Сборные консервные банки (из трех деталей)

На сборных консервных банках, поступающих на фасовочные предприятия, обычно уже имеется донышко, а крышка поставляется отдельно. После фасования продук­ции закаточная машина присоединяет крышку с помощью двойного фальцевого шва, при этом, в случае необходимости, в пространстве банки над поверхностью продукта может быть не воздух, а вакуум или инертный газ.

При изготовлении сборных банок агрегатом для продольной резки, отшлифован­ные стальные листы шириной от 30,5 до 61 см и от 61 до 91 см разрезаются на поло­сы, по ширине соответствующие размерам банки. Узкие длинные полосы разрезаются на заготовки для корпусов, которые затем подаются в корпусообразующую ма­шину, расположенную первой на автоматической линии производства банок. Корпусообразующая машина надрезает углы заготовки, чтобы уменьшить избыточную тол­щину металла там, где продольный шов будет присоединяться к концам (рис. 9).

Таблица 2. Стандартные размеры консервных банок для пищевой продукции

Наименование Размеры Объем

Следующая машина запаивает, склеивает либо сваривает образовавшийся шов. В случаях, когда применяется пайка, не следует наносить декоративное покрытие в области стыка краев, поскольку для хорошего связывания с припоем необходимо ос­тавлять полосу чистого металла. После завершения припаивания поверхность шва внутри (а иногда и снаружи) изделия может очищаться, а затем в этой области вос­станавливают слой покрытия.

В прошлом могли применяться припои с различным содержанием свинца, олова, серебра или сурьмы, однако данные соединения обладают большой токсичностью, и Федеральная ассоциация предприятий пищевой промышленности (. National Food Processors Association, г. Вашингтон) с 1979 по 1991 г. проводила поэтапную ликвида­цию выпущенных с использованием свинцового припоя банок для пищевых продук­тов. После этого вышло распоряжение, запрещающее продавать любые виды пищевых продуктов в банках, припой которых содержит свинец, причем этот запрет распрост­раняется и на импортную продукцию.

В настоящее время для изготовления банок применяется припой, состоящий из олова и серебра, это пластичный материал с относительно низкой температурой плав­ления (232 °С). Олово способствует сцеплению материалов, тогда как серебро увеличивает сопротивление припоя так называемой ползучести или пластической деформации, то есть очень медленному смещению припоя в условиях, когда банка постоянно испытывает нагрузку, как это бывает с некоторыми видами аэрозольных контейнеров. Ползучесть может привести в конце концов к нарушению паяного со­единения, и в результате банка выходит из строя (несмотря на то что первоначально сопротивление разрыву под воздействием внутреннего давления могло составлять более 2,8 МПа). Чтобы определить сопротивление ползучести, а также воздействие на припой упакованного продукта, испытания припоя необходимо проводить на про­тяжении не менее двух лет.

Рис. 9. На заготовке корпуса производится надрез, чтобы место стыка металлических по­верхностей не оказалось слишком толстым. Края отгибаются, и производится склепывание продольного шва, который затем фиксируется с помощью пайки, склеивания или сварки. Кон­цы помещаются на расширяющиеся концы корпуса, затем обжимной автомат закатывает кромки друг с другом

Источник: American National Can Co., г. Чикаго.

При упаковке некоторых сухих непищевых продуктов допустимо вместо запаива­ния продольного шва применять склеивание. Клееные продольные швы дают воз­можность наносить литографическое оформление по всей поверхности стенок банки, не оставляя у шва неокрашенной полосы, неизбежной при припаивании. Корпусообразующая машина сворачивает лист, формируя цилиндр, и совмещает края заготов­ки. Клеящий состав на основе полиамида или органического золя наносится на ра­зогретые стыкующиеся края корпуса, который затем быстро охлаждается, при этом шов фиксируется под давлением. Нейлоновый адгезив наиболее прочен при сдвиге, а не растяжении, поэтому желательно применять соединение внахлест, а не крючкооб­разное. Банки с клееными швами имеют отличный внешний вид, полностью отсут­ствует полоса открытого металла, имеющаяся при обработке швов другими способа­ми. Банки, продольные швы которых склеены при помощи нейлоновых адгезивов, могут подвергаться термообработке. Однако если банки с клееным продольным швом предназначаются для фасования продукции под давлением, необходимо предвари­тельно тщательно продумать и провести систему испытаний изделий на прочность.

Сварные продольные швы очень прочны и, кроме того, для их выполнения не требуется оставлять такого широкого, как при запаивании, участка металла без де­коративного покрытия. При контактной сварке отогнутые кромки продольного шва образуют шов внахлест, через который затем пропускается сильный электрический ток. В результате внутри банки образуется полоса открытого металла, которая затем зачищается. После этого наносится покрытие (им могут служить новые виды порош­кообразных покрытий, проходящих сушку с помощью инфракрасных лучей или вы­сокочастотного индукционного нагрева). Банки, изготовленные из стали ECCS с по­мощью сварного продольного шва, могут иметь разнообразные сферы применения, а также обладают более выигрышным внешним видом, поскольку полоса ничем не по­крытого металла около шва составляет менее 7 мм.

Образовавшийся корпус банки поступает в отбортовочную машину, где верхний и нижний края корпуса раскатываются так, чтобы можно было присоединить концы банки. Банки, предназначенные для пищевых продуктов, проходящих термообработ­ку, часто усиливаются с помощью отбортовки, поскольку корпус необходимо защи­тить как от разрушительных воздействий внешних температур при термообработке продукта, так и от воздействия разрежения, образующегося внутри банки по мере охлаждения продукта.

Для более экономного использования материала жесть для изготовления дна (на которой, при желании, предварительно можно нанести покрытие и изображения) раз­резается на полосы с краями волнистой формы. Если разрезать лист по прямой, то после вырезания круглых днищ вдоль краев полосы останутся треугольные отходы материала; их число можно сократить за счет волнистых краев полос, и таким обра­зом материал, пропадавший при образовании треугольников, используется на сосед­ней полосе. Такие полосы поступают в вырубной пресс, где штампуются концы банок и заворачивается их кромка. Концы всех видов герметично упакованных металличе­ских банок для стерилизуемых продуктов имеют гибкие концентрические канавки, выдерживающие давление, возникающее при термообработке, и разрежение внутри упаковки. В отогнутый край крышки выпускается пластичная паста для уплотнения швов, затем ей дают высохнуть. Эта паста, состоящая, как правило, из чистого латекса, синтетической резины или мягкого пластика, наносится на крышку с помощью насадки, зафиксированной на вращающейся подставке. Для обеспечения равномер­ного распределения пасты крышка совершает два полных оборота. Затем крышка с отогнутыми краями соединяется с конически расширяющимся корпусом с помощью аппарата, выполняющего двойную фальцовку (рис. 10), а затем банка проходит про­верку на герметичность.

Рис. 10. Увеличенное изображение этапов присоединения дна банки к ее корпусу с помо­щью двойной фальцовки. Для наглядности не показано нанесение пасты для уплотнения швов между деталями, но оно имеет огромное значение, выполняя функции прокладки и обеспечи­вая герметичность закатки.

Двойная фальцовка, проводимая путем заворачивания и закатки краев корпуса и концов и обеспечивающая герметичность упаковки, была усовершенствована путем внедрения микрошвов, разработанных в Бразилии; размер шва при этом вдвое умень­шается, тем самым до 15% сокращается расход металла. FDA США одобрило применение банок с микрошвами для фасования подкисленных пищевых продук­тов и продуктов с низкой кислотностью, но эта технология в США еще не получила широкого распространения.