(57)【要約】  容器シールの完全性を評価するための装置、および、該装置を使用する方法が提供される。装置は、導電流体と第１のプローブとを内部に有するシールされた容器と、第２のプローブを内部に有する導電溶液槽と、導電率計と、加圧流体供給源とを含む。シールされた容器のシールが破裂するまで加圧流体が流体供給源から第１のプローブを介してシールされた容器の内部へ供給され、第１および第２のプローブが電気回路を形成し、導電率計が２つのプローブ間での電子の流れを検出する。このようにして、本開示の装置は、容器シールが破裂するときの容器の内圧の大きさを計ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器シールの完全性を評価するための装置であって、
シールを有しかつ電解質製品を収容する容器を受けるように構成されて配置されるホルダと、
下側部分に第１のプローブが取り外し可能に取り付けられているプローブ作動機器であり、前記第１のプローブが、該プローブ作動機器が作動されるときに前記容器を穿刺するように構成されて配置される先端部を有する、プローブ作動機器と、
取り外し可能な前記第１のプローブに流体的に接続される流体供給源と、
第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されて成る電解質槽と、
取り外し可能な前記第１のプローブおよび前記第２のプローブのそれぞれに接続される導電率計と、
を備える装置。
【請求項２】
前記第１のプローブが、磁気、接着、および、これらの組み合わせから成る群から選択される取り付け手段によって取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のプローブが、前記流体供給源からの流体を前記容器の内部へ送出するように構成されて配置される中空円筒形状を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のプローブおよび前記第２のプローブが電極である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記容器および前記容器シールが、プラスチック、ガラス、ホイル、および、これらの組み合わせから成る群から選択される非導電材料から形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記シールがねじ式プラスチックキャップである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記電解質製品が、フルーツジュース、フレーバー水、小児用電解質飲料、炭酸飲料および茶、アイソトニック飲料、および、これらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電解質槽が、塩化アルミニウム、クエン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせから成る群から選択される電解質と、水とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記プローブ作動機器が、手動式、機械式、電気式、または、これらの組み合わせから成る群から選択される手段によって作動されるプレス装置である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
移動プラットフォームを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
容器シールの完全性を評価するための装置であって、
シールを有するとともに電解質製品を収容する容器を受けるためのホルダと、
下側部分に中空の第１のプローブが取り付けられるプローブ作動機器であり、中空の前記第１のプローブが、前記容器を穿刺するように構成されて配置される先端部を有する、プローブ作動機器と、
中空の前記第１のプローブに流体的に接続され、流体供給チューブおよび中空の前記第１のプローブを介して加圧流体を前記容器の内部へ送出するように構成されて配置される流体供給源と、
第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されて成る電解質槽と、
中空の前記第１のプローブおよび前記第２のプローブのそれぞれに接続される導電率計と、
を備える装置。
【請求項１２】
中空の前記第１のプローブが、磁気、接着、および、これらの組み合わせから成る群から選択される取り付け手段によって前記プローブ作動機器に取り外し可能に取り付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
中空の前記第１のプローブおよび前記第２のプローブが電極である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記容器および前記容器シールが、プラスチック、ガラス、ホイル、および、これらの組み合わせから成る群から選択される非導電材料から形成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記シールがねじ式プラスチックキャップである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記電解質製品が、フルーツジュース、フレーバー水、小児用電解質飲料、炭酸飲料および茶、アイソトニック飲料、および、これらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記電解質槽が、塩化アルミニウム、クエン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせから成る群から選択される電解質と、水とを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記プローブ作動機器が、手動式、機械式、電気式、または、これらの組み合わせから成る群から選択される手段によって作動されるプレス装置である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
移動プラットフォームを更に備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
容器シールの完全性を評価するための方法であって、
取り外し可能な第１のプローブを、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器内へ、取り外し可能な前記第１のプローブが少なくとも部分的に前記電解質製品中に浸漬されるように挿入するステップと、
取り外し可能な前記プローブをプローブ作動機器から分離するステップと、
取り外し可能な前記第１のプローブを内部に有する前記容器を、電解質槽内へ、前記容器の少なくとも前記シールが前記電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであり、前記電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、
前記第１のプローブおよび前記第２のプローブを導電率計に接続するステップと、
前記導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定するステップであって、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れているとする、ステップと、
を備える方法。
【請求項２１】
取り外し可能な前記プローブを用いて前記容器を穿刺するステップを更に備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
取り外し可能な前記プローブが、中空であるとともに、流体供給チューブによって流体供給源に取り付けられる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記流体供給源から前記流体供給チューブおよび中空の取り外し可能な前記プローブを介して容器の内部へ加圧流体を供給するステップを更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して前記容器の内圧を測定するステップを更に備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
容器シールの完全性を評価するための方法であって、
第１のプローブを有するプローブ作動機器を、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器に向かう方向に作動させるステップであり、前記第１のプローブが、中空の円筒形状を有するとともに、流体供給チューブによって流体供給源に流体的に接続される、ステップと、
前記第１のプローブの一部が少なくとも部分的に前記電解質製品中に浸漬されるように前記第１のプローブを前記容器内へ挿入するステップと、
前記第１のプローブを内部に有する前記容器を、電解質槽内へ、前記容器の少なくとも前記シールが前記電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであり、前記電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、
前記第１のプローブおよび前記第２のプローブを導電率計に接続するステップと、
前記導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を検出するステップであり、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れているとする、ステップと、
一方のプローブから他方のプローブへの電子の測定される流れが検出されない場合には前記流体供給源から前記流体供給チューブおよび中空の前記第１のプローブを介して前記容器の内部へ加圧流体を供給するステップと、
前記導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して前記容器の内圧を測定するステップと、
を備える方法。
【請求項２６】
前記第１のプローブを用いて前記容器を穿刺するステップを更に備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１のプローブが、前記プローブ作動機器に取り外し可能に取り付けられる取り外し可能なプローブである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１のプローブを内部に有して成る容器を前記電解質槽中に配置する前に取り外し可能な前記プローブを前記プローブ作動機器から分離するステップを更に備える、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、一般に、容器シールの完全性を評価するための装置を提供するものである。特に、本開示は、液体で満たされた様々なサイズの容器のシール完全性を評価するための装置、および、そのようなシールを評価するための方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
[0002]解放可能な閉鎖体を有する容器は、食品産業および飲料産業の全体にわたって使用される。閉鎖体は製品漏れを防止するように形成されるが、その一方で、閉鎖体は、ユーザが容器の内容物に容易に開放アクセスできなければならない。解放可能な閉鎖体は、容器内容物が飲料製品または食品製品である場合に適している。これは、これらの閉鎖体によって、消費者が、所望量の飲料製品または食品製品を取り出した後、その後の消費のために製品の残りを再シールできるからである。このタイプのシール容器に伴う１つの問題は漏れであり、この漏れは、例えばプラスチック容器においては、より一般的である。
【０００３】
[0003]プラスチック容器の場合、漏れは、主に、熱に晒されること、仕上げ研磨、充填温度、ヘッドスペース、引き上げ範囲、および、反転などの処理状態に起因する。プラスチック容器のシールが機能しなくなると、容器の液体内容物または食品内容物が汚染される可能性があり、容器は一般の人々に販売するのに適さない。結果として、容器および内容物を廃棄しなければならず、製造メーカーは製品製造量が減少することになる。
【０００４】
[0004]Ｋｏｎｉｅｃｚｋａの米国特許第５，５３５，６１８号（「‘６１８特許」）明細書は、シール容器の漏れを検査するための破壊的な方法を開示する。この発明の方法は、シール容器の内容物と容器が部分的に浸漬される電解質溶液との間の電気伝導率を測定することを含む。この特許明細書に開示される方法は、溶液中の電極から容器内容物中に配置される第２の電極に電流が流れる場合に容器シール漏れを検出する。逆に、電流の流れが検出されない場合には、容器シールが漏れていないことになる。
【０００５】
[0005]容器シールを検査するために‘６１８特許の教示内容にしたがって現在使用される機器では、オペレータが２つの別個の、時間がかかるステップを行なう必要がある。第１の冶具において、オペレータは、ドリルプレスに装着されるドリルビットを用いて容器の表面を穿孔しなればならない。次に、オペレータは、容器を検査機器に運んで、検査手続きを始める前に容器を適切に固定しなければならない。容器の液体内容物は、穿孔された容器を運んでいる間にこぼれ落ちる可能性があるため、機器は、検査結果の精度および以前の検査結果の検証に影響を及ぼす可能性がある固有レベルの不正確さを有する。また、検査機器を備える構成要素は、多数であり、単一の装置に組み込まれない。結果として、検査機器は、非効率的にパッケージングされ、不均衡な大きさの作業空間を費やす。また、従来の機器は固定されているため、オペレータは、検査機器を再配置することができず、あるいは、検査機器を容器製造ラインの近くへあるいは該ラインから離れるように一時的に移動させることができない。
【０００６】
[0006]‘６１８特許の従来の検査装置は、検査プロセス中に容器を固定して変形させるために、手動で移動される部材を使用する。従来の装置では、容器を変形させるあるいは締め付けるために必要な力を生み出すためには、人間のオペレータが筋力を及ぼす必要がある。したがって、手動で移動される部材は、操作およびオペレータの個別性に基づく変動に晒され、そのため、検査結果の精度が更に低下する。また、典型的な１日の過程において、オペレータは、手動で移動される部材に対して必要な筋力を繰り返し及ぼすと、何らかの疲れを経験する可能性がある。更に、手動で移動される部材（すなわち、ハンドクランク）は、操作するのにかなりの時間要素を必要とし、そのため、機器のサンプリングレートが更に低下する。また、‘６１８特許の装置によって外部圧力源が使用されるため、また、プラスチック容器の剛性が変わる可能性があるため、容器内の圧力の大きさをシール破裂ポイントで定量化することができない。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]本開示は、電気伝導性検査のための装置を提供するものである。本装置および方法は、１つのプローブ（例えば電極）をシールされた容器（導電水／食塩溶液で満たされる）内へ挿入することを含み、また、第２のプローブ（例えば電極）が導電水／食塩溶液槽内に配置される。その後、容器は、電気伝導性が２つのプローブ間で観察されるまで、例えば空気または水などの流体によって内部が加圧される。この装置は、新しいパッケージおよびパッケージシール品質の評価および認定において使用される。
【０００８】
[0008]総括的な実施形態では、容器シールの完全性を評価するための装置が提供される。この装置は、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器を受けるように構成されて配置されるホルダと、その下側部分に第１のプローブが取り外し可能に取り付けられるプローブ作動機器であって、第１のプローブが、プローブ作動機器が作動されるときに容器を穿刺するように構成されて配置される先端部を有する、プローブ作動機器と、第１のプローブに流体的に接続される流体供給源と、第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されて成る電解質槽と、第１のプローブおよび第２のプローブに接続される導電率計とを含む。
【０００９】
[0009]一実施形態において、第１のプローブは、磁気、接着、および、これらの組み合わせから成る群から選択される取り付け手段によって取り付けられる。第１のプローブは、流体供給源からの流体を容器の内部へ送出するように構成されて配置される中空円筒形状を更に有してもよい。
【００１０】
[0010]一実施形態では、第１のプローブおよび第２のプローブが電極である。
【００１１】
[0011]一実施形態において、容器および容器シールは、プラスチック、ガラス、ホイル、および、これらの組み合わせから成る群から選択される非導電材料から形成される。シールはねじ式プラスチックキャップであってもよい。
【００１２】
[0012]一実施形態において、電解質製品は、フルーツジュース、フレーバー水、小児用電解質飲料、炭酸飲料および茶、アイソトニック飲料、および、これらの組み合わせから成る群から選択される。
【００１３】
[0013]一実施形態において、電解質槽は、塩化アルミニウム、クエン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせから成る群から選択される電解質と水とを含む。
【００１４】
[0014]一実施形態において、プローブ作動機器は、手動式、機械式、電気式、または、これらの組み合わせから成る群から選択される手段によって作動されるプレス装置である。
【００１５】
[0015]一実施形態では、本装置は移動プラットフォームを含む。
【００１６】
[0016]他の実施形態では、容器シールの完全性を評価するための装置が提供される。この装置は、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器を受けるためのホルダと、その下側部分に中空の第１のプローブが取り付けられるプローブ作動機器であって、中空の第１のプローブが、容器を穿刺するように構成されて配置される先端部を有する、プローブ作動機器と、中空の第１のプローブに流体的に接続され、流体供給チューブおよび中空の第１のプローブを介して加圧流体を容器の内部へ送出するように構成されて配置される流体供給源と、第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されて成る電解質槽と、中空の第１のプローブおよび第２のプローブのそれぞれに接続される導電率計とを含む。
【００１７】
[0017]一実施形態において、中空の第１のプローブは、磁気、接着、および、これらの組み合わせから成る群から選択される取り付け手段によってプローブ作動機器に取り外し可能に取り付けられるプローブである。
【００１８】
[0018]一実施形態では、中空の第１のプローブおよび第２のプローブが電極である。
【００１９】
[0019]一実施形態において、容器および容器シールは、プラスチック、ガラス、ホイル、および、これらの組み合わせから成る群から選択される非導電材料から形成される。シールはねじ式プラスチックキャップであってもよい。
【００２０】
[0020]一実施形態において、電解質製品は、フルーツジュース、フレーバー水、小児用電解質飲料、炭酸飲料および茶、アイソトニック飲料、および、これらの組み合わせから成る群から選択される。
【００２１】
[0021]一実施形態において、電解質槽は、塩化アルミニウム、クエン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせから成る群から選択される電解質と水とを含む。
【００２２】
[0022]一実施形態において、プローブ作動機器は、手動式、機械式、電気式、または、これらの組み合わせから成る群から選択される手段によって作動されるプレス装置である。
【００２３】
[0023]一実施形態では、本装置は移動プラットフォームを更に含む。
【００２４】
[0024]更なる他の実施形態では、容器シールの完全性を評価するための方法が提供される。この方法は、取り外し可能な第１のプローブを有するプローブ作動機器を、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器に向かう方向に作動させるステップと、取り外し可能な第１のプローブを、取り外し可能な第１のプローブが少なくとも部分的に電解質製品中に浸漬されるように容器内に挿入するステップと、取り外し可能なプローブをプローブ作動機器から分離するステップと、取り外し可能な第１のプローブを内部に有する容器を、電解質槽内へ、容器の少なくともシールが電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであって、電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、第１および第２のプローブをそれぞれ導電率計に接続するステップと、導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定するステップであって、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れているとする、ステップとを含む。
【００２５】
[0025]一実施形態において、この方法は、取り外し可能なプローブを用いて容器を穿刺するステップを更に含む。取り外し可能なプローブは、中空であってもよく、また、流体供給チューブによって流体供給源に取り付けられてもよい。
【００２６】
[0026]一実施形態において、この方法は、流体供給源から流体供給チューブおよび中空の取り外し可能なプローブを介して容器の内部へ加圧流体を供給するステップを更に含む。
【００２７】
[0027]一実施形態において、この方法は、導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して容器の内圧を測定するステップを更に含む。
【００２８】
[0028]更なる他の実施形態では、容器シールの完全性を評価するための方法が提供される。この方法は、第１のプローブを有するプローブ作動機器を、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器に向かう方向に作動させるステップであって、第１のプローブが、中空の円筒形状を有するとともに、流体供給チューブによって流体供給源に流体的に接続される、ステップと、第１のプローブの一部が少なくとも部分的に電解質製品中に浸漬されるように第１のプローブを容器内へ挿入するステップと、第１のプローブを内部に有する容器を、電解質槽内へ、容器の少なくともシールが電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであって、電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、第１および第２のプローブを導電率計に接続するステップと、導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を検出するステップであって、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れているとする、ステップと、一方のプローブから他方のプローブへの電子の測定される流れが検出されない場合には流体供給源から流体供給チューブおよび中空の第１のプローブを介して容器の内部へ加圧流体を供給するステップと、導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して容器の内圧を測定するステップとを含む。
【００２９】
[0029]一実施形態において、方法は、第１のプローブを用いて容器を穿刺するステップを更に含む。第１のプローブは、プローブ作動機器に取り外し可能に取り付けられる取り外し可能なプローブであってもよい。
【００３０】
[0030]一実施形態において、方法は、第１のプローブを内部に有して成る容器を電解質槽中に配置する前に取り外し可能なプローブをプローブ作動機器から分離するステップを更に含む。
【００３１】
[0031]本開示の利点は、容器シールの完全性を評価するための改良された装置を提供することである。
【００３２】
[0032]本開示の他の利点は、取り外し可能なプローブまたは電極を有する装置を提供することである。
【００３３】
[0033]本開示の更なる他の利点は、加圧流体をシールされた容器の内部へ送出するように構成される装置を提供することである。
【００３４】
[0034]本開示の更なる他の利点は、容器シールの完全性を評価するための改良された方法を提供することである。
【００３５】
[0035]本開示の利点は、容器シールが破裂する際の容器内圧を定量化するための改良された方法を提供することである。
【００３６】
[0036]更なる特徴および利点は、本明細書中に記載されており、以下の詳細な説明および図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本開示の一実施形態に係る装置の側面図を示している。
【図２】本開示の一実施形態に係る装置の側面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
[0039]本発明は多くの異なる態様の実施形態を受容できるが、ここでは、本発明の好ましい実施形態を図示して詳しく説明する。本開示が本発明の原理の例示として見なされるべきことは言うまでもない。この開示は、本発明の広範な態様を図示の実施形態に限定しようとするものではない。
【００３９】
[0040]図１に示されるように、本発明の装置１０が示されている。装置１０は、例えば、容器準備部１２とシール完全性検査部１４とを含む。容器準備部１２では、シールを有する容器１６が、逆さにされて、容器１６を保持するように構成されるブロックホルダ１８内に配置され、一方、プローブ２０または第１の電極が容器内に挿入される。一実施形態において、ブロックホルダ１８は、異なるサイズの容器と係合するための手段を含む。該係合手段は、いろいろなサイズの容器、すなわち、大型容器および小型容器を装置が検査できるようにし、それにより、装置１０の汎用性および価値が高められている。一実施形態において、係合手段は少なくとも１つのインサート１９を備え、それぞれのインサートは１または複数の係合面を有する。
【００４０】
[0041]インサート１９は、ブロックホルダ１８に対して取り外し可能に取り付けることができる。インサート１９は、異なる形状およびサイズの容器と係合できるブロックホルダ１８の能力を高める。インサート１９の数、サイズ、および、形態は、容器のサイズおよび形状に応じて変化し得る。インサート１９は、ブロックホルダ１８が容器１２と係合するときに容器１６の外面と直接に接触する係合面を有する。当業者であれば分かるように、インサート１９は、容器１６の外面と接触する別個の係合面を有する一体構造を形成するようにブロックホルダ１８内に組み込むことができる。あるいは、異なるサイズの容器１６を検査できるようにするために、インサート１９をブロックホルダ１８内に取り外し可能にセットして交換されるように構成することができる。
【００４１】
[0042]インサート１９の様々な形態により、装置１０は、異なるサイズおよび形状の容器１６のシール２２を評価できる。具体的には、装置１０は、１〜１２８オンスの範囲の容量を有する容器１６を評価することができる。しかしながら、装置１０の構成要素のサイズを増大することにより、１２８オンスよりも大きい容器を評価するために装置を使用できる。一実施形態において、装置１０は、約４オンスの容量を有する容器１６を評価することができる。また、装置１０は、楕円、正方形、三角形、または、長方形である容器を含む、円形以外の容器を評価することもできる。しかしながら、特別な形状をより良く受け入れるために、インサート１９および保持ブロック１８の形状などの特定の特徴を変更することが望ましい場合がある。例えば、少なくとも１つのインサート１９は、三角形形状の容器をより良く受け入れるために「Ｖ」形状を規定することができる。様々なサイズおよび形状の容器１６を評価できることにより、装置１０の汎用性および価値が高まる。また、装置１０は、シールされた容器１６内の実際の圧力の正確で比較的迅速なフィードバックを行なうために加圧流体を使用し、これにより、破損ポイントでの定量化できる破裂圧力値が与えられる。また、これは、合格／不合格結果に加えて、シールの品質またはロバスト性を定量化する手段を与える。
【００４２】
[0043]前述したように、本開示のシールされた容器１６は、開放され得るシール２２を有する。シール２２は、容器１６内に収容される電解質溶液１７の漏れを防止する。電解質溶液１７は、例えば、フルーツジュース、フレーバー水、小児用電解質飲料、炭酸飲料および茶、アイソトニック飲料等を含むなんらかの飲料であるのがよい。容器１６内に収容される飲料または液体は、塩化カリウム、クエン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせなどの少なくとも１つの電解質を含むが、これらに限定されない。電解質溶液１７は、例えばサッカロース、グルコース、フルクトース、マルトデキストリン、または、これらの組み合わせなどの炭水化物を含んでもよい。一実施形態において、本装置１０は、ピューレ、ヨーグルトなどの食品を収容する容器のシールの完全性を検査するために使用することもできる。したがって、当業者であれば分かるように、装置１０は、前述した特定の電解質溶液と共に使用することに限定されない。
【００４３】
[0044]シール２２およびシールされた容器１６は電気を伝えないものである。したがって、容器１６およびシール２２は電気を伝導しない１または複数の材料から形成され、あるいは、容器１６およびシールを電気的に絶縁しなければならない。一実施形態において、本開示のシール２２は、プラスチックキャップ、プラスチック蓋、ホイル誘導シール、プルタブシール、ボトル用のクラウンキャップ、引き裂きキャップシール、積層可撓性シール、再シール可能なシール、ホイル伝導シール等であるが、これらに限定されない。一実施形態において、シール２２は、内部に収容される電解質溶液の漏れを防止するために漏れシールを行なうように閉鎖され得る再シール可能なシールである。再シール可能なシールの例としては、例えば、スナップ式開放およびプッシュプル閉鎖体、ねじ式金属およびプラスチック蓋およびキャップ、および、ねじ式金属およびプラスチック蓋およびキャップを伴うスプレーポンプノズルが挙げられる。しかしながら、当業者であれば分かるように、本装置を使用して検査される容器およびシールは、再シール可能な容器である必要はなく、例えば、再シール不可能な容器、および、ねじ式でない蓋を伴う容器でもよい。
【００４４】
[0045]本開示の容器１６は、前述したように電導しないあるいは絶縁されない任意の既知の容器１６とすることができる。そのような容器１６は、例えば、ガラスおよびプラスチックのボトル、ホイルパッケージ、可撓性のパッケージ、缶、または、これらの組み合わせ等である。
【００４５】
[0046]容器１６が倒置式でブロックホルダ１８内に配置されると、プローブ２０を下方へ駆動させて容器１６を穿刺するとともにプローブ２０の少なくとも一部を容器内に挿入するために、プレス装置２４が使用される。一実施形態において、プローブ２０は取り外し可能なプローブである。プレス装置２４は、例えば機械式プレス装置、液圧式プレス装置、電気式プレス装置などであるが、これらに限定されない、プローブ２０を下方へ駆動させることができる任意の機器であってもよい。一実施形態において、プレス装置２４は、オペレータによって引かれるときにプローブ２０を下方へ駆動させるレバー２６を含む。
【００４６】
[0047]プローブ２０は、本装置および方法に関して幾つかの機能を果たすように構成される。第１に、プローブ２０は十分に鋭利な先端部２８を有しており、それにより、先端部２８は容器１６を穿刺することができ、プローブ２０の少なくとも先端部２８が容器内に挿入される。先端部２８は、容器１６内に収容される電解質溶液１７中に少なくとも部分的に浸漬されるように容器１６内に十分深くまで延びる。プローブ２０の一部の容器１６内への挿入時、容器１６は周囲圧力から十分に密封されたままである。これは、プローブ２０と容器１６とが圧力シールされた関係を成すからである。プローブ２０は、プローブ２０の構造によって、その部分的に浸漬された位置で空間的に固定される。
【００４７】
[0048]一般に、プローブ２０は、本明細書中に記載される態様で検査される容器１６内に少なくとも部分的に挿入され得る任意の形状を成すことができる。一実施形態において、プローブ２０は長くて細い円筒形状を成す。そのような形状によれば、プローブ２０による容器１６の穿刺中、プローブ２０が挿通されるのに必要な容器１６の開口が最小で済む。また、円筒形状により、嵌め合いが良好になり、漏れの無いシールを得ることができる。しかしながら、当業者であれば分かるように、プローブ２０は、容器１６を穿刺して容器１６内に挿入できる当該技術分野において知られる任意の形状またはサイズを有してもよい。
【００４８】
[0049]第２に、プローブ２０はプレス装置２４と取り外し可能に関連付けられてもよく、それにより、プレス装置２４がプローブ２０を容器１６へ向けて下方へ駆動させると、プレス装置２４が開始位置に上方へ駆動されるにつれて、プローブ２０が容器１６にとどまる。したがって、一実施形態において、プローブ２０の上側には、プレス装置２４の下側のマグネットと相互に作用するマグネットが取り付けられてもよい。他の実施形態において、プローブ２０はその上側に剥離可能な接着剤を有してもよく、その上側はプレス装置２４の下側に剥離可能に接着する。プローブ２０は、プローブ２０が容器１６内に挿入された後に２つの構成要素の手動分離によりプレス装置２４から取り外してもよい。あるいは、プローブ２０は、（プローブ２０が容器１６内に挿入された後の）プローブ２０と容器１６との間の摩擦力がプローブ２０とプレス装置２４との間の磁力または接着力よりも高い場合には容器１６内にとどまることができる。無論、当業者であれば分かるように、プローブ２０をプレス装置２４に対して取り外し可能に接着するための他の方法が使用されてもよく、同様に、プローブ２０をプレス装置２４から取り外す他の手段が使用されてもよい。
【００４９】
[0050]また、プローブ２０は、容器１６のシール２２の完全性を検査する目的で電気回路を成す２つの電極のうちの一方である第１の電極として作用する。プローブ２０、すなわち、第１の電極は、電流を伝導することができる任意の材料から形成されてもよい。そのような材料としては、アルミニウム、銅、金、鉄、スチール、または、これらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。プローブ２０は、電流を伝導することができる第１の配線４６に接続され、また、第１の配線４６は、マルチメータ４８（例えば、導電率計）のプラス端子またはマイナス端子のいずれかに接続される。以下で更に説明するように、任意の電流が実現されるためには、取り外し可能なプローブ２０の少なくとも先端部２８が容器１６内に収容される電解質溶液と絶えず接触していなければならない。しかしながら、プローブ２０は、タンク３２内に収容される電解質溶液（例えば、塩水槽）３０と決して接触すべきでない。
【００５０】
[0051]また、プローブ２０は、容器１６の内側を加圧するための加圧手段としても作用する。図１に示されるように、プレス装置２４およびブロックホルダ１８の左側に圧力調整器３４が配置される。圧力調整器３４は、圧力ゲージ３６、流体供給接続部３８、流体供給ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０、および、圧力調整器３４とプローブ２０とを接続する流体供給ホース４２を含む。圧力調整器３４は、例えば空気または水などの流体を、容器１６の内側へ送出されるべきプローブ２０に、プローブ２０の中空チャネル部（図示せず）を介して供給するように構成されて配置される。すなわち、プローブ２０は、容器１６を穿刺するための鋭利な先端部２８を有するように構成されるだけでなく、シール２２の完全性を検査するために容器１６内を加圧するべく流体供給源３９および流体供給チューブ４２から流体を受けてその流体を容器１６の内部へ送出するように構成されて配置されるくりぬいた内部（図示せず）も有する。流体供給チューブ４２は、容器１６の内側を加圧するために装置１０の容器準備部１２から装置１０のシール完全性検査部１４にプローブ２０に追従するように構成されて配置される。以下、この方法についてここで更に説明する。
【００５１】
[0052]容器準備部１２は、装置１０を完成するために使用される任意の要素を格納するために用いられてもよい格納タンク４４も含む。例えば、格納タンク４４は、余分なプローブ２０、容器１６、流体供給ホース４２、または、電解質溶液を格納するために使用されてもよい。当業者であれば分かるように、格納タンク４４は、これらの用途に限定される必要はなく、当該技術分野において知られる任意の格納目的のために使用されてもよい。
【００５２】
[0053]図２に示されるように、プローブ２０が容器１６内に挿入されると、プレス装置２４が開始位置に上方へ引き上げられるとともに、プローブ２０が少なくとも部分的に内部に挿入されて流体供給チューブ４２が接続されて成る容器１６が、装置１０のシール完全性検査部１４に移動される。容器１６は、シール２２が電解質溶液３０中に浸漬されるがプローブ２０を内部に有する容器１６の底部が電解質溶液３０と接触しないように、電解質溶液３０（例えば、塩水槽）中に配置される。
【００５３】
[0054]シール２２の完全性は導電率を使用して検査されるため、電解質溶液３０は、例えば、塩化アルミニウム、クエン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、または、これらの組み合わせなどの少なくとも１つの電解質を含まなければならない。一実施形態において、電解質溶液２０は、前述した電解質のうちのいずれか１つと水との水溶液である。電解質溶液３０の濃度は、重量で約０．０１％〜約１０％の電解質およびバランス水を含んでもよい。他の実施形態において、電解質溶液３０は、重量で約０．１％〜約５％、または、約０．１％〜約３％、または、約０．３％〜約１％の電解質およびバランス水を含む。
【００５４】
[0055]容器１６が電解質溶液３０中に配置されると、プローブ２０に接続する第１の配線４６がマルチメータ４８のプラスまたはマイナス端子のいずれかに取り付けられる。第２のプローブ５０が電解質溶液３０内に挿入されて、第２の配線５２が第２のプローブ５０からマルチメータ４８の反対の端子までを接続する。例えば、プローブ２０および第１の配線４６がマルチメータ４８のプラス端子に取り付けられる場合には、第２のプローブ５０および第２の配線５２がマルチメータ４８のマイナス端子に取り付けられ、逆もまた同様である。第２のプローブ５０は、第２の電極として作用し、前述したようなプローブ２０と同様の材料から形成されてもよい。電子がマルチメータ４８からプローブ２０へ通される実施形態では、プローブ２０が陰極として作用する。電子がプローブ２０からマルチメータ４８へ通される場合には、プローブ２０が陽極として作用する。
【００５５】
[0056]このように、また、シール２２が損なわれない限り、プローブ２０は電解質溶液３０と接触せず、また、第２のプローブ５０は電解質溶液１７と接触しない。したがって、当業者であれば分かるように、シール２２が損なわれない限り、電流はマルチメータ４８に記録されない。しかしながら、シール２２が損なわれてシール２２が漏れれば、電子の流れがプローブ２０と第２のプローブ５０との間で検出される。プローブ２０と第２のプローブ５０との間の電子の流れは、マルチメータ４８、直流電流源によって発生されてもよく、あるいは、異なる金属から電極を形成することにより発生されてもよく、その場合、電子は、２つの異なる金属間の電気化学ポテンシャルに起因して、一方の電極から他方の電極に流れる。
【００５６】
[0057]当業者であれば分かるように、直流電流源が使用される実施形態では、当業者に知られる任意の直流電流源が使用されてもよい。直流電流源の非限定的な例は、プラス端子およびマイナス端子を有するバッテリである。直流電流源は、コスト節約および安全の両方を考慮する目的で、低電圧で低アンペアの電流源であってもよい。一実施形態において、直流電流源の定格は、約１ボルト〜約５ボルト、または、約１ボルト〜約１．２ボルトの範囲、または、約１．２ボルトの電圧であり、また、直流電流源は、約１００ミリアンペア〜約２００ミリアンペアの範囲、または、約１００ミリアンペアの定格電流を有する。
【００５７】
[0058]２つの異なる金属を利用する漏れ検出の方法（例えば、ガルバニ電池）は、直流電流源を使用する方法とほぼ同じである。しかしながら、２つの異なる金属を使用する漏れ方法（例えば、ガルバニ電池）と直流電流源を使用する方法との間の違いは、２つの異なる金属を使用する漏れ方法（例えば、ガルバニ電池）では、プローブ２０および第２のプローブ５０が異なる金属から形成されなければならず、直流電流源の代わりに導電率測定機器が使用されるという点である。ガルバニ電池漏れ検出方法において、導電率測定機器は、直流電流源がプローブ２０および第２のプローブ５０に接続されるのと同じ態様でプローブ２０および第２のプローブ５０に接続される。導電率測定機器は、ガルバニ電池の導電率を測定するだけでなく、ガルバニ電池の回路を完成し、それにより、電子は一方の電極から他方の電極に流れることができる。
【００５８】
[0059]本明細書中で説明される全ての要素が所定位置にあると、装置は電気回路を形成することができ、シールが漏れている場合には電気が一方の電極から他方の電極に流れる。電気の流れ方向は、何れの電極が陰極であり何れの電極が陽極であるかによって決まる。電流の流れは、電流の流れを測定するために当業者に知られる任意の手段および任意の態様によって測定されてもよい。電流の流れを測定する有用な手段の例としては、抵抗計、導電率計、電圧計、電流計、または、これらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。電流の流れが測定されない場合には、シール２２は漏れていない。電流の流れが測定される場合には、シール２２が漏れている。漏れの大きさが電流の大きさによって決定されてもよく、その場合、電流の大きいレベルは大きい漏れを示している。
【００５９】
[0060]容器１６を電解質溶液３０内に配置すると直ぐに電流が検出される場合には、容器１６のシール２２に欠陥があることが明らかである。これにより、この特定の容器１６に欠陥があるという信号が検査オペレータに送られてもよい。幾つかの容器１６が検査されて、幾つかの容器１６にシール完全性の問題があることが分かった場合には、これにより、製造全体に問題が存在し得るという信号を検査オペレータに送り、製造技師が製造プロセッサラインを再評価して問題を是正してもよい。
【００６０】
[0061]容器１６を電解質溶液３０中に配置する際に直ぐに電流が検出されず、シール２２が良好な完全性を有することが分かる場合には、シール２２の完全性を損なうために必要とされる圧力の大きさを計るためにシール２２を破裂させることが望ましい場合がある。この状況において、圧力調整器３４は、流体供給ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０を使用してＯＮに切り換えられるとともに、漸進的に増大する既知の量の加圧流体を流体供給ライン４２を介して容器１６の内部へゆっくりと送出するために使用される。既知の量の加圧流体を容器１６の内部へ送出することにより、シール２２が機能しなくなる正確な内圧を決定することができる。例えば、圧力調整器３４は、容器１６内の圧力を高めるために、次第に増大する量の加圧流体（例えば、空気または水）を流体供給チューブ４２を介して容器１６の内部へゆっくりと送出してもよい。検査オペレータは、マルチメータ４８を見て、シール２２の漏れを表わす電子の流れが検出される正確な時期を決定した後、圧力ゲージ３６を参照して、シール２２が機能しなくなる正確な内圧を決定する。
【００６１】
[0062]これは、既知の圧力を容器の外面に印加するこれまでのシール完全性測定機器とは正反対である。そのような状況では、破裂ポイントでの容器の内圧を正確に定量化することができない。例えば、容器が硬質容器であり、既知の量の圧力が容器の外面に印加される場合には、容器内の圧力を正確に測定することは不可能である。同じことが、より変形可能な容器に関しても当てはまる。少なくとも容器の強度は異なるため、シール破裂ポイントで容器の内圧が何であるかを検査オペレータが知ることはほぼ不可能である。
【００６２】
[0063]また、装置１０は、容器製造ラインまたは他の容器検査領域の近くにあるいは該ラインまたは領域から離れるように装置を移動させることができるように検査オペレータが装置の場所および正確な位置を変えることができるようにする移動プラットフォーム５４も含む。また、移動プラットフォーム５４の位置を変えてオペレータの疲れを軽減することができる。移動プラットフォーム５４のタンク３２は、液体溶液、好ましくは電解質溶液３０を蓄えるように構成される。タンク３２は、該タンク３２の望ましくない動きを防止するために多くの方法で移動プラットフォームに固定することができる。しかしながら、タンク３２を固定する態様は、タンク３２を洗浄およびメンテナンスのために移動プラットフォーム５４から取り外すことができるようにすることが好ましい。マルチメータ４８（例えば、導電率計）が移動プラットフォーム５４に取り外し可能に装着されてもよい。
【００６３】
[0064]したがって、容器シールの完全性を評価するための方法が提供される。方法は、例えば、第１のプローブを、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器内へ、取り外し可能な第１のプローブが少なくとも部分的に電解質製品中に浸漬されるように挿入するステップと、取り外し可能なプローブをプローブ作動機器から分離するステップと、取り外し可能な第１のプローブを内部に有する容器を、電解質槽内へ、容器の少なくともシールが電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであって、電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、第１および第２のプローブを導電率計に接続するステップと、導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定するステップであって、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れている、ステップとを含んでもよい。
【００６４】
[0065]方法は、取り外し可能なプローブを用いて容器を穿刺するステップ、流体供給源から流体供給チューブおよび中空の取り外し可能なプローブを介して容器の内部へ加圧流体を供給するステップ、および／または、導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して容器の内圧を測定するステップを更に含んでもよい。
【００６５】
[0066]他の実施形態では、容器シールの完全性を評価するための方法が提供される。方法は、例えば、第１のプローブを有するプローブ作動機器を、シールを有するとともに電解質製品を収容する容器に向かう方向に作動させるステップであって、第１のプローブが、中空の円筒形状を有するとともに、流体供給チューブによって流体供給源に流体的に接続される、ステップと、第１のプローブの一部が少なくとも部分的に電解質製品中に浸漬されるように第１のプローブを容器内へ挿入するステップと、第１のプローブを内部に有する容器を、電解質槽内へ、容器の少なくともシールが電解質槽中に浸漬されるように配置するステップであって、電解質槽中には第２のプローブが少なくとも部分的に浸漬されるステップと、第１および第２のプローブを導電率計に接続するステップと、導電率計を使用して一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を検出するステップであって、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが測定されない場合にはシールが漏れておらず、一方のプローブから他方のプローブへの電子の流れが存在する場合にはシールが漏れている、ステップと、一方のプローブから他方のプローブへの電子の測定される流れが検出されない場合には流体供給源から流体供給チューブおよび中空の第１のプローブを介して容器の内部へ加圧流体を供給するステップと、導電率計が一方のプローブから他方のプローブへの電気伝導率を測定し始めるときに圧力ゲージを使用して容器の内圧を測定するステップとを含んでもよい。
【００６６】
[0067]方法は、第１のプローブを用いて容器を穿刺するステップを更に含む。第１のプローブは、プローブ作動機器に取り外し可能に取り付けられる取り外し可能なプローブであってもよく、および／または、方法は、第１のプローブを内部に有して成る容器を電解質槽中に配置する前に取り外し可能なプローブをプローブ作動機器から分離するステップを更に含む。
【００６７】
[0068]これらの方法は、準備されるシール容器の特定のロットが直面するシール漏れの程度を決定するために委託販売用に準備されるシール容器をスポットサンプリングする際に有益である。この情報は、任意の想定し得る製造問題を特定するために使用できる。また、この方法は、異なる容器供給業者によって提供される異なる用途および使用のシール容器の信頼性を一般に評価するのに有益である。
【００６８】
[0069]本明細書中に記載される現在好ましい実施形態に対する様々な変更および修正が当業者に明らかであることは言うまでもない。そのような変更および修正は、本主題の思想および範囲から逸脱することなく、また、その意図される利点を損なうことなく行なうことができる。したがって、そのような変更および修正は、添付の特許請求の範囲によって網羅されるものである。
【図１】
2013515967.tif 000003
【図２】
2013515967.tif 000004
【国際調査報告】
2013515967.tif 000005
2013515967.tif 000006
2013515967.tif 000007