JPS5915832A

JPS5915832A - 密封容器の内圧検査方法と装置

Info

Publication number: JPS5915832A
Application number: JP12443782A
Authority: JP
Inventors: Hisaichi Shizaki; 柴崎　久市
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1984-01-26
Also published as: JPS6342732B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は密封容器の内圧検査方法と装置に関し、さらに
詳しくは室温において大気圧より高い内圧（本明細書に
おいては正内圧とよぶ）を有する密封容器の内圧検査方
法と装置に関する。

飲食品等の充填、密封された密封容器の内圧検査法又は
装置として、従来はぼ平坦な蓋部又は底部を打撃して、
発生した打音の周波数を測定するタイプのもの、もしく
は該打音の減衰時間を測定するタイプのもの、あるいは
内圧による蓋部又は底部の変形を光学的凹面鏡作用で光
の集光力として測定するタイプのもの等が提案されてい
る。しかしながらこれらの従来のタイプのものは、主と
してホットパック法や真空充填法、もしくは水蒸気置換
法等によって充填密封された、はぼ平坦な蓋部又は底部
を有する負内圧性金属容器に適したものであって、一般
に半球面状で比較的肉厚の、内圧に応じた変形が殆んど
行なわれない底部、およびプルタブが着設された開口容
易な蓋を備えた、正内圧性金属密封容器の漏洩の有無の
検査等に対しては適用が困難である。また最近２軸延伸
−吹込成形ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタ
レート）ボトルが、ビールや炭酸飲料用容器として使用
される傾向にあるが、この種の音響特性が悪く、かつ光
反射性の乏しい正内圧性プラスチック密封容器に対して
も、従来のタイプのものは適用が困難である。

最近、充填された（ヘッドス波−スを残して）！、。

器が提案されている。この場合、滴下する液体窒素の量
が少なすぎると、十分な正内圧が得られず、従って薄肉
の胴壁部が凹み易く、−刃長すぎると内圧が高くなりす
ぎて、レトルト加熱殺菌処理等のさいに容器が永久変形
もしくは破裂するおそれがある。従って密封後の内圧を
測定して滴下装置にフィードバックして、内圧を一定範
囲内に管理する必要があるが、従来のタイプの内圧検査
法又は装置によっては、この種の要求を満すことが困難
である。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解決を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は正内圧性を有し、弾
性的に変位可能な壁面を備える密封容器の内圧検査方法
であって、該壁面を外部から局部的に押圧して弾性的に
変位させ、該変位に対する反力の測定値にもとづいて内
圧を判別することを特徴とする密封容器の内圧検査方法
を提供するものである。

さらに本発明は、正内圧性を有し、弾性的に変位可能な
壁面を備える密封容器の内圧検査装置であって、該装置
は、該壁面を局部的に押圧して弾性的に変位させるため
の押圧具、該変位に対する反力を感知する荷重センサ、
該荷重センサの電気出力信号の最大値をホールドする回
路、該出力信号が最大値に達したときパルス信号を発生
する回路、および該ｉＲパルス信号もとづいてホールド
された該出力信号の最大値をディノタル化信号に変換す
る〜生コン・ぐ−夕を備えることを特徴とする密封容器
の内圧検査装置を提供するものである。

以下実施例である図面を参照しながら本発明について説
明する。

飲食品等が充填密封された、比較的小型の（通常内容積
が約１００〜３０００　ｍｌの）正内圧性密封容器の胴
壁部は、一般に円筒状であり、かつ弾性的に変形し易い
（密封前の状態で）薄肉の材料よりなっている。例えば
錫めっき鋼板やアルミニウム合金板の絞り−しごき成形
によって形成された金属缶の胴壁部の厚さは約０１０〜
０１５論である。また前記の２軸延伸−吹込成形？リエ
チレンテレフタレートコトルの胴壁部の厚さｌｄ約０．
３日である。しかし密封して正内圧になると、胴壁部に
は張力が生じ、外力により変形し難くなる。

この外力に対する抵抗は内圧と相関関係を有する。

これを以下に実験例によって説明する。

第１図の１０１は、外径５３鰯、高さ１３０ｍｍ。

胴壁部１０１ａの厚さ０．１１　ｔｈｍ　、半球状に凹
入した底部１０１ｂの厚さ０．３２　ｙｅｓ　、容量２
５０ｍ１（Ｄ錫めっき鋼板より形成された絞り−しごき
缶である。これに内容物１０２をヘッドスペース１０３
を残して充填した後、ゾルタブ付（図示されない）の厚
さ０．３５　ｍの蓋部１０２を２重巻締して、種種の内
圧の密封容器１０４を製造し、図示のようにアンビル１
０５上に横置した。

胴壁部１０１ａの中央真上部に、先端部１０６ａが半径
１０■の半球面形となっている抑圧具１０６を、図示さ
れ々い押圧装置により押込んだときの、押込量（Ｄ）と
反力（Ｆ）との関係を、異なる正の内圧（Ｐ）について
測定した結果を第２図に示す。この実験の範囲内では、
比較的厚い底部１０１ｂおよび蓋部１０２は実質的に変
形せず、胴壁部１０１ａの上部近傍のみが変形したが、
押込み解除後は、胴壁部１０１ａは弾性的に原形状に復
帰した。

第３図は、第２図の押込量ＣＤ）が１ｍＡの場合につい
て、内圧（Ｐ）と反力（Ｆ）との関係を示したものであ
って、内圧（Ｐ）は反力（Ｆ）＃共に単調に増加してい
る。従って密封容器の胴壁部の定位置における所定の押
込量（Ｄ）における反力（Ｆ）を測定することによって
、内圧を判別することが可能である。また押込具１０６
の先端部１０６ａの形状。

寸法、および押込量（Ｄ）を所定の範囲内に定めること
によって、胴壁部１０１ａの変形（すなわち変位）を弾
性的範囲内に止め、測定後、胴壁部１０１ａに永久凹み
等の欠陥の発生を防止することが可能である。

第４図の２０１は、外径７５震、高さ２５０間。

胴壁部２０１ａの厚さ０３０■、半球状に凸出した底部
２０１ｂの平均厚さ０．６　ｒｅ　、容量１０１００Ｏ
ノ２　軸延伸−吹込成形Ｉリエヂレンテレフタレートボ
トルである。これに内容物を充填後、ねじ蓋２０２によ
って密封してなる密封容器２０４について、第１図の場
合と同様にして、押込量（Ｄ）と反力（Ｆ）との関係を
、各内圧について測定した結果を第５図に示す。第６図
は押込量（Ｄ）がＩ＋＋＋＋Ｉ＋の場合について、内圧
（Ｐ）と反力（Ｆ）との関係を示したものであって、本
図からこの場合も、所定の押込量（Ｄ）における反力（
Ｆ）を測定することによって内圧を判別することができ
ることが分る。

次に本発明の方法を実施するための装置の例について説
明する。

第７図において、３０１はガイドル−トであって、その
上を密封容器３０２が横置された状態で、図示され々い
送り装置によって矢印入方向に搬送される。ガイドプレ
ート３０１の孔部３０１ａを挿通して、棒状の押圧具３
０３が、ガイドシレー）３０１の上面３０１ｂから所定
高さくＤ）だけ突出するように、ロードセル３０６を介
して固定板３１６に固設されている。突出高さＤは、前
記の押込量に相当する。突出高さＤの調節は、固定板３
１６に設けられたねじ機構３１７によって行なわれる。

上記調節は、密封容器３０２の外径。

胴壁部３０２ａの厚さ、材質、あるいは内外面の塗装、
印刷の種類等に応じて行なわれる。突出高さＤが低すぎ
ると、内圧の判別精度が低下し、−刃高すぎると、胴壁
部３０２ａに永久変形が残ったり、あるいは塗装、印刷
面に傷が発生するおそれがあるからである。

３０５は、常時矢印Ｂ方向に回転しているバックアップ
ロールであって、軸線が抑圧具３０３の軸線と交叉する
ように、またその下端部３０５ａがガイドル−ト３０１
の上面３０１ｂよりも、密封容器３０２の外径に実質的
に等しいか、それより僅かに小さい高さだけ上方に位置
するように配設されている。バックアップロール３０５
は、コゞム硬度、ＪＩＳ　（Ａ）　５０〜６０程度の比
較的軟かいゴムロールよりなることが好ましい。密封容
器３０２のロール３０５と接する面が変形して、測定内
圧値に影響を及ぼすのを防止するためである。

またガイドプレート３０１およびロール３０５の幅は、
これらが密封容器３０２の胴壁部３０２ａすると、核部
の直径が張出して、測定内圧値の変動を招くからである
。

３０６は押圧具３０３に加わる力を感知するロードセル
であって、固定板３１６上に固設されている。ロードセ
ル３０６の出力信号３０６ａは、前置増幅器３０７によ
って、次に述べる処理を施すのに適当な電圧（通常約１
〜１０ｙＮルト）まで増幅される。信号３０６ａは、第
８図（、）に示すように、密封容器３０２が押圧具３０
３の半球面状の先端部３０３ａに接触し始めると同時に
立上りを始め、密封容器３０２の転勤（矢印Ｃ方向への
）につれて高さを増し、密封容器３０２の軸線が抑圧具
３０３の軸線上を通過するさいに、胴壁部３０２ａの押
込量は最大値に達し、同時に信号３０６ａも最大値を示
し、以後密封容器３０２の転勤とともに下降し、峰山形
のパルス波形となる。

上記信号波形の最大値を読取って、反力（Ｆ）を求める
。

次に上記最大値を読取る処理回路について述べる。３０
９はピークホールド回路であって、前置増幅器３０７の
出力信号３０８が入力する。ｔｒ　−クホールド回路３
０９は、増大する入力に対してはそのまま応答して、入
力と同じ値の出方を行ない、下降する入力に対しては応
答せず、従って過去の最大値を保持する特性を有する。

従ってピークホールド回路３０９の出力信号３１２は、
第８図（ｂ）に示される波形を有する。

３１０１’ｉ’ＦＪ圧フンノｅレータであって、入力し
た前置増幅器３０７の分岐した出力信号３０８と、ピー
クボールド回路３０９の出力信号３１２を゛比較する。

そして信号３１２〉信号３０８となったとき、すなわち
信号３０８が下降し初めだとき、電圧コン・ぐレータ３
１０ば、第８図（ｃ）　Ｋ示す・ぐルスを出力信号３１
１として発する。

３１３はのコンバータであって、ピークボールド回路３
０９の出力信号３１２と・やルス信号３１１が入力する
。そして・やルス信号３１１をトリガーとして、信号３
１２のディソタル化を行ない、ディジタル化信号３１４
を出力する。ディジタル化信号３１４は、読取りのため
の数字表示、記録。

あるいは内圧の良否判別について、従来のデイノタル表
示器、プリンタ、あるいは数値比較によって処理される
。同時に・ぐルス信号３１］は、上記の表示、記録２判
別等の処理を制御する信号として用いられる。

３１５は遅延回路であって、・ぐルス信号３１１の入力
にもとづいて、Ａ／Ｄコンバータ３１３の動作終了に十
分なだけの時間遅延を行なって、第８図（ｄ）に示すデ
ィレーｉｅルス３１８を出力する。ディレーノぐルス３
１８によってピー・クホールド回路３０９をリセットし
て、一連の処理を終了する。

以上の装置により内圧検査を行なう前に、ねじ機構３１
７によって、密封容器３０２の種別に応じて、突出高さ
Ｄを予め調節設定するのであるが、抑圧具３０３の先端
部３０３ａの曲率半径が１０胴で、胴壁部の高さ方向は
ぼ中央部を押圧する場合、タ１径５３關、胴壁部厚さ０
．１１＋ｎｍの絞す−Ｌごきアルミニウム缶ではＤの値
約０５〜１５薗が適当であり、同サイズの絞す−しどき
スチール缶ではＤの値約０５〜２０咽が適当である。ま
た外径７５叫、胴壁部厚さ０３論の２軸延伸−吹込成形
ポリエチレンテレフタレートカトルでハ、好適なりの範
囲はより広く、０５〜３０咽で問題を生じなかった。そ
して内圧が約０５〜７．０　ｋｇ／ｃｍ２で、外径が約
５０〜１００＃の通常用いられる密封飲料容器の場合、
突出高さＤを２．Ｏｎ＋ｍにして、殆んどすべての場合
に共用可能のことが判明した。

以上の調節後、検査されるべき密封容器３０２を、図示
されない送り装置によって、ロール３０５とがイドプレ
ート３０１の間に、高さ方向の定位置が押圧具３０３上
を通過するように、矢印入方向に送り込むと、密封容器
３０２はロール３０５との摩擦によって矢印Ｃ方向に回
転し、ガイドグレート３０１に軽く押付けられながら転
動する。

このとき密封容器３０２は、押圧具３０３の先端部３０
３ａによって押込み変形を受け、このときの反力をロー
ドセル３０６が感知する。感知された反力の最大値は前
述のようにして、ディジタル化信号３１４として出力さ
れる。従って夫々の密封容器の種別、押込位置、および
突出高さＤ毎に、予め内圧とディジタル化信号３１４の
関係を較正しておくことによって、内圧の測定、基準値
との比較による内圧の良否（内圧が適正な範囲内にある
か否かの）判別等の検査を行なうことができる。

本発明の装置は以上の実施例によって限定されるもので
なく、例えば第１図又は第４図に示す押圧具１０６に、
第７図に示すロードセルおよびその出力信号の最大値を
ディジタル化信号に変換する電気回路を付設して、第１
図又は第４図に示すように、密封容器をアンビル上に横
置し、上記押圧具を胴壁部に所定深さ押込ｂタイツのも
のであってもよい。

本発明の方法によれば、正内圧性を有する密封容器の弾
性的に変位可能な壁面を、列部から局部的に押圧して弾
性的に変位させ、この変位に対する反力の測定値にもと
づいて内圧を判別するのであるから、壁面の音響特性や
光反射性等に影響されることなく、金属やプラスチック
よりなる壁面内圧が所定の範囲内にあるか等の内圧検査
を、安定した信頼度で行なうことができるという効果を
奏することができる。

また本発明の装置は、押圧具による壁面の変位に対する
反力を、荷重センサによって電気信号として検出し、こ
の信号の最大値を電気的処理によってディジタルイ直と
し出力するのであるから、高い精度で密封容器の高速内
圧検査を行なうことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の１実施の態様を示す１部切断正
面図、第２図は第１図の方法で測定された押込量と反力
との関係を示す線図、第３図は第２図にもとづいて求め
られた反力と内圧との関係を示す線図、第４図は本発明
の方法の他の実施の態様を示す正面図、第５図は第４図
の方法で測定された押込量と反力との関係を示す線図、
第６図は第５図にもとづいて求められた反力と内圧との
関係を示す線図、第７図は本発明の１実施例である装置
の正面図と、その電気回路のブロック図、第８図（ａ）
　ｊ　（ｂ）　ｊ　（ｅ）　、　（ｄ）は第７図の電気
回路の信号波形図である。］、　０４　、２０４　、３０２・・・密封容器、１０
１ａ。２０］ａ、３０２ａ・・・胴壁部（壁面）、１０６゜３
０３・・押圧具、３０６・・ロードセル（荷重センサ）
、３０９・・・ピークホールド回路、３１０・・・電圧
コン・やレータ（・９ルス信号を発生する回路）、３１
３・・・〜勺コンバータ。特許出願人　岸　本　　　昭第５図押込量ＣＤ）、ｍｍ第７図＋２３４５６７反　　　　力　　　（Ｆ）　　、　　Ｋ（１（

Claims

【特許請求の範囲】

（１）正内圧性を有し、弾性的に変位可能な壁面を備え
る密封容器の内圧検査方法であって、該壁面を外部から
局部的に押圧して弾性的に変位させ、該変位に対する反
力の測定値にもとづいて内圧を判別することを特徴とす
る密封容器の内圧検査方法。
（２）正内圧性を有し、弾性的に変位可能な壁面を備え
る密封容器の内圧検査装置であって、該装と置は、該壁面士局部的に押圧して弾性的に変位させるた
めの抑圧具、該変位に対する反力を感知する荷重センサ
、該荷重センサの電気出力信号の最大値をホールドする
回路、該出力信号が最大値に達したときパルス信号を発
生する回路、および該・ｅルス信号にもとづいてホール
ドされた該出力信号の最大値をディノタル化信号に変換
するのコン・々−夕を備えることを特徴とする密封容器
の内圧検査装置。