Конструкции металлических банок
Элементы банки. Цилиндрическая жестяная банка состоит из трех частей (рис. 7): донышко 3 и крышка 1 банки присоединяются к отбортованному корпусу 2 при помощи закаточного шва.
Корпус банки образуется после свёртывания в цилиндр прямоугольной заготовки (бланка), на которой предварительно загнуты края, последующего склепывания их «в замок» и пропайки продольного шва припоем. Такой шов (рис. 8) состоит из плотно прилегающих четырёх слоёв жести и только на концах корпуса он сделан внахлестку. Последнее позволяет в углош — ве (месте пересечения продольного шва с поперечным) иметь только семь слоёв жести, что облегчает отбортовку корпуса и последующую его закатку, а также создаёт условия для получения герметичного углошва.
На существующих автоматах банки из белой жести изготовляют преимущественно с продольным швом «в замок». Возможен также продольный шов внахлестку. Однако оголенные кромки корпуса, расположенные внутри банки и находящиеся в контакте с продуктом, быстро окисляются и корродируют. Кроме того, при пайке корпусов внахлёстку трудно избежать попадания припоя внутрь банки, а, следовательно, возможного перехода в продукт свинца, содержащегося в припое.
Для получения продольного шва «в замок» в заготовке-бланке с одной стороны (правой) обрубают уголки, а с другой — заготовку просекают в двух местах (рис. 9). Затем образующиеся поля между просечными и обрубленными уголками загибают в противоположные стороны под углом около 145 градусов. При свёртывании бланка в цилиндр край поля служит упорной базой. Для создания постоянства этого упора целесообразно левое поле делать примерно на 0,5 мм шире правого. При этом внутри шва образуется продольный канал, по которому отводятся газы из шва при пайке. Канал заканчивается у границы нахлёстки внутри корпуса, что предотвращает появление свищей и выдувания припоя в этом месте. Длина загнутых полей определяется конструкцией шва: размеры полей могут быть слева и справа одинаковы (рис. 10, а); одно из них может быть длиннее другого (рис. 10, б и в).
|
07‘6,0 Рис. 7. Цилиндрическая жестяная банка |
|
Рис. 8. Конструкция продольного шва |
|
Рис. 9. Последовательность обработки заготовки корпуса: 1 — заготовка; 2 — обрубка углов и просечка; 3 — загиб полей |
|
Рис. 11. Схемы оформления продольного шва |
|
В) г> В) |
Наиболее целесообразным является шов, в котором перегибы выполнены пологими (рис. 11, в). Верхнее поле нахлёстки в нём получается жёстким, что улучшает прилегание слоёв жести, обеспечивает хорошую пропайку и исключает образование свищей. Контур обрубленных концов правой стороны заготовки может иметь различные формы и размеры (рис. 10). Опыт показывает, что наибольшая прочность и герметичность продольного шва достигается при применении коротко обрубленных уголков (укороченный углошов).
|
Е Рис. 10. Формы и размеры заготовки корпуса |
Наименьшая длина вырубки уголка определяется размерами закаточного шва и зависит от ширины поля фланца корпуса и глубины вытяжки крышки (рис. 12).
При изготовлении корпуса и его закатке нахлёстка продольного шва подвергается значительным деформациям. Так, во время перегиба фланца корпуса при образовании закаточного шва взаимное расположение слоёв нахлестки может изменяться. Верхний слой отстает от нижнего и скользит по границе припоя, в результате чего образуется выступ, значительно затрудняющий герметизацию шва. Поэтому контур обрубленного уголка подбирают так, чтобы место возможного образования выступа было предварительно срезано; необрезанной остается небольшая часть уголка шириной примерно 1,0.1,5 мм (рис. 11).
|
I — J/,tA, — Рис. 12. Бланк корпуса с незалакированными просветами |
|
Рис. 13. Конструкция закаточного шва |
При применении тонкой жести (0,18.0,22 мм) с увеличением высоты корпуса сопротивление продольного шва разрыву уменьшается; кроме того, затрудняется удаление газов из шва при пайке. Для устранения непропайки и повышения прочности продольного шва на расстоянии 15.35 мм на корпус наносят поперечные углубления до 1 мм (шириной 2.3 мм).
Кроме того, при изготовлении высоких корпусов для улучшения пайки и повышения прочности шва на бланке поле загиба со стороны удалённых уголков прорубается в нескольких местах (см. рис. 10, г). В результате в продольном шве образуются каналы, примыкающие к внутреннему продольному шву, и удаление газов при пайке облегчается.
При изготовлении банок, предназначенных для расфасовки консервов с высоким содержанием органических кислот (особенно при применении жести электролитического лужения), необходимо лакировать листовую жесть для корпусов с оставлением незалакированных просветов (показаны на рис. 12 штриховкой), обеспечивающих нормальную пропайку продольного шва корпуса. Шов получается с внутренней стороны бланка полностью залакированным.
Поперечный (закаточный) шов образуется путём двойного загиба поля донышка (крышки) вокруг фланцев корпуса. Герметичность закаточного шва достигается с помощью эластичной уплотнительной прокладки (тонкий слой высушенной пленки синтетической пасты), располагаемой на фланце крышки (в основном в завитке) и плотно заполняющей зазоры между сжатыми слоями жести. Такое расположение пленки пасты и соответствующее её количество, а также определённые физико-химические свойства пасты должны исключить возможность выдавливания плёнки при закатывании банки. Форма закаточного шва представлена на рис. 13.
Жестяная консервная банка должна быть не только герметичной, но и достаточно прочной. Внутреннее избыточное давление в банке при стерилизации консервов составляет 0,2.0,4 МПа. При этом перепад давлений (между внутренним давлением в банке и давлением в автоклаве) может вызвать усилия, действующие на площадь крышки (донышка) и корпуса банки, которые при недостаточной прочности банки приводят к остаточным деформациям («птички», вмятины и др.), а также к нарушению герметичности швов.
При применении жестяной тары для расфасовки аэрозолей, пива, кваса и различных газированных напитков, избыточное давление газов внутри банки может составить 0,4.1,0 МПа.
Для устранения возможной необратимой деформации под действием перепада давлений (внутреннего или наружного) крышка (донышко) имеет специальную форму, называемую рельефом (рис. 14).
Последний обычно состоит из кольцевого выступа — бомбажного кольца 1 и нескольких кольцевых ступеней 2, способствующих упругой деформации крышки. Форма рельефа бывает различной, в зависимости от перепада давления, который должна выдержать крышка. По окончании стерилизации и охлаждения консервов давление внутри банки падает и крышка под действием упругих сил возвращается в первоначальное состояние. Это предохраняет закаточный шов от перегрузок.
|
Рис. 14. Рельеф крышек: А — упругий; б — жёсткий; в — обратный, внешний |
При горячей расфасовке продукта в банки, а также при применении вакуум-закаточных машин внутри банок после остывания содержимого образуется вакуум. Во избежание деформации корпуса для крупной тары рекомендуется применять концы с внешним (обратным) рельефом: под действием атмосферного давления концы втягиваются, перепад давления уменьшается и таким образом предотвращается деформация корпуса банок.
Рельеф крышки служит также для контроля доброкачественности консервов. Вздутая крышка, которая не садится после охлаждения и лёгкого нажатия, свидетельствует об образовании газов внутри банки (бомбажа консервов), что недопустимо.
|
Рис. 15. Элемент конструкции крышки |
|
Рис. 16. Размеры отбортовки корпуса диаметром 99 мм |
Конструкция крышки (рис. 15) предусматривает подвивку фланца, необходимую для автоматического разделения крышек, стопированных в магазине пастонакладочной машины, и для накладывания уплотнительной пасты в завитке фланца. Подвивка фланца крышки облегчает также последующее закатывание её с корпусом и позволяет механизировать подачу
|
|
|
|
Крышек к закаточной машине.
ТАРА И ЕЁ ПРОИЗВОДСТВО08 декабря, 2012