JPS6352865A - ガス封入缶詰の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、缶詰缶に内圧を与えるための不活性ガスを、
低温の液化状態で密封直前の缶内に所定量づつ添加して
ガス封入缶詰を製造する方法、特に、途中で缶詰製造ラ
インの速度が変化する高速缶詰製造ラインにおいて、内
容物が充填されてから缶蓋巻締機へ移動中の缶内に、低
温液化ガスを所定量づつ添加して所定内圧を有するガス
封入缶詰を製造する方法に関する。

（従来の技術） ビールや炭酸飲料の缶詰に於ては、内容液中に大量に含
有されている炭酸ガスの一部が缶内のヘッドスペース部
分に放出されるので、缶内圧が大気圧よりも高くなり、
その結果、薄い胴壁をもつ缶が支障なく使用されている
。

一方、殆ど炭酸ガスを含有していない内容物、例えば、
果汁飲料、果物のシロップ漬け、果粒入りみかん飲料、
コーヒー飲料、紅茶飲料、清酒等の缶詰の場合は、缶内
圧が大気圧以下になる（加熱充填法で製造した場合は、
常温時には大気圧よりもかなり低くなる。）ので、外力
によってへこみが生じないような厚い胴壁をもつ缶を使
用する必要があった。

ところが、最近、このような内容物であっても、薄い胴
壁をもつ缶を使用するために、缶に内容物を充填した後
であって、缶の開口部を缶蓋で密封する直前に、窒素ガ
スやアルゴンガス等の不活性ガスを液化状態（低温液化
ガス）で缶内容物上に所定量添加することが提案されて
いる。

即ち、缶内容物上に添加された低温液化ガスは極く短時
間のうちに気化するので、缶内に封入される量を所定値
（缶の容積、内容物充填量、内容物の温度等によって決
まる。）以上にすると密封後の缶内圧が大気圧よりも大
となり、この缶内圧が缶胴壁を内側から支持するので、
薄い胴壁をもつ缶を使用してら外力によるへこみが生じ
難くなるからである。

この目的を達成するための方法と装置の一例が特開昭５
６−１０９９９６号公報に開示されている。

ここに記載されている不活性液化ガス定量滴下装置は滴
下用不活性液化ガスと断熱用不活性液化ガスと断熱用真
空雰囲気とをそれぞれ密封内容とする中心槽とその外周
を順次囲繞する中間層と外槽とにより内部を三重構造に
形成した密封タンクを設け、中心槽の底端には弁座口と
弁体と弁棒とを具備する滴下用液化ガス路開閉弁機構を
設け、この弁棒を中心槽を貫通して密封タンク外上端に
取付けた操作機構と結合し、また中心槽には、中心槽内
の滴下用液化ガスの液面を一定に制御するための液面セ
ンサーと電磁弁付き液化ガス供給管とが挿入又は連通さ
れていると共に中心槽内の圧力を一定に制御するだめの
気化ガス排気管と加圧窒素ガス供給管と圧力計とが連通
又は取付けられている。

この不活性液化ガス定量滴下装置では、中心槽の周囲に
設けられている断熱用不活性液化ガスの中間槽と断熱用
真空雰囲気の外槽との存在により、外気からの熱影響に
よる中心槽内の滴下用不活性液化ガスの気化が抑制され
、また二つの制御機構により、中心槽の滴下用不活性液
化ガスの液面と内圧とが一定に維持されており、しかも
搬送されてきた缶が中心槽の直下を通過する直前に検知
した缶検知信号により操作機構が作動して弁棒と弁体と
を上昇させて所定時間弁座口を開口するので、弁座口の
下を通過する缶毎にほぼ一定量の不活性液化ガスが滴下
されることになる。

又、特開昭５６−４５２１号公報の第４頁左上欄第６〜
８行には、液体窒素滴下装置の開閉弁を常時開放状態に
して液体窒素を常時滴下させておき、この下を通過する
缶の移動速度を一定にすることによって、−缶毎の滴下
量をほぼ同一にするという液体窒素の滴下法も記載され
ている。

（解決すべき問題点） 缶詰の製造コストを低減させるためには缶詰製造ライン
の速度（即ち、缶内容物の充填速度、缶蓋巻締速度、缶
の移動速度等）を高速化するのが望ましいが、特開昭５
６−１０９９９６号公報に開示されている不活性液化ガ
ス滴下装置は、その下を缶が通過する毎ζこ弁体を上下
動させる（缶が弁座口の下を通過する直前に弁体を上昇
させて弁座口を解放し、通過し終わる直前に弁体を下降
させて弁座口を閉鎖し、次の缶が弁座口の下を通過する
直前にまた弁体を上昇させて弁座口を解放し、通過し終
わる直前に弁体を下降させてまた弁座口を閉鎖するとい
う作動をさせる。）ので、缶詰製造ラインの速度が５０
０／分以上の高速になると、弁座口の開閉が缶詰製造ラ
インの速度（以下ライン速度と呼ぶことがある）に追随
できなくなって、使用が不可能となる欠点があった。

一方、特開昭５６−４５２１号公報に開示されている液
体窒素の滴下法は、常時弁座口を開放状態にしておくの
であるから、弁座口の径を大きくして常時一定量（一定
時開光たり）の液体窒素が流下し続けるように改良する
ことにより５００缶／分以上の高速缶詰製造ライン（以
下高速ラインと呼ぶことがある）にも一応対窓可能とな
るが、以下のような欠点があるので、事実上高速ライン
には使用できない。

即ち、缶詰製造に使用する缶蓋巻締機のうち、その巻締
能力（巻締速度）が約５００缶／分（２５０ｍ１２缶換
算）以上のものは、運転開始後すぐには能カー杯（高速
運転）が不可能なので、運転開始後の一定時間（３０分
内外）は低速運転をしく充填速度、缶の移動速度も低速
）、その後、高速運転（低速運転時の約２倍の速度にす
るのが一般的である）に移行するという運転方法（ライ
ン速度を途中で変える）が従来から採用されている。

又、高速運転に移行した後であっても、缶内に充填する
内容液等の調合に手間取って高速充填では供給が間に合
わなくなった場合とか、製造した缶詰を箱に詰めるケー
サ−がトラブルを起こした場合等のように、缶詰製造ラ
インの速度を低速運転に切り替えた方が缶詰製造ライン
稼動上から都合が良い場合がある。

このように、途中でライン速度の変わる缶詰製造ライン
に、もし、特開昭　５６−４５２．１号公報に開示され
ている液体窒素滴下装置を組み込んだ場合、この装置の
一定時間当たりの液体窒素流下量は変わらないから、缶
の移動速度が途中から上がると、缶内に添加される液体
窒素のｍが途中から減少してしまう結果となり（即ち、
缶内に添加される液体窒素のｍは、流下し続けている液
体窒素流の横断面積とこの液体窒素流を缶の開口部が横
切る時間との積であるから、液体窒素流を缶の開口部が
横切る時間を短くすると、換言すると、缶の移動速度が
上がると、缶内に添加される液体窒素のｍは減少する。

例えば、缶の移動速度が２倍になると、缶内に添加され
る液体窒素のｍはｌ／２になる。）、不良品が大量に発
生することになるから、特開昭５６−４５Ｚｆ号公報に
開示の装置は、高速ラインでの使用が事実上不可能とな
るのである。

（問題を解決する手段） 上記欠点を解消するために、本発明では低温液化ガスを
流下させる吐出孔を３個以上設けたノズル部を備えた低
温液化ガス流下装置を用い缶詰製造ラインを低速運転し
ているときは一部の吐出孔（２個以上）からだけ低温液
化ガスを流下させ、缶詰製造ラインを高速運転している
ときは全部の吐出孔から低温液化ガスを流下させる。

即ち、内容液入りの缶を次々と搬送することにより、先
ず、謹告を、低温液化ガスが連続的に流下している低温
液化ガス流下装置の吐出孔の下を通過させて各缶内に所
定量の低温液化ガスを受け取り、次に謹告を缶蓋巻締機
に送り込んで謹告を缶蓋で密封することによりガス封入
缶詰を製造する方法に於て 該低温液化ガス流下装置として、３個以上の吐出孔とこ
れらの吐出孔を開閉する複数個の弁体とを有するノズル
部を備えたものを用い、謹告の製造を、比較的低速の第
１の速度で行っているときは、該複数個の弁体のうちの
一部の弁体だけを開放状態にして該３個以上の吐出孔の
うちの２個以上の吐出孔からだけ低温液化ガスを流下さ
せ、 謹告の搬送を、第１の速度よりも高速の第２の速度で行
っているときは、該複数個の弁体の全部を開放状態にし
て、該３個以上の吐出孔の全部から低温液化ガスを流下
させる 個とを特徴とするガス封入缶詰の製造方法である。

（作　　用） 本発明では、缶詰製造ラインを低速運転しているとき（
即ち、缶の移動速度が遅いとき。）には、一部の弁体だ
けを開放にして一部の吐出孔からだけ低温液化ガスを流
下させ、缶詰製造ラインを高速運転しているとき（即ら
缶の移動速度が速いとき。）には、全部の弁体を開放に
して全部の吐出孔から低温液化ガスを流下させることに
より缶が吐出孔の下を通過する時間が比較的長い場合に
は、単位時間当たりの低温液化ガス流下量を少なくし、
一方、缶が吐出孔の下を通過する時間が短い場合には、
単位時間当たりの低温液化ガス流下量を多くさせたので
、缶の移動速度が変化しても６缶が受け取る低温液化ガ
スの量は実質的に変化しない。

従って、ガス封入缶詰製造ラインの速度を変える前と後
で製造したガス封入缶詰の缶内圧をほぼ等しくさせるこ
とができる。

そして、単位時間当たりの低温液化ガス流下量を増減す
る手段が、缶の移動速度を速くしたときには、吐出孔の
一部を閉鎖していた弁体を開放にして全部の弁体を開放
状態にし、一方、缶の移動速度を遅くしたときには、一
部の弁体を閉鎖にするだけなので、操作に熟練を必要と
せず、簡単且つ迅速に操作ができる。

（実施例） 本発明の一実施例を低温液化ガス流下装置の要部を示す
第１〜５図を参照して説明する。

第１〜２図は本発明方法を実施している低温液化ガス流
下装置の要部縦断面図であって、第１図は缶詰製造ライ
ンの速度が低速のとき（即ち、缶の移動速度が遅いとき
。）のノズル部の状態を示し、第２図は缶詰製造ライン
の速度が速いときの第３〜５図は、吐出孔の配置例を示
すノズルの底面図である。

尚、図中の矢印は、缶の移動方向を示す。■は二重壁に
より断熱構造とした低温液化ガス貯溜タンクで、この内
壁２と外壁３との間は真空にしである。４は貯溜タンク
エの底部に形成した低温液化ガスＩ２を吐出流下させる
ためのノズルで、５はノズル４に設けた吐出孔（本実施
例では別体とした２個のノズル４．４にそれぞれ同一径
の３個の吐出孔５．５．５を一列に設けた例を示す）で
ある。

６は既に内容液の充填されている缶であり、７は一定速
度で移動する無端チェイン（図示せず）に等間隔で取付
けられており、缶の胴部を後方から押して缶を定速搬送
するための爪である。

８は移動する缶の進行方向と直交する方向の動きを規制
するためのガイドレールで、９は缶が滑り移動するため
のテーブルである。

ｌＯはノズル４の吐出孔５を開閉するための弁体で、１
１は弁体１０を上下動させるためのピストンロッドであ
る（本実施例では、別体としたノズル４゜４のそれぞれ
に各１個ずつ弁体ｌＯを設けである）。

ここで、各ノズル４．４の吐出孔５．５・・・５の各々
と、搬送される缶６との関係を、本実施例の様に吐出孔
５．５・・・５が一列に並んでいる場合には、その各々
が、搬送される缶６の開口部の中心を通るようにする（
即ち、開口部の横断面が円形の缶であれば、缶の進行方
向と平行な直径線と、吐出孔５．５・・・５の列とがほ
ぼ一致するようにする）のが、流下させる低温液化ガス
１２のロスを少なくするという観点及び密封後の各缶毎
の内圧のバラツキを少なくするという観点から望ましい
。

尚、貯血タンク！内の低温液化ガス１２の液面は大気圧
となっており、又、液面高さは、図示していない液面制
御センサーと、低温液化ガス供給管に取付けられてい不
電磁弁によってほぼ一定に保たれているので、開放して
いる吐出孔５の数を変えない限り、一定時間内に於ける
吐出孔５からの低温液化ガス吐出総量は、常にほぼ一定
となる。

この装置を用い、開放中の吐出孔の数を変えない限り、
低温液化ガスの単位時間当たりの流下量（ｍ１２／　Ｓ
　）は、常にほぼ一定となるので、連続的に低温液化ガ
スを吐出しているノズルの下方を、上部開口缶が一定速
度で移動するようにすると、各缶内に一定量の低温液化
ガスが添加されることになる。

そして、低温液化ガスが添加された缶は、直ちに密封さ
れて液化ガスの気化による散逸の防止と缶内の一定圧の
保持が図られる。

さて、前述したように、本実施例の装置では２個のノズ
ル４．４のそれぞれに同一径の吐出孔５を３個ずつ設け
であるので、両方のノズル４．４の弁体１０，１０を開
放にして６個の吐出孔５．５・・・５から低温液化ガス
１２を流下させる場合（第２図参照）の単位時間当りの
低温液化ガス流下量（ｍｆｆ／Ｓ）は、一方のノズル４
の弁体１０だけを開放にして３個の吐出孔５，５　Ｓ　
からだけ低温液化ガス１２を流下させる場合（第１図参
照）の単イη時間当りの低温液化ガス流下量の２倍とな
る。

そこで、缶詰製造ラインの速度（缶内容物の充填速度、
缶の移動速度、缶蓋巻締速度）が低速のときと高速のと
きとの速度比を１＝２になるように設定しておき、缶詰
製造う、インを低速運転している（即ち、缶の移動速度
が遅く、吐出孔の下を通過する時間が比較的長い）とき
は、一方のノズル４の吐出孔５．５．５を弁体ｌＯで閉
鎖しておき１個のノズル４の３個の吐出孔５．５．５か
らだけ低温液化ガスを流下させ、一方、缶詰製造ライン
を高速運転している（缶の移動速度が低速運転時の２倍
となる）ときは、両方のノズル４，４の弁体ｉｏ、ｉｏ
を開放にして６個の吐出孔５．５・・・５から低温液化
ガスを流下させると、結局どちらの場合にも缶６への低
温液化ガス添加量は同じとなる。

従って、ライン速度が低速のときに製造した缶詰の内圧
とライン速度が高速のときに製造した缶詰の内圧とはほ
ぼ等しくなるので、運転の途中でライン速度の変わる高
速缶詰製造ラインに低温液化ガス流下装置を導入して所
定内のガス封入缶詰を製造することができる。

又、ライン速度が低速から高速に変わるとき、又は、そ
の逆のときの低温液化ガス流下装置の操作としては、吐
出孔を完全に閉鎖中の一方の弁体を上昇さけて全吐出孔
を開放状態にするか又は−方の弁体を下降させて一部の
吐出孔を完全に閉鎖状態にするだけ（＠調整の必要がな
い）なので、例えば、その変化時に、作業者が弁体操作
ボタンを押すか又は弁体操作装置と缶の搬送装置等の速
度計等とを連動させておく（高速運転時には、両方の弁
体が上昇位置を維持し、低速運転時には一方の弁体が上
昇位置、他方の弁体が下降位置をそれぞれ維持するよう
に設定しておく）だけで良く、その操作は極めて簡単且
つ容易である。

尚、本実施例では、２個のノズル４．４の吐出孔５とし
て、各３個ずつの例を示したが、もっと数を増した方が
望ましく、その場合第３〜５図に示すように、缶の進行
方向と平行に吐出列を１列。

２列、３列と配置するのが各倍電の缶内圧のバラツキを
少なくすると共に低温液化ガスのロスを少なくするとい
う妓点から最も望ましい。

又、上記実施例では２個のノズルのそれぞれに同一径で
同一個数の吐出孔を設けたが、各ノズル毎に吐出孔の径
や個数を変えても、又、同一ノズル内に径の異なる吐出
孔を設けても良い。しかし、各ノズルの吐出孔の径や個
数の比率は缶詰製造ラインの低速時と高速時の速度比に
よって変えねばならないことは言うまでもない。

又、上記実施例では、ノズル部が２個のノズルと２個の
弁体とから構成されているものを用いたが、例えば、１
個のノズル（勿論、複数個の吐出孔を備えている）と２
個以上の弁体とから構成されるノズル部、又は３個以上
のノズルと３個以上の弁体とから構成されるノズル部と
使用しても良いことは言うまでもない。

尚、本発明で使用するノズル部に設ける吐出孔の数は、
低速運転時であってもガス封入缶詰の缶内圧の各倍電の
バラツキを少なくするためには２個以上の吐出孔から低
温液化ガスを流下させることが好ましいので、少なくと
も３個必要である（ガス封入缶詰を製造する場合に、２
個以上の吐出孔から低温液化ガスゐ流下させる方が、１
個の吐出孔から同−ｍの低温液化ガスを流下させる場合
に比べて、できた缶詰の缶、内圧のバラツキが少なくな
ることが本発明者等の研究の結果、判明している。特願
昭５７−６６３１８号参照）。

次に、本発明方法の実験例を説明する。

この実験には径が約５２．６ａ＋１１＋（所謂２０２径
）で、高さが１３２　ｎｕｎ、内容積が２５０ｍＱと呼
称されるブリキ製ＤＩ缶を使用した。

このＤＩ缶に、低速運転時は４５０缶／分、高速運転時
は９００缶／分の速度で、９５℃の水を２４０ｙ（２４
０ｇ±ｌｙ）充填した後、この缶を低速運転時には、後
記条件で２個ずつ設けたノズルのうちの一方のノズルの
弁体だけを上昇させて１個のノズルの吐出孔だけを開放
状態にし、又、高速運転時には、両方のノズルの弁体を
上昇さＵ”で２個のノズルの吐出孔全部を開放状態にし
てこれら吐出孔から液体窒素を流下させ、この液体窒；
々流下装置のノズルの吐出孔の下方をそれぞれの速度で
通過させて液体窒素を添加した後、直ちに缶蓋巻締機に
より缶蓋を巻締めて密封した。

ｌ粗１先 ＊ノズル下面と缶フランジ上端との間隔（垂直距Ｍ）；
約５１１１１ ＊液体窒素貯溜タンク内の液面高さ；約１１０＠− ＊ノズルの各吐出孔の数、直径、吐出孔間のピッチ（吐
出孔の中心間距Ｍ）：流下袋ｍＡは２個のノズルのそれ
ぞれに５個、０　、８１１１％　２　、５ｍ１Ｉ＋、流
下装置Ｂは２個のノズルのそれぞれに８個、０．６■、
２．５ｍ＋ｍ 尚、流下装置への２個の各ノズルの吐出孔は、５個を一
列に、また流下装置Ｂの２個の各ノズルの吐出孔は４個
ずつ２列にそれぞれ設けると共に、これらの列と進行方
向に平行な缶の開口部の直径線とがほぼ一致するか又は
平行になるようにした（流下装置Ａは、ノズルを交換す
ることによって流下装置Ｂとすることができるのは勿論
のことである）。

＊液体窒素添加から缶蓋巻締までに要する時間；低速運
転時１．８秒、高速運転時０．９秒窒素ガス封入缶詰製
造に先立って、各流下装置Ａ。

Ｂの１個のノズルの吐出孔だけを開放状態にした場合（
低速運転時用）と２個のノズルの吐出孔を開放状態にし
た場合（高速運転時用）の１秒間光たりの液体窒素吐出
量を測定した。

その結果を第１表に示す。

の充填速度（缶の移動速度、缶蓋巻締速度）を変える（
４５０缶／分−９００缶／分）と共に液体窒素貯溜タン
クからの液体窒素の吐出量を変え（２，５６ｍ１２／Ｓ
→５．１７＋ａｅ／Ｓ、２．５８ｒａＱ／Ｓ　→５．１
１ｒａＱ／　Ｓ　）て、窒素ガス封入缶詰を製造し、室
温まで冷却した後、それぞれの条件で製造した缶詰の缶
内圧を２５缶ずつ測定した。

その結果を第２表に示す。

第２表から明らかなように、充填速度（缶の移動速度、
缶蓋巻締速度）を４５０缶／分から９００缶／分に変え
ても、変える前に製造した窒素ガス封入缶詰の缶内圧と
、変えた後に製造した窒素ガス封入缶詰の缶内圧とはほ
とんど変わりがなく、しかも缶内圧のバラツキもほとん
ど変わりがない。

（発明の効果） 上述した五うに、本発明方法では途中で缶詰製造ライン
の速度が変化しても、製造されたガス封入缶詰の缶内圧
がほとんど変わらないので、途中で缶詰製造ラインの速
度が変化する高速缶詰製造ラインを使用して効率良く、
従って、低コストでガス封入缶詰を製造することができ
る。

そして、ライン速度が変化するときに行う操作ら極めて
簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明方法を実施している低温液化ガス流
下装置の要部縦断面図であって、第１図は缶詰製造ライ
ンの速度が低速のときのノズル部の状態を示し、 第２図は缶詰製造ラインの速度が高速のときのノズル部
の状態を示す。 第３〜５図は本発明方法を実施するのに好適な吐出孔の
配置例を示すノズルの底面図である。 ４・・・ノズル、５・・・吐出孔、６・・・缶、ＩＯ・
・・弁７ｔ’１図 ℃−−−−−−−ト ７１′２図 稙＆−一一一一一→−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内容液入りの缶を次々と搬送することにより、先
   ず、該缶を、低温液化ガスが連続的に流下している低温
   液化ガス流下装置の吐出孔の下を通過させて各缶内に所
   定量の低温液化ガスを受け取り、 次に、該缶を缶蓋巻締機に送り込んで該缶を缶蓋で密封
   することによりガス封入缶詰を製造する方法に於いて、 該低温液化ガス流下装置として、３個以上の吐出孔とこ
   れらの吐出孔を開閉する複数個の弁体とを有するノズル
   部を備えたものを用い、 該缶の搬送を、比較的低速の第１の速度で行っていると
   きは、該複数個の弁体のうちの一部の弁体だけを開放状
   態にして、該３個以上の吐出孔のうちの２個以上の吐出
   孔からだけ低温液化ガスを流下させ、 該缶の搬送を、第１の速度よりも高速の第２の速度で行
   っているときは、該複数個の弁体の全部を開放状態にし
   て、該３個以上の吐出孔の全部から低温液化ガスを流下
   させる ことを特徴とするガス封入缶詰の製造方法。