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JP3104976B2 - 密閉容器の漏れ検査方法及び装置 - Google Patents

密閉容器の漏れ検査方法及び装置

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Publication number
JP3104976B2
JP3104976B2 JP02018810A JP1881090A JP3104976B2 JP 3104976 B2 JP3104976 B2 JP 3104976B2 JP 02018810 A JP02018810 A JP 02018810A JP 1881090 A JP1881090 A JP 1881090A JP 3104976 B2 JP3104976 B2 JP 3104976B2
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container
chamber
pressure
sleeve
leak inspection
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JP02018810A
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レーマン マーチン
Original Assignee
レーマン マーチン
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3281—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell
    • G01M3/329—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell for verifying the internal pressure of closed containers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はヨーグルトカップ等に漏れが生じるかどうか
を検査する技術に係り、検査の感度を向上させるととも
に、検査時間を短縮させる技術に関する。特に、本発明
は、側面がテーパあるいは球面等のように先細り形状の
場合に適している。
さらに、本発明は、例えば内容物としてヨーグルトな
どが充填され、開口部が密閉された容器の漏れ検査に適
し、このような検査を行うチャンバーを複数具備した装
置に関するものでもある。
［従来の技術とその課題］ 従来、蓋で密閉された容器の密閉度を検査するため
に、容器の密閉部分において容器の内部と外部の圧力に
差を設け、時間とともに変化する圧力差を測定すること
によって密閉度の指標とする技術が知られている。
たとえば、DE−OS 24 47 578においては、容器の溶接
継手の部分の漏れを検査する検査方法が開示されてい
る。この技術では、容器を切り開き、容器の外部の溶接
継手の部分を適当な密閉手段で囲い、容器の内部を加圧
することにより密閉手段の内部空間の圧力変化を測定す
るようにしたものである。
また、DE−OS 21 15 563においては、箔で密閉された
容器の封止部の漏れ検査方法が開示され、この技術で
は、容器の底を中空針で貫通し、中空針から容器内に空
気を供給して、上記封止部が破壊されたときの容器内圧
力を測定するようにしている。
ところで、VFI 4/70に発表されたJ.T.Furnessの「差
圧測定による漏れの検出」と言う記事からは、容器の内
圧、あるいは外圧の観察から漏れを検出すべきであると
言うことが常識になった。その中には、圧力測定を行う
べき空間の容積が小さければ小さい程漏れに対する圧力
の変化の感度が高くなると論じている。
しかしながら、上記従来方法では容器を破壊しなけれ
ばならず、検査のために多くの製品を廃棄処分にしなけ
ればならないという問題があった。
したがって、本発明の課題は、容器を破壊することな
く、容器の内側および外側の圧力差をいかに利用して容
器の密閉度を検査するかというところに存在する。
［発明の構成］ 本発明の検査方法は、内部が気密に設けられるチャン
バー内に弾性力を有する密閉容器を収納し、上記チャン
バー内の圧力を上記密閉容器内よりも小さい圧力に保持
し、時間の経過とともに変化する上記チャンバー内の圧
力を測定して上記容器の密閉度を決定する密閉容器の漏
れ検査方法において、上記チャンバー内の圧力が上記密
閉容器内よりも小さい圧力に保持されているときに、弾
性力を有する上記密閉容器の側壁が上記チャンバーの内
壁に接触することがないように、上記密閉容器の側壁
が、機械的支持領域により支持されることを特徴として
いる。
密閉された容器、特に、内容物が充填された容器の密
閉度をチャンバーの中で検査するためには、容器内を低
圧にした後に、低圧の発生源から切り離し、チャンバー
内の圧力を連続的に測定し、この圧力曲線から容器の密
閉度を決定する。検査に要する時間は主に容器の外部の
チャンバーの容積、つまりチャンバーの容積引く容器の
容積の大きさに依存する。チャンバーの容積が大きけれ
ばその雰囲気を所定の圧力にするのにより多くの時間を
要するからである。また、チャンバーの容積が大きけれ
ば、例えば容器からの漏れが容積の雰囲気圧力に与える
影響が小さく、したがって、漏れに対する感度が小さく
なってしまう。
したがって、この発明では、チャンバーの内壁と容器
の外壁とによって構成される空間の容積を極力小さくす
ることにより、検査に要する時間を短縮し、検査の感度
を向上させている。
すなわち、本発明の第２の特徴は、軸線方向に向かう
に従って外表面の断面積が漸次減少するとともに弾性力
を有する密閉容器の密閉度を検査する装置であって、内
部が気密に保持されるチャンバーと、このチャンバー内
の雰囲気を真空吸引する圧力調整手段と、チャンバー内
の圧力を測定する測定手段とを具備し、上記チャンバー
の内壁は、上記容器の外壁面とほぼ相似形でかつ該外壁
面に近接して設けられている密閉容器の漏れ検査装置に
おいて、上記チャンバー内には、弾性力を有する上記密
閉容器の側壁が上記チャンバーの内壁に接触することが
ないように、該チャンバーの内壁面に沿って濾紙が配置
されていることにある。
また、本発明の第３の特徴は、チャンバーに有底円筒
状のスリーブを具備し、このスリーブの内壁面を、その
開口部側から底部側へ向かうに従って横断面積が漸次減
少するように設け、さらにスリーブの開口部に内部を気
密に密閉する蓋を着脱自在に螺合したことにある。
このような構成によって、チャンバーをより単純に構
成することができ、蓋を開いてから容器を簡単に取り出
すことができる。また、容器の外空間を最小限に抑える
ために検査室を容器と類似した形に構成することによっ
て、容器のある部分がチャンバーの壁に引っかかり、容
器が簡単に検査室から取り出せないと言うような問題が
解消される。
また、スリーブの底には、スリーブ内に収納された前
記容器を押し出すためのピストンが軸線方向へ移動可能
に設けられていることも一つの特徴である。これによっ
て、検査を終了した後に、蓋を開いてから容器を押し出
すことが可能となる。
また、チャンバーの内壁面は円錐状とされ、円錐状の
側面を有するヨーグルトカップの検査に適している。
チャンバー内の圧力と容器内の圧力に差を持たせるた
めに、チャンバー内を真空引きすることも可能である。
この場合において、弾力性のある容器を使用すると、容
器の側面が拡開し、チャンバーの内壁面と密着し、真空
吸引する吸引口を閉塞してしまうことがある。このよう
な場合には、検査を続行することが不可能となるため、
特許請求の範囲第２項に記載したように、チャンバーの
内壁に沿って部分的または全面的に濾紙等を設けること
により、容器の壁が吸入口に吸いつけられることを防止
できるとともに、上記の濾紙等が容器の外壁と当接する
ことにより容器の著しい変形を防止するこっとができ
る。
また、チャンバーの開口部は上方へ向いていることが
望ましい。それによって検査すべき容器をその自重で簡
単に挿入することができ、取出もピストンにより容易に
行うことができる。特に箔で密閉されているカップ状の
容器、例えばヨーグルトカップの場合に正常の置き方と
同様の状態で検査が行える。したがって、検定すべき蓋
箔とカップの間の封止部に内容物が存在することがな
く、検査条件を適性にすることができる。
さらに、特許請求の範囲第８項に記載したように、チ
ャンバーに、その内部に供給される洗浄液を排出する排
出管を設けても良い。これは、チャンバー内が容器から
漏れた内容物で汚染されることがあり、これを洗浄する
必要が生じるからである。なお、洗浄は、手動か又は蓋
に設けた洗浄液供給ノズルで必要に応じて行う。
また、特許請求の範囲第９項に記載したように、容器
を押し出すためのピストンを、洗浄液を排出する排出管
の口を開閉するために用いても良い。このような構成
は、特許請求の範囲第10項により具体化されている。
すなわち、スリーブの底にはピストンのピストンヘッ
ドが配置され、ピストンヘッドが下端側に一するときに
排出口とスリーブの内部とを液密に遮蔽し、ピストンヘ
ッドが上昇することにより遮蔽状態が解除されるように
構成されている。
例えばカップヨーグルト等を製造中に連続的に検査を
行うには、特許請求の範囲第11項に記載したように、複
数の上記のようなチャンバーを連設することが良い。本
発明によれば検査に要する時間を短くすることができる
ので、一つの製造ラインで製品の全数検査を行うことが
できる。この場合、ターテーブルにチャンバーを複数配
置することが効率的である。
本発明の検査装置は、特に、内部にヨーグルト等の内
容物が充填され開口部が密封されたプラスチックカップ
の検査に最適である。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。
第１図中符号１はチャンバーであり、このチャンバー
１は、その内部において、軸方向Ａに向かうに従って断
面F3の大きさが漸次減少するような密閉された容器３の
密閉度を検査するように構成されている。容器３は充填
材５で満たされ、その口は容器３の周囲において溶着あ
るいは粘着された箔７で封じられている。このような容
器３は、例えば、アルミフォイルで密封されたプラスチ
ックカップである。
密閉度検査のためには、容器３が後に蓋11及びパッキ
ング13で閉じられるチャンバー１に挿入される。容器３
の外壁と、蓋11及びスリーブで形成されているチャンバ
ー１の内壁によって構成される中間容積Vzは、予め測定
または計算によって求められている。そして、中間容積
Vzに容器３の内圧と異なる検査圧Pzが加えられる。
検査圧Pzの印加は、第１図に示すように、途中に弁19
が介装された加圧管17によって行われる。検査圧Pzは容
器３の内圧よりも高い場合と低い場合がある。検査圧Pz
の印加が終了したら、弁19を閉鎖し、中間容積Vzの圧力
PZの変化が圧力センサー21で記録される。この圧力セン
サー21は、基準圧力PRが供給されて、その差圧検出する
ように構成されている。検査圧PZが容器３の内圧より小
さい場合には、弁19が閉鎖された後に，容器３内の気体
がチャンバー１内に漏れ、中間容積VZの圧力が上昇す
る。逆に、検査圧PZが容器３の内圧より大きい場合に
は、中間容積VZの圧力が減少する。
検査圧PZを中間容積VZに印加する場合には、中間容積
VZにある要領のガスを加えるか、または、真空吸引する
必要があるので、そのガス量は中間容積VZが大きければ
大きいほど多くなる。
加圧管17に接続されているポンプ、または吸引装置
（図示せず）が単位時間当たりに一定容量のガスを供給
し得るものであれば、検査圧Pzを印加するには、所定の
時間ガスの供給を行えば良い。そして、中間容積VZが小
さければ小さい程、印加に必要な時間が短縮される。
もし、容器３の密閉度が不十分であれば、容器３内の
気体は早期に流出するから、中間容積VZ内の圧力は早く
上昇する。したがって、経過時間に対する中間容積Vz内
の圧力の変化を把握することにより、密閉度の度合を検
知することができる。
本発明では、中間容積Vzの圧力変化を激しくするため
に、第２図に示すように、検査する容器とチャンバーの
間の中間容積Vzをできる限り小さくしている。
第２図に示すチャンバー31は、一端部に開口34のある
スリーブ35を有している。スリーブ35は、その断面F35
が軸A35に沿って一端部から他端部（下端部）側へ向か
うに従って漸次減少するように形成されている。また、
スリーブ34の内周面は、チャンバー31に収納される容器
３の外周面とほぼ同じ計上とされている。これによっ
て、容器３が収納された状態において、容器３の外壁と
チャンバー31の内壁はほぼ全体にわたって等距離離間
し、しかも、中間容積Vzが小さくなるように十分近接し
ている。
チャンバー31のスリーブ35には、中間にパッキング37
を挟んで蓋33が着脱自在に取り付けられている。蓋33に
よってチャンバー31内が気密に保持される。
このような検査装置においては、第１図に示す検査装
置と同様に、中間容積Vzに検査圧が加えられ、中間容積
VZの中の圧力の変化がを記録される。
第３図は、本発明による検査装置のさらに他の実施例
を示すものである。この実施例は、主に円錐状の容器
３、例えばヨーグルトカップ等の容器の密閉度を検査す
るように構成されたものである。
閉鎖箔７のある検査されるべき容器３が点線で示され
ている。この実施例のチャンバー31は、容器３の外形に
相当するように形成されたいるスリーブ39を有してい
る。スリーブ39の断面F39の大きさは、中心軸に沿っ
て、スリーブ39の開口部41からスリーブ39の底43に向か
って漸次減少する。これによって、スリーブ39の内壁
は、容器３と幾何学的に相似となっている。
したがって、検査すべき容器３が挿入された場合に
は、その外壁とスリーブ39の内壁の間の距離がほぼ一定
となる。スリーブ39の開口部41には、容器３の開口部に
貼着され横方向に突出する蓋箔の横方向の位置決めを行
うための溝が形成されている（示されていない）。この
溝によって、容器３のチャンバー31に対する位置が常に
一定となる。
さらに、スリーブ39には、矢Ｐで示すように、スリー
ブ39に近ずいたり遠ざかったりするように移動できる鎖
錠蓋45があり、これとパッキング部材43でチャンバーが
気密に密封されるようになっている。
また、スリーブ39の底には、軸方向にスライド可能な
ピストン47が配置されている。このピストン47は、容器
３を挿入する際には所定位置まで後退（第３図において
は下降）しており、検査が終了し鎖錠蓋45が開かれた後
に検査済みの容器３を押し出すようになっている。
チャンバーの内壁の軸線方向中間位置には、洗浄材排
出管49が開口させられている。また、ピストン47が退い
た位置にあるときには、パッキング部材51でチャンバー
が下端部側と密閉されることになる。これによって、容
器３から内容物がチャンバーにこぼされた場合には、ピ
ストン47が作動し、容器３を押し出す時に、洗浄材排出
管49から洗浄材を流出させて清掃することが可能であ
る。チャンバー内を洗浄するためには、鎖錠蓋45にノズ
ルのある洗浄材の供給管を配置すればよい（図示せ
ず）。
閉鎖箔７で閉鎖されている容器３、例えばヨーグルト
カップの検査を行うときには、チャンバーは開口部41が
上に向くように配置される。それによって、容器３の内
容物が閉鎖箔７まで下がることが防止されている。内容
物が閉箔７に接触すると、接続部分、例えば閉鎖箔７と
容器の壁の間の封止部における漏れを検出できなくなる
からである。
第３図に示すチャンバーには、加圧供給管及び記録管
が含まれている。その他の物は図１及び図２に説明され
ている。
上記のよおうなチャンバーは、例えばヨーグルト、生
クリームなどの物が充填されている容器の製造過程中に
各容器の密閉度検査を行うために、複数連設される。た
とえば、垂直の軸を中心にして水平面で回転するターン
テーブル（図示せず）に配列される。これによって、カ
ップヨーグルト等の製造過程中に、製品の全数検査を行
うことができる。
ところで、弾力性を有する容器を真空吸引により検査
するときに、容器の側壁、またはその一部が拡開してチ
ャンバーの内壁に付くことがある。そこで、これを防止
するために、濾紙等の挿入物（図示せず）をチャンバー
の内壁に沿って配置することが行われる。この濾紙は、
例えば下端部が開口した筒状をなし、検査すべき容器３
を受け入れる。このような濾紙を用いることにより、真
空吸引された時に、容器３の側壁がチャンバーの壁に付
くことを防止することができる。
このように、容器３が外方に変形されても、濾紙が配
置されているので、容器３がチャンバの内壁に直接接触
することがない。つまり、外方に変形した容器３は必ず
濾紙に接触するようになっており、チャンバ内壁と容器
３との間には必ず濾紙が介在することになる。濾紙は気
体を透過するものなので、濾紙が介在されている限り、
容器３とチャンバ内壁との間で排気経路が密閉されるこ
とはなく、排気を阻害することがない。したがって、排
気経路が密閉されるおそれがないので、チャンバ内壁と
容器３との間の空間をできる限り小さくすることにより
排気空間を小さくすることができ、これにより検査時間
が短縮できる。
なお、チャンバーの内壁に開口する吸引孔の部分にの
み濾紙を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は内容物が充填されて密閉された容器を検査
するための検査装置を示す側断面図、第２図は本発明の
他の実施例を示すもので、検査装置を示す側断面図、第
３図は本発明のさらに他の実施例を示し、例えばヨーグ
ルトカップ等を検査するのに適した検査装置の側断面図
である。 1,31……チャンバー、３……容器、 17……加圧管（圧力調整手段）、 21……圧力センサー（測定手段）、 35,39……スリーブ、33,45……蓋、 47……ピストン、49……排出管。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 3/02 - 3/36

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部が気密に設けられるチャンバー内に弾
    性力を有する密閉容器を収納し、上記チャンバー内の圧
    力を上記密閉容器内よりも小さい圧力に保持し、時間の
    経過とともに変化する上記チャンバー内の圧力を測定し
    て上記容器の密閉度を決定する密閉容器の漏れ検査方法
    において、 上記チャンバー内の圧力が上記密閉容器内よりも小さい
    圧力に保持されているときに、弾性力を有する上記密閉
    容器の側壁が上記チャンバーの内壁に接触することがな
    いように、上記密閉容器の側壁が、機械的支持領域によ
    り支持されることを特徴とする密閉容器の漏れ検査方
    法。
  2. 【請求項２】軸線方向に向かうに従って外表面の断面積
    が漸次減少するとともに弾性力を有する密閉容器の密閉
    度を検査する装置であって、内部が気密に保持されるチ
    ャンバーと、このチャンバー内の雰囲気を真空吸引する
    圧力調整手段と、チャンバー内の圧力を測定する測定手
    段とを具備し、上記チャンバーの内壁は、上記容器の外
    壁面とほぼ相似形でかつ該外壁面に近接して設けられて
    いる密閉容器の漏れ検査装置において、 上記チャンバー内には、弾性力を有する上記密閉容器の
    側壁が上記チャンバーの内壁に接触することがないよう
    に、該チャンバーの内壁面に沿って濾紙が配置されてい
    ることを特徴とする密閉容器の漏れ検査装置。
  3. 【請求項３】前記チャンバーは、有底円筒状のスリーブ
    を具備し、このスリーブの内壁面は、その開口部側から
    底部側へ向かうに従って横断面積が漸次減少するように
    設けられ、さらに上記スリーブの開口部には内部を気密
    に密閉する蓋が着脱自在に螺合されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第２項に記載の密閉容器の漏れ検査
    装置。
  4. 【請求項４】前記スリーブの底には、スリーブ内に収納
    された前記容器を押し出すためのピストンが軸線方向へ
    移動可能に設けられていることを特徴とする特許請求の
    範囲第２項または第３項に記載の密閉容器の漏れ検査装
    置。
  5. 【請求項５】前記スリーブの内壁面は円錐状に構成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
    ４項に記載の密閉容器の漏れ検査装置。
  6. 【請求項６】前記スリーブの内側の側壁は前記容器の外
    壁とほぼ全体にわたって等距離間していることを特徴と
    する特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記
    載の密閉容器の漏れ検査装置。
  7. 【請求項７】前記スリーブの開口部は上に向いているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第６項のい
    ずれかに記載の密閉容器の漏れ検査装置。
  8. 【請求項８】前記チャンバーには、該チャンバーの内部
    に供給される洗浄液を排出する排出管が設けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第７項の
    いずれかに記載の密閉容器の漏れ検査装置。
  9. 【請求項９】前記排出管は前記ピストンにより開閉可能
    に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項に記載の密閉容器の漏れ検査装置。
  10. 【請求項１０】前記スリーブの底には前記ピストンのピ
    ストンヘッドが配置され、ピストンヘッドが下端側に位
    置するときに前記排出管の口とスリーブの内部とを液密
    に遮蔽し、ピストンヘッドが上昇することにより遮蔽状
    態が解除されるように構成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第９項に記載の密閉容器の漏れ検査装
    置。
  11. 【請求項１１】前記容器は、その内部に内容物が充填さ
    れ蓋で密封されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第２項ないし第10項のいずれかに記載の密閉容器の漏れ
    検査装置。
  12. 【請求項１２】前記チャンバーは、ターンテーブルに複
    数配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第11
    項に記載の密閉容器の漏れ検査装置。
  13. 【請求項１３】前記容器は、内部にヨーグルト等の内容
    物が充填され開口部が密封されたプラスティックカップ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第
    10項に記載の密閉容器の漏れ検査装置。
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