JP4879736B2 - 缶内の圧力を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱処理中に缶内の圧力を制御する方法および閉じ部材に関する。特に、本発明は、容器または、より一般的には、後で金属缶などの容器にその缶を閉じるために固定できる中間リングに固着するための薄片状端部パネルを含む閉じ部材に関する。

このような閉じ部材は、通常、食料用の容器を閉じるためのものであり、薄片状パネルを剥ぎ取ることによって開けられる。この閉じ部材、すなわち「剥ぎ取り可能な端部（Peelable end）」は、食料の殺菌などの処理の間、薄片を損傷することなく、封止の完全な状態を維持することが可能でなければならない。しかしながら、閉じ部材は、消費するために食料にアクセスするために、薄片状パネルを剥ぎ取ることによって容易に開けることも可能でなければならない。

従来、剥ぎ取り可能な端部によって閉じられた缶は、殺菌処理の間に水蒸気の蒸気圧に加えて生じさせられた缶内の圧力（差圧）が、空気圧を導入することによって釣り合わされることがある、過度な圧力の蒸留器（overpressure retorts）内で処理される。過度な圧力の使用を伴わない蒸留器（過度でない圧力の蒸留器（non-overpressure retorts））、すなわち、過度な圧力の設備を伴わない、流体静力学蒸留器、リール蒸留器、および螺旋蒸留器（hydrostatic and reel and spiral retorts）などの、より大きい体積の処理量を有する蒸留器（higher volume throughput retorts）を使用することは、ガイドレールとの干渉によって薄片が損傷する結果となるように薄片状パネルが過度に半球状に隆起することによって、現在は回避されている。

薄片の損傷は、特に、ガイドレールとの干渉によって半球部分の中央に生じるが、真空および圧力によって薄片にしわを付けることがピンホールが成長し封止の完全性が失われるという結果を招いたときに生じることもある。過度でない圧力の蒸留器を用いる場合のさらなる問題は、過度の圧力差のために薄片状パネルの周りの封止部が破裂することである。

本発明は、現在、過度でない圧力の蒸留器を用いるのを妨げている、これらの問題を克服することを目的とする。

本発明によると、
パネルを、最初は１０°から６０°までの角度（α）で傾いている環状部材の封止表面に固着させることと、
パネルを広げることと、
環状部材とそれに固着されたパネルを、内容物で満たされた缶に固定することと、
内容物で満たされて閉じられた缶の内容物を加熱することによって処理することと、
少なくとも処理を行うステップの間に、缶内の内容物と上部空間内の気体の熱膨張にほぼ等しい缶の容積の増大を生じさせるために、パネルを概ね半球形状の外形に形成することと、
を含む、熱処理中に缶内の圧力を制御する方法であって、
処理を行うステップの間、内容物で満たされて閉じられた缶を、１３５℃までの温度に加熱し、
処理を行うステップの後に、封止表面をより浅い角度または０°に形成し直すことをさらに含む
ことを特徴とする、熱処理中に缶内の圧力を制御する方法が提供される。
このように、固着部が（剥ぎ取りの負荷ではなく）せん断負荷のみを受けるように、処理中にはより大きい角度が有効であり、その角度は、末端使用者が容易に開けられるように小さくされる。
好ましくは、この方法は、パネルを、熱処理の間に形成された概ね半球形状の外形の長さに一致する、ビードが設けられた外形になるように広げることをさらに含む。
本発明の他の態様によると、容器のボディの開いた端部に固定される閉じ部材であって、閉じ部材は環状部材に固着された隔膜を有し、隔膜は、閉じ部材が容器に固定されて圧力差にさらされたときに、隔膜が容器の容積を増大させるために外向きに撓むことができるように、少なくとも１つの同心のビードを含む中央パネルを有しており、隔膜のビードが設けられたパネルの外形は、その下向きの形状が最大でも環状部材の最も下の平面までしか達しないように選択されている、閉じ部材が提供される。

複数のビード、すなわち複数の「波形部」を設けることで、波形部によって得られる容積増大のために、隔膜によって「確認できる」圧力差が小さくなる。

上向きの最大変位が、環状部材の継ぎ合わせパネルの高さを越えないことが好ましい。これによって、リール蒸留器および螺旋蒸留器を用いた処理が必要である閉じ部材を用いることが可能になる。

本発明の閉じ部材は、このように、薄片状パネルを広げ、缶内の圧力を制御するために適切な容積を増大させることについて、処理圧力のみに頼ることはできない。その代わりに、本発明の閉じ部材は、ビードが設けられた外形にすることによって、（本発明に係る方法によって生じる）処理前にパネル内に組み入れられた広がり部を有している。したがって、処理圧力の差は、ビードが設けられた外形を概ね半球形状に撓ませるだけであり、それによって、必要な容積増大が生じる。

一態様では、隔膜は環状部材のパネル（封止表面）に固着され、固着しているこのパネル（封止表面）は、水平方向に対して１０°から２０°までの角度で半径方向外側に、かつ下向きに延びている。薄片状パネルの外向きの半球状の部分において、固着しているパネル（封止表面）の角度を、薄片状パネルの端部によって決まる角度よりも大きな角度まで大きくすることによって、固着部は、剥ぎ取り状態において負荷がかかる基準の端部の破裂圧力性能より破裂圧力性能を事実上２倍にするせん断負荷のみを受ける。

一般に、処理温度（例えば１２９℃）において、直径７３ｍｍの端部の剥ぎ取り状態における破裂圧力は約０．３ｂａｒであり、これは、角度が大きくなると約０．６ｂａｒまで大きくなる。より大きく撓む半球状部分にさらに破裂圧力性能を付与するために、２０°よりも大きく６０°までの角度を本発明の範囲内に入れることもできるが、その場合には、隔膜は、処理後にパネル（封止表面）の角度が小さくならない限り剥がせなくなることがある。現実的に、固着しているパネル（封止表面）が４５度までの角度であると、半球部分の十分な寸法（すなわち最大撓み）が生じる。

一般に、環状部材は、金属の缶のボディに継ぎ合わされるようになっている金属リングである。「環状」という用語は、ここでは、円形のリングと不規則なリングの両方を含めて用いられる。例えば、環状部材は、魚を包装するために通常用いられるような、立方形の容器とともに用いられてもよい。閉じ部材が円筒状容器と組み合わせて用いられる場合、その容器は、容器の直径よりも小さい側壁高さを有するのが好ましい。

隔膜は、封止破裂圧力抵抗によって対処できる缶内の圧力を制御するために外向きに撓むので、缶内の製品と上部空間内の気体の熱膨張とほぼ等しい、缶の容積の増大が得られる。缶の高さがその直径よりも小さい円筒状容器のアスペクト比は、隔膜により、それが付属する缶の容積を十分に増大させる。

本発明の好ましい実施形態が、単なる例として、図面を参照して以下に記載される。

図１において、薄片状パネル１を含む隔膜が、金属リング５の傾いたパネル（封止表面）３に固着によって固定されている。固着しているパネル（封止表面）３は丸まった内縁部を有し、本例では１５度の角度α（アルファ）だけ傾いている。

撓んでいない隔膜１の外形が実線で示されている。この外形は、固着しているパネル（封止表面）３から波形部７まで下向きに延びている。波形部の数は、取り扱いを容易にするために、かつ缶のボディに継ぎ合わされる間に損傷するおそれなしに、隔膜が一部分も金属リングの最下点（ここでは９で示す）の面よりも下に延びないように選択されている。この波形部は、最大破裂圧力を越えることなく、缶内の圧力を受け入れるのに十分な広がりを生じさせる。最小内部圧力は、ビードが設けられた外形が半球形状になるまで外向きに「反転する（flip）」ために必要であり、この形状は、依然として、さらなる損傷の危険なしに取り扱うことができる。

図２では、封止表面が、薄片の接線角度β（ベータ）よりも大きな角度α（アルファ）だけ傾いているのがわかる。これによって、剥ぎ取り部材が省略され、固着不良圧力が最大になる。

図２内の半球の最高点は、リールおよび螺旋クッカー（a reel and spiral cooker）用の継ぎ合わせパネル／二重継ぎ合わせ部の頂部の下にある。標準の、過度でない圧力の蒸留器が用いられる場合、このことは問題ではなく、図１に点線で示されているように薄片状パネルの隔膜の完全に撓んだ外形は、継ぎ合わせパネル／二重継ぎ合わせ部の高さｈを越える高さＨを有していてもよい。

金属リングに固着された薄片状パネルの概略側面図である。 変形した薄片状パネルの概略側面図である。

Claims (3)

1. パネル（１）を、最初は１０°から６０°までの角度（α）で傾いている環状部材（５）の封止表面（３）に固着させることと、
   前記パネルを広げることと、
   前記環状部材（５）とそれに固着されたパネル（１）を、内容物で満たされた缶に固定することと、
   内容物で満たされて閉じられた前記缶の内容物を加熱することによって処理することと、
   少なくとも前記処理を行うステップの間に、前記缶内の前記内容物と上部空間内の気体の熱膨張にほぼ等しい前記缶の容積の増大を生じさせるために、前記パネル（１）を概ね半球形状の外形に形成することと、
   を含む、熱処理中に缶内の圧力を制御する方法であって、
   前記処理を行うステップの間、内容物で満たされて閉じられた前記缶を、１３５℃までの温度に加熱し、
   前記方法は、前記処理を行うステップの後に、前記封止表面（３）をより浅い角度または０°に形成し直すことをさらに含む
   ことを特徴とする、熱処理中に缶内の圧力を制御する方法。
2. 前記パネル（１）を、熱処理の間に形成された前記の概ね半球形状の外形の長さに一致する、ビードが設けられた外形（７）になるように広げることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記環状部材（５）の前記傾いた封止表面（３）は、最初は２０°から４５°までの角度で傾いている、請求項１または請求項２に記載の方法。

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