книги из ГПНТБ / Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник

Примеры раскройных карт для раскроя листовой жести на фигурные полосы приведены на рис. 17, для раскроя на прямые полосы — на рис. 18. Из них в дальнейшем штампуются доныш-

ки или крышки. При разрезании листов жести на полосы для

штамповки проверяют:

ширину нарезанных полос для однорядной и двухрядной

39

штамповки крышек штангенциркулем, отклонения не должны превышать +0,25 мм;

прямоугольность нарезанных полос жести проверочным угольником;

не реже двух раз в смену размер заусенцев на срезах полос; при наличии значительных заусенцев следует затачивать режу­ щий инструмент.

Правильность формы фигурных полос контролируют шабло­ нами.

Рулонную жесть на отдельные полосы не раскраивают, ее подают в штамп непрерывно с помощью специальных механиз­ мов. В связи с тем что ширина ленты подбирается соответст­ вующей диаметру донышек, процент использования рулонной

Отходы жести используют для штамповки крышек СКК. Последовательность изготовления донышек или крышек изо­

бражена на рис. 19. С помощью штампа, конструкция которого

Рис. 19. Последовательность изготовления донышек.

будет рассмотрена ниже, из полосы жести вырубается заготов­

пастонакладочной машине на поле донышка заливается жид­ кая паста (IV). Вследствие вращения донышка паста равно­ мерно заполняет его завиток. Стенка вытянутой части должна быть свободна от пасты.

Последней технологической операцией по изготовлению до­ нышек является сушка, в результате чего из пасты удаляется растворитель и на поверхности жести остается эластичная плен­

40

ка (V), способная герметизировать закаточный шов. На доныш­ ки следует накладывать столько пасты, чтобы на 1 мм внутрен­ него диаметра банки приходилось 1 —1,2 мг высушенной пленки пасты. Масса высушенной пленки на донышках или крышках приведена в табл. 17. Допустимая погрешность наложения пас­ ты на одно донышко составляет ± 5 мг.

Для определения массы пасты ее снимают с донышка и взве­ шивают на аналитических весах с точностью 0,1 мг. Высушен­ ная паста должна быть достаточно сухой. Недосушенная пас­ та в закаточном шве банки распределяется неравномерно, а пе­ ресушенная крошится и не обеспечивает надежного уплотнения шва. Степень сухости пасты проверяют органолептически.

Оптимальная температура сушки водно-аммиачной пасты 60—80° С. Средняя продолжительность сушки в сушилке тун­ нельного типа 18—20 мин. В вертикальной сушилке с вращаю­ щимися подъемными винтами время сушки сокращается в 2— 3 раза.

После сушилки, перед подачей к закаточным машинам, до­ нышки и крышки выдерживают 24 ч на воздухе при температу­ ре склада (10—20° С) с целью окончательного досушивания пасты и полного удаления посторонних запахов.

Так как размеры элементов донышек и крышек оказывают влияние на качество закаточного шва, каждую партию их вы­ борочно проверяют, определяя основные размеры; проверяют также, не деформированы ли донышки, имеются ли забоины и заусенцы, равномерность подвивки, правильность заливки пастой и др.

Наружный диаметр Dv дна и крышки и диаметр D2 их за­ витка проверяют штангенциркулем или калибрами. Допускают­ ся отклонения от номинальных размеров ±0,13 мм (см. табл. 14).

Высоту завитков крышек, сложенных стопкой, проверяют штангенциркулем или скобой так, чтобы в размере 50 мм по­ мещалось количество крышек, указанное в табл. 14. Например, для банок диаметром 99 мм в размере 50 мм должно помещать­ ся 25—28 крышек.

41

Внутренний диаметр вытянутой части крышки проверяют ка­ либром, который должен входить в углубление с легким на­ жимом.

Глубина вытяжки крышки проверяется универсальным глу­ бомером или аналогичным шаблоном.

Рис. 20. Последовательность образования двойного закаточного шва:

/— ролик первой операции коснулся фланца крышки; II, III и I V — форма шва при пере­ мещении ролика на 1, 2 и Змм к центру банки от первоначального положения; V — окон­ чательная форма шва первой операции; V/, VII, VIII и IX — форма шва при перемеще­ нии ролика второй операции к центру банки на 0,3; 0,6 и 0,9 мм от первоначального по­

Рис. 21. Размеры закаточного шва:

а — первая операция, 6 — вторая операция.

С о е д и н е н и е д о н ы ш е к с к о р п у с а м и б а н о к . До­ нышки присоединяют к корпусам банок с помощью двойного закаточного шва. Внутри такого шва находится уплотняющая прокладка в виде пленки высушенной пасты или резинового кольца.

Инструментом для образования двойного закаточного шва являются закаточные ролики первой и второй операций с про­ филированными рабочими канавками. Закаточные ролики пер­ вой операции предварительно подкатывают завиток дна под

42

фланец корпуса банки; закаточные ролики второй операции окончательно формируют шов, плотно его сжимая и прока­ тывая.

Последовательность образования двойного шва показана на рис. 20, из которого видно, что шов первой операции вначале образуется в результате изгибания завитка и поля дна, посте­ пенно приобретающих форму профиля закаточного ролика. В конце первой операции завиток дна подходит к стенке бан­ ки, образуя равномерный круговой валик, а фланец корпуса несколько отгибается вниз. При обкатывании роликами второй операции шов сплющивается и увеличивается его ширина. З а ­ зоры внутри шва между жестью дна и корпуса заполняются уплотняющей прокладкой.

В конце формирования шва его внешний контур приобрета­ ет форму профиля ролика второй операции, а его внутренний контур — форму профиля верхнего закаточного патрона. Зака­ точный шов должен прочно и герметично соединять корпус бан­ ки с дном.

На рис. 21 приведены основные размеры закаточного шва, от которых зависит его качество. Закаточный шов должен иметь такие размеры, чтобы перекрытие шва было достаточным и что­ бы он был герметичным.

Средние размеры отдельных элементов закаточных швов жестяной тары (в мм) приведены в табл. 18 (см. рис. 21).

Как видно из табл. 18, ширина крючков зависит от разме­ ра банки и толщины жести и для указанных диаметров банок

43

составляет 2,0—2,2 мм, при этом ширина крючка корпуса не­ сколько меньше ширины крючка донышка. При меньшей тол­ щине жести и малых диаметрах банок эти размеры уменьша­ ются.

Важной характеристикой надежности закаточного шва яв­ ляется степень зацепления £, которая представляет собой отно­ шение перекрытия крючков е к ширине шва а за вычетом со­ пряженных толщин жести и зазоров между ними. Принимая толщину жести донышек и корпусов равной i = s и обозначая Д зазоры между жестью по ширине шва, получим следующую формулу:

г _ (Л + Д ) - а + (5 + А)

(1-23)

а — 3 (s + Д)

где А и В — размеры крючков корпуса и донышка, мм.

Принято считать, что для обеспечения герметичности зака­ точного шва степень зацепления Е должна быть не меньше 0,45 Можно также принять Л —В и Д—0,2 s.

Из уравнения (1—23) можно определить ширину шва а и, подставив указанные величины, получим следующее выражение:

изводится в такой последовательности. Все банки проверяют на герметичность, остальные виды контроля выполняют выбороч­ но: визуальный наружный осмотр шва, проверка внешних раз­ меров шва, вскрытие шва отдельных банок и осмотр замка и крючков крышки и корпуса, проверка размеров внутренних элементов шва. При наружном осмотре шва проверяют его форму, чистоту поверхности, наличие механических дефектов (подрез, зубцы, язычки, риски и т. п.), нарушений полуды и ла­ кового покрытия. Форма шва должна соответствовать форме профиля ролика второй операции. Шов должен быть плотно прикатан к корпусу банки, но без признаков‘излишнего раската.

Для контроля размеров шва иногда применяют универсаль­ ный шаблон, показанный на рис. 22. Он представляет собой ме­ таллическую линейку толщиной 0,3—0,4 мм, на которой сдела­ но несколько вырезов, соответствующих по ширине размерам основных элементов закаточного шва. Выступ а служит для контроля глубины впадины донышка или крышки, вырезы Ь, с

44

замера высоты завитка по числу крышек, составляющих стопку высотой 50 мм.

Для измерения шва применяют штангенциркуль. Прибли­ женно его можно измерить линейкой. Шов замеряют в четырех

банки после их изготовления проверяют на герметичность с по­ мощью сжатого воздуха. Эта проверка производится с помощью автоматических тестеров (воздушных испытательных машин) или неавтоматических (водяных) тестеров.

Принцип проверки банок в первом случае заключается в том, что в закрытой резиновой подушкой герметичной банке в тече­ ние периода испытания сообщенное ей давление воздуха не

45

должно уменьшаться, а в негерметичной банке оно снижается. Это обнаруживается контрольным механизмом, отбраковываю­ щим негерметичные банки. Во втором случае закрытую банку погружают в воду и внутрь нее подают сжатый воздух. Призна­ ком негерметичности банки являются пузырьки воздуха, выхо­

дящие из нее.

После укупорки наполненных банок на технологических ли­ ниях герметичность банок можно проверять выборочно с по­ мощью ручного приспособ­ ления (рис. 25). Оно состо­ ит из корпуса 4, внизу кото­ рого имеется полая игла 3 и уплотняющий резиновый зажим 2. Сверху корпуса установлен манометр. Воз­ дух в банку нагнетается

Рис. 25. Схема ручного тестера:

ручным насосом 7 через обратный клапан 6. Герметичность бан­ ки может быть проверена по падению давления в банке или пу­ тем опускания банки с приспособлением в ванну с водой. В этом случае, если банка окажется негерметичной, то из места, имею­ щего недостаточное уплотнение, будет выходить воздух в виде пузырьков.

Двусторонне закатанные пустые банки можно проверять на герметичность с помощью эфира. Для этого в банку перед ее закатыванием наливают несколько капель эфира, а затем зака­ танную банку погружают в горячую воду (70—80° С ). Появле­ ние из швов банки даже отдельных пузырьков свидетельствует о ее негерметичности. Герметичность укупоренных банок можно проверять также на водяном тестере после вскрытия банок (без повреждения закаточных швов) и удаления их содержимого.

Разрешается использование банок с пропаянным закаточным швом, обеспечивающим их герметичность. При этом пропайка должна быть гладкой, без наплывов. Брак при производстве жестяных банок не должен превышать 0,4 %. Кроме того, допу­ скается расход 0,1% жести на контроль и регулирование обо­ рудования.

46

Величина напряжений невелика и не превышает 60 МПа. Эксперименты и расчеты, проведенные для определения прочно­ сти закаточного шва, показали, что он выдерживает несколько большие внутренние давления, чем полученные из условия об­ разования «птичек» на донышках и крышках. Еще большей проч­ ностью обладает продольный шов.

Таким образом, наиболее опасна для герметичности банок деформация донышек и крышек при стерилизации и охлаждении консервов. Ее устраняют созданием дополнительного давления в рабочей камере стерилизационного аппарата с помощью воз­ духа или воды (противодавление).

М е т о д ы э к о н о м и и же с т и . Для производства консерв­ ной тары используется большое количество белой жести, являю­ щейся дорогим и дефицитным материалом. Методы его эконо­ мии представляют большой практический интерес. Основное внимание уделяется следующим способам сокращения расхода стали и олова:

уменьшение толщины стальной основы жести; введение картонно-металлической тары, алюминиевых банок

и других экономичных видов тары; уменьшение толщины оловянного покрытия жести;

введение малооловянистых припоев для пайки корпусов банок;

применение наиболее экономичных раскроев жести на заго­ товки корпусов, донышек и крышек.

Ниже приводятся некоторые данные по рациональным соот­ ношениям размеров банок и их элементов. В качестве критерия экономичности расхода жести при производстве консервной та­ ры можно принять следующее соотношение:

где F — площадь полной поверхности банки, см2; V — внутренний объем банки, см3.

Рассмотрим два вида критериев экономичности:

fei — для «теоретической» банки, не имеющей швов и отхо­ дов при производстве, и кЭг — для сборных банок стандартных диаметров с учетом отходов.

Для «теоретической» банки

nd2

ndh + 2 V =

где d и h — внутренние диаметр и высота банки, см.

Уравнение (I—31) не имеет экстремумов: удельный расход жести уменьшается при увеличении диаметра и высоты банок и увеличивается при их уменьшении.

Для изготавливаемых на практике сборных банок суммар-

48