、測定後に付着した内容
液を洗浄、乾燥する装置が必要となる。また、測定装
置の圧力検出部に内容液が付着すると、これが原因で正
確な測定ができない場合がある。内容液が噴出口内に
残留したまま製品となって保管された場合、保管中に内
容液が噴出口内で固化して、噴出不良を起し商品価値を
失う恐れがある。また、食品の場合には、噴出口内で変
敗しないように汚染対策も施す必要がある。

【０００５】このような不利益は、容器胴部を押圧して
間接的に内圧を測定する手法を採れば克服される。而し
て、現に、測定器の接触端子を、容器胴部の円周方向１
８０°間隔で胴部に圧接させ、その反力に基づき内圧を
間接的に測定する、飲料等を内圧充填した薄肉（０．１
ｍｍ位）胴部を有する２ピース容器の内圧測定装置（圧
胴タイプ）がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】この圧胴タイプの測
定装置をエアゾール缶の内圧測定に適用すれば、エアゾ
ール容器の噴出口を適宜手段で押し下げ、内容液を噴射
させる必要がなく、上記〜の問題は一挙に解決でき
るが、薄肉缶では容器の方向によって小さかった反力の
バラツキが、厚肉缶（０．１８ｍｍ以上）ではかなり大
きくなり（缶内圧により缶の真円度の矯正作用がある薄
肉缶に対して、厚肉缶では、その作用がなく、それが方
向によるバラツキの原因の一つと考えられる。）、適用
が困難であることが判明した。すなわち、通常の製造の
内圧管理は２０℃に於いて、缶内圧を最低３ｋｇ／ｃｍ
² 〜最高７ｋｇ／ｃｍ² の範囲の管理を行っているが、
バラツキが大きい測定精度のもので管理すると、内圧が
法規上の規定内圧８ｋｇ／ｃｍ² を越えてしまうもの
や、逆に最低圧よりかなり低くなりすぎて内容液が最後
まで噴射されず液残りしてしまうものが出てくるという
問題がある。一方、上下限圧の管理幅を狭くする考え方
があるが、内圧をコントロールするためのガス供給の調
整がむずかしいばかりでなく、良品なのに不良品扱いさ
れるというロス（ムダ撥ね）を多く発生させる問題があ
り実用性に欠ける。

【０００７】そこで、本出願人は、種々の実験を行い、
反力のバラツキが小さく、かつ内容液を噴射する必要の
ない圧胴タイプの内圧測定方法として、円筒形胴部の円
周方向３ヵ所以上に圧力測定器の接触端子を圧接させ、
圧力測定器のそれぞれが示す平均値をもって缶内圧測定
値となす内圧測定方法を開発し、これについて先に特許
出願を行った（特願平１−３１８２８７号）。

【０００８】本発明は、上記の特許出願した容器内圧測
定方法を連続製造ラインに適用できる内圧測定装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】上記問題は、正の内圧
を有し、胴部が円筒形の金属製容器を移動させながら、
該胴部の円周方向３ヵ所に圧力測定器の接触端子を同時
に圧接させ、その圧接時間中該３個の圧力測定器のそれ
ぞれから連続して得られる測定値の和の中、最大値の１
／３の値をもって缶内圧測定値となす容器内圧測定装置
において、該圧力測定器として、容器移動通路の一方の
側に配設され、該通路内に突出する位置固定の回転可能
第１接触端子を備える第１圧力測定器と、該通路の他方
の側に配設され、該第１接触端子に対向する位置に中心
を有し且つその周辺に等間隔で設けられた外向き開口の
凹部を有する回転円板の、該凹部の夫々に設置され、該
凹部中心が前記第１接触端子と対向する位置にきたとき
に該第１接触端子とともに前記胴部を圧接する第２及び
第３接触端子を有する第２及び第３圧力測定器とを備え
させ、さらに、これら３個の内圧測定器が容器胴部に圧
接している間、各測定器から得られる測定値の和を連続
演算処理する機構を保持させることによって解決され
る。

【００１０】

【作用】本発明の容器内圧測定装置は上記構成を具備す
るから、移動通路内を進行する容器の円筒形胴部は回転
円板の凹部に受け入れられながら、自転可能な第１接触
端子がある箇所に進み、該第１接触端子と回転円板の凹
部に設けてある第２、第３接触端子とにより３ヵ所で圧
接され、その間、該圧接により生じた第１接触端子と第
２、第３接触端子の反発力との和が刻々と検知、測定さ
れ、その中の最大値の平均値（１／３値）をもって内圧
測定値とする。

【００１１】上記内圧検知は該凹部内の容器が第１接触
端子と圧接している間行われ、検知終了後は、容器は移
動通路内を引き続いて進み、次工程に送られる。

【００１２】

【実施例】本発明の１実施例を図１〜３により詳細に説
明する。

【００１３】図１は本例エアゾール容器用内圧測定装置
の概略平面図であり、図中、Ａは密封された金属製継目
なし胴部を有するエアゾール容器、１は測定装置の駆動
部（図示せず）が内蔵されている枠台で、枠台１の上に
は、ターレット２とターレット２の下に位置し容器Ａを
載置する円板３とが設けられ、枠台１から突出する中空
の回転軸４によってターレット２と円板３は一緒に連続
回転される。

【００１４】ターレット２の周辺には等間隔（本例では
９０°）で４ヵ所に外向き円弧状の凹部５、５、５、５
が形成されている。

【００１５】Ｂは、連続的に移送されてくる容器の内圧
を測定する測定位置（検査ステーション）を示し、その
部分拡大図である図２とそのIII −III 線矢視断面図で
ある図３とを参照し、ターレット２の凹部５の周辺の構
造について更に説明する。

【００１６】この凹部５には、夫々の凹部中心５ａを基
準とする１２０°間隔で第２、第３圧力測定器６、６が
設けられ、この各圧力測定器６は、容器Ａの円筒形胴部
１／２高さのところで該胴部に接触する、先端が球面状
の接触端子６ａを有する。各圧力測定器６は内部に端子
センサー（ロードセル）６ｂを介在させて、接触端子６
ａを位置決めする本体部分６ｃから構成され、端子セン
サー６ｂのリード線６ｄは、配線孔６ｅから回転軸４の
中空部を通して演算器（後述）に接続される。

【００１７】なお、本例では図示していないが、圧力測
定器６、６はそれぞれ凹部中心５ａからの距離が微調整
できるようにネジ止めされている。

【００１８】一方、ターレット２の外側に一定距離をお
いてアウトガイド７ａ、７ｂがターレット２と同心円状
に配設され（図１）、容器Ａの移動通路Ｃを区画してい
る。

【００１９】検査ステーションＢにおいては、移動通路
Ｃに臨む固定第１圧力測定器１０が設けられ、アウトガ
イド７ａ、７ｂの間から凹部中心５ａに向かって移動通
路Ｃ内に突出する断面つづみ型の自転可能な接触ロール
１０ａが第１接触端子として配置されている。

【００２０】この接触ロール１０ａは、凹部中心５ａが
接触ロール１０ａと対向する位置に来たときに、他の第
２、第３接触端子６ａ、６ａとともに容器Ａの胴部円周
方向の３ヵ所（本例では、円周方向１２０°間隔）を圧
接する。

【００２１】１０ｂは、接触ロール１０ａが受けた圧力
を支持部材１０Ｃを介して検知する端子センサーであ
り、支持部材１０ｃは鞍部材１１（本例では、鞍部材１
１は、凹部中心５ａからの距離が、下端部１１ａで受け
台１２とネジ１３によって微調整できる）に位置決めさ
れる。端子センサー１０ｂは押え板１１ｂと支持部材１
０ｃとに挟まれ固定される。１０ｄは演算器（後述）に
接続される端子センサーからのリード線である。

【００２２】なお、受け台１２は接触ロール１０ａの圧
接点高さを調整するため、ネジ１４により上下動され
る。

【００２３】図４は、缶胴を圧接する各圧力センサー６
ｂ、６ｂ、１０ｂから、缶胴が圧接されている間、刻々
と発せられる検知信号で検査ステーションＢを通過する
容器Ａの刻々の検査値（内圧）を連続的に演算処理して
その合計測定値を表示する演算器４０のブロック図を示
す。これは公知の演算回路を用いれば良く、本例では、
測定値の表示器が接続され、また、適宜入力された上下
限圧と比較判別し規定圧からはずれた場合は、リジェク
ト信号が出力されるようになっている。図中、４１は歪
増幅器、４２は加算器、４３は検査値の和の最大値検出
器、４４はマルチプレクサー、４５はコンピューター、
４６は表示器、４７は移動平均表示器である。

【００２４】次に、本発明の作動について説明する。

【００２５】容器Ａは、移動通路Ｃに沿って、コンベア
ベルト１０１により矢印Ｘ方向に移送され、タイミング
スクリュー１０２によって整列させられ供給ターレット
１０３に送りこまれる。供給ターレット１０３から測定
装置のターレット２の凹部５内に送り込まれた容器Ａ
は、第２、第３接触端子に触れたまま、つまり、ターレ
ット２により円弧状のガイド７ａに沿って円板３上に載
置されたまま、検査ステーションＢまで移送される。

【００２６】測定位置Ｂに移送されてきた凹部内の容器
Ａは、移動通路Ｃ内に突出している接触ロール１０ａに
より接触端子６ａ、６ａと共に、その円筒形胴部円周方
向の１２０°間隔の３ヵ所で同時に圧接支持される。支
持された容器の内圧により各接触端子６ａ、６ａ、１０
ａが反力を受け、その反力はそれぞれの圧力センサー６
ｂ、６ｂ、１０ｂで検知され、演算器４０に検知信号が
送られて、それぞれが示す値の和の中、最大値の平均値
（１／３値）が求められ、表示器４６に求めている内圧
測定値として表示される。

【００２７】なお、演算器４０で上下限圧と比較判定を
行い、予め設定しておいた内圧から外れている容器につ
いては、排出ターレット１０４によりコンベア１０１の
所定の位置に移動したときに、排出装置１０５などの公
知の排出手段により排出テーブル１０６へ排出される。

【００２８】次に、上記装置を用いて、厚肉のエアゾー
ル缶の内圧を測定した場合を、同じ缶を対象にして従来
装置により２点測定をした場合の結果と対比して述べ
る。

【００２９】対象缶として、満注容量２７４ｍｌ（直径
５０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、胴部肉厚０．３２ｍｍ）の
アルミニューム製エアゾール缶容器に、水道水２５０ｍ
ｌを注入しマウンテンキャップをクリンプした後、加圧
窒素ガスを空隙部に圧入し、ブルドン管式内圧計で測定
（公知の方法）して８ｋｇ／ｃｍ²の缶だけを選び出し
た。

【００３０】上記対象缶を、本例内圧測定装置に供給し
て、ターンテーブルを毎分８０回転（３２０缶／分）さ
せて缶内圧測定値のバラツキ（測定精度）を１００缶に
ついて調査した。その結果、その測定値は±０．５ｋｇ
／ｃｍ² のバラツキの範囲内に入っており、充分実用性
を有するものであることが知られた。

【００３１】これに対し、比較のため、同じ厚肉対象缶
１００缶につき、薄肉缶に対して用いられている従来の
二点測定器（圧胴タイプ）を用いて、バラツキを調査し
た。その結果は、±１．５ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００３２】この２つの数値をくらべても判るように、
厚肉エアゾール缶に関しては、従来の圧胴型２点測定器
は、殆ど実用に堪えないこと、それに対して、本発明装
置は充分利用できるものであることが理解されるのであ
る。

【００３３】さらに比較のため、肉厚を０．１ｍｍとし
た以外は上記と同じ条件のエアゾール缶容器について、
２点測定器（圧胴タイプ）及び本発明装置を用いて夫々
バラツキを調べたところ、前者では内圧１．５ｋｇ／ｃ
ｍ² の缶１００缶を測定し±０．１５ｋｇ／ｃｍ² 、後
者では同じく±０．１０ｋｇ／ｃｍ² 、という値が得ら
れた。

【００３４】前者は、一応許容範囲にあり、従って実用
化レベルにあるとみられるが、後者は、最もよい値であ
り、本例装置を薄肉エアゾール缶に適用すれば、厚肉エ
アゾール缶の場合をはるかに越える精度の内圧測定がで
きることが知られた。

【００３５】なお、本実施例では、容器の移動通路Ｃを
ターレット２により検査ステーションＢまで移送される
円弧状の移動通路を形成しているが、これに限定される
ことなく、検査ステーションＢを通る直線状の移動通路
としても同様な目的が達成できる。

【００３６】本実施例では、各圧力測定装置の３個の接
触端子の円周方向の間隔を１２０°等間隔としている
が、１２０±４０°の範囲内であれば、測定値のバラツ
キは（±０．５〜０．７ｋｇ／ｃｍ² ）以内に入り、実
用化レベルにあることが判った。

【００３７】即ち、第２、第３接触端子の成す角が８０
°の場合はバラツキは±０．７ｋｇ／ｃｍ² であり、そ
れから次第に拡大して１６０°にいたってもバラツキは
±０．７ｋｇ／ｃｍ² であって、何れも許容範囲にある
が、これを外れると、例えば７０°では±１．２ｋｇ／
ｃｍ² となり、１７０°では±１．３ｋｇ／ｃｍ² とな
って、何れも不適切であることが知られた。従って、こ
の角は好ましくは１２０°であるが、１２０°±４０°
の範囲であれば、実用上差支えないものと考えられる。

【００３８】更にまた、接触端子の高さ位置について
は、本例では当該容器胴部の高さ中央部としているが、
上下に夫々１０ｍｍ位ずれていても測定精度に影響はな
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明装置によれば、円筒形胴部の円周
方向の３ヵ所に接触端子を圧接させ、とくに、継目なし
厚肉胴部を有する高内圧エアゾール容器の内圧を、直
接、内容液を噴出口から噴射させることなく、かつ、容
器の方向によって生じる反力のバラツキを小さく抑え、
精度良く測定することができる。しかも、３個の接触端
子のうち、２個を容器の移動通路の一方側に設けたター
レットに設け、他の１個を移動通路を挟んで反対側に設
けてあるので、容器を連続的に移動させながら測定する
ことができ、迅速に全数測定ができ、連続生産ラインに
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例を示す容器内圧測定装置の
平面概略図

【図２】 検査ステーションＢ位置の部分拡大平面図

【図３】 図２のIII −III 線に沿う矢視断面図

【図４】 演算器のブロック図

【符号の説明】

１……内圧測定装置の枠台 ２……ターレ
ット ３……円板 ５……凹部 ６、１０……圧力測定器 ６ａ……第
２、第３接触端子 １０ａ……接触ロール（第１接触端子） ６ｂ、１０ｂ
……圧力センサー Ａ……容器 Ｂ……測定ス
テーション Ｃ……移動通路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正の内圧を有し，胴部が円筒形の金属製
   容器を移動させながら、該胴部の円周方向３ヵ所に圧力
   測定器の接触端子を同時に圧接させ、その圧接時間中該
   ３個の圧力測定器のそれぞれから連続して得られる測定
   値の和の中、最大値の１／３の値をもって缶内圧測定値
   となす容器内圧測定装置であって、 該圧力測定器として、 容器移動通路の一方の側に配設され、該通路内に突出す
   る位置固定の回転可能第１接触端子を備える第１圧力測
   定器と、 該通路の他方の側に配設され、該第１接触端子に対向す
   る位置に中心を有し且つその周辺に等間隔で設けられた
   外向き開口の凹部を有する回転円板の、該凹部の夫々に
   設置され、該凹部中心が前記第１接触端子と対向する位
   置にきたときに該第１接触端子とともに前記胴部を圧接
   する第２及び第３接触端子を有する第２及び第３圧力測
   定器とを備え、 さらに、 これら３個の内圧測定器が容器胴部に圧接している間、
   各測定器から得られる測定値の和を連続演算処理する機
   構を有することを特徴とする容器内圧測定装置。
2. 【請求項２】 円筒形胴部の円周方向１２０°±４０°
   間隔の３ヵ所を圧接箇所とする請求項１記載の容器内圧
   測定装置。
3. 【請求項３】 円筒形胴部の円周方向１２０°間隔の３
   ヵ所を圧接箇所とする請求項１記載の容器内圧測定装
   置。
4. 【請求項４】 厚肉・継目なし円筒形胴部を有する正内
   圧のエアゾール缶を対象とする請求項１記載の容器内圧
   測定装置。