JPH0121950B2 - - Google Patents

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
ツ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、果物のシロツプ漬け、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、外力によつてへこ
みが生じないような厚い胴壁をもつ缶を使用する
必要があつた。 ところが、最近、このような内容物であつて
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つて、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
れる量を所定量（缶の容積、内容物充填量、内容
物の温度等によつて決まる。）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
つ缶を使用しても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56−109996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た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
よつて、一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56−109996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
通過する毎に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500缶／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）に追随できなくなつて、使
用が不可能となる欠点があつた。 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（一定時間当たり）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）にも一応対応可能となるが、以下のよ
うな欠点があるので、事実上高速ラィンには使用
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（250ml
缶換算）以上のものは、運転開始後すぐには能力
一杯（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（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つても、缶内に
充填する内容液等の調合に手間取つて高速充填で
は供給が間に合わなくなつた場合とか、製造した
缶詰を箱に詰めるケーサー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
転に切り換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56−4521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量が途中から減
少してしまう結果となり（即ち、缶内に添加され
る液体窒素の量は、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
部が横切る時間が短くすると、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
の量は減少する。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量は1/2に
なる。）、不良品が大量に発生することになるか
ら、特開昭56−4521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、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の速度で行つ
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
速度で行つているときは、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（即ち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
各缶が受け取る低温液化ガスの量は実質的に変化
しない。 従つて、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つて、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
ノズル部の状態を示す。 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。１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との間は真空にして
ある。４は貯溜タンク１の底部に形成した低温液
化ガス１２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エイン（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。 １０はノズル４の吐出孔５を開閉するための弁
体で、１１は弁体１０を上下動させるためのピス
トンロツドである（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１０を設
けてある）。 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、貯溜タンク１内の低温液化ガス１２の液面
は大気圧となつており、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る電磁弁によつてほぼ一定に
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
（ml／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個ずつ設けてあるので、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（ml／Ｓ）は、一方のノズル４の弁体１０だ
けを開放して３個の吐出孔５，５，５からだけ低
温液化ガス１２を流下させる場合（第１図参照）
の単位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、缶詰製造ラインを低速運転し
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１０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１０，１０を開放して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。 従つて、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圧のガス封入缶詰
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
を上昇させて全吐出孔を開放状態にするか又は一
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（微調整の必要がない）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、もつと
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孔列を１
列、２列、３列と配置するのが各缶毎の缶内圧の
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観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つて変え
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を使用しても良
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、低速運転時であつてもガス封入缶詰の缶
内圧の各缶毎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を流下させる方が、１個の
吐出孔から同一量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52.6mm（所謂202径）で、
高さが132mm、内容積が250ml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240ｇ
（240ｇ±１ｇ）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せて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、この液体窒素流下装置
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。 実験条件 ＊ノズル下面と缶フランジ上端との間隔（垂直距
離）；約５mm ＊液体窒素貯溜タンク内の液面高さ；約110mm ＊ノズルの各吐出孔の数、直径、吐出孔間のピツ
チ（吐出孔の中心間距離）：流下装置Ａは２個
のノズルのそれぞれに５個、0.8mm、2.5mm、流
下装置Ｂは２個のノズルのそれぞれに８個、
0.6mm、2.5mm 尚、流下装置Ａ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
することによつて流下装置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つて、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秒間当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。

【表】 次に、上記条件にしたがい、運転途中で内容液
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（2.56
ml／Ｓ→5.17ml／Ｓ、2.58ml／Ｓ→5.11ml／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。

【表】 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） 上述したように、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、従つて、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
も極めて簡単である。

【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つて、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、１０
……弁体、１２……低温液化ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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の速度で行つ
   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
   速度で行つているときは、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。