В ответ на несколько запросов мы начнем в этой статье с серии работ по легко открывающимся крышкам, широко используемым в консервном производстве. В этой первой работе мы описываем этот вид оболочек, а также определяем подходящие материалы для их изготовления и их характеристики.

 

ВВЕДЕНИЕ

Этот тип закрытия  имеет относительно недавнюю историю, гораздо позже, чем контейнер с жестью, хотя его предшественники уходят в прошлое много лет, когда они начали использовать системы, которые каким-то образом благоприятствовали открытию . Со временем их было довольно много, среди которых можно перечислить  боковые открывающиеся контейнеры с помощью закладок, открывающиеся крышки «норвежского» типа, контейнеры типа «декольте», контейнеры типа «бокс-лоток» и т.д.

Почти все они — за исключением «Коробочной полосы» — имели общие точки соприкосновения:

—           Откройте с помощью маленького ключа.

—           Иметь вкладку, чтобы начать открытие.

—           Прецизионная обработка ослабленной зоны с помощью разрезов, для разрывания.

Эти новые крышки сильно отличаются от тех, что во всех случаях  исключают использование прибора для открывания. Хотя в некотором смысле они имеют много общего с предыдущими, так как они основаны на «ослабленной области с помощью разрезов для разрывания» крышки, которая требует кольца — ранее ключ — для начала операции. См. рисунок № 1.

рис. 1

 

В 1959 году в Дейтоне — Северная Америка — Эрни Фрейз, бывший техник компании Alcoa, знаток свойств алюминия, а также специалист по высечке, подготовил первый прототип легко открываемых крышек. Первые промышленные версии были представлены в начале 1960-х годов и использовались впервые в мире.  быстро развиваться.

Существуют две основные модели, одна с частичным открытием в виде вкладки — используется для жидкостей и напитков, а другая с полным открытием, которое позволяет полностью снять крышку — используется для твердых продуктов питания. Последний, первоначально представлял собой разрез в виде тройки С, а после открытия имел вид свиного хвоста, отсюда и прозвище «свиной хвост». Эти конструкции со временем совершенствуются и приобретают другую конфигурацию.

Несколько американских компаний предложили в короткие сроки оснастку и оборудование, подходящее для производства легко открывающихся крышек. Инструментарий требовал очень высокого дизайна и точности.

Самым используемым материалом в США был — и остается — алюминий, что логично в стране, где энергия дешевая. Европа, где энергия стоит дорого, вскоре перешла на олово в случае полного открытия. Это включало в себя переделку оборудования и оснастки, что было довольно сложным делом. Кроме того, он применил эту технику к некруглым (прямоугольным и овальным) фасонным крышкам для рыбного рынка.

Легко открываемая крышка неуклонно завоевывает долю рынка. Сегодня 100% банок для напитков используют эти крышки, а на сайте  также очень высокий процент упаковки продуктов питания.

ОПИСАНИЕ

Сосредоточившись на полнооткрывающихся крышках, они отличаются от обычных крышек следующим образом:

—         Разрез, расположенный на периферии центральной панели. Параллельно чаше, таким образом, в виде окружности в круглых крышках, с глубиной примерно 2/3 толщины материала, и треугольным или трапециевидным профилем. Рядом с ним и в центральной панели путем вытягивания металла образуется пузырь, который служит заклепкой для крепления кольца. Форма панели обусловлена этими двумя обстоятельствами — разрез и пузырь, так что  защищает их, и в то же время соответствует свойствам, которые должны обладать классическим покрытием. См. рис. 2

рисунок 2 

Кольцо, прикрепленное к крышке с помощью заклепки, образованной в панели того же самого. Это кольцо имеет заостренный конец — называемый «нос» — который расположен точно над точкой разреза. Кольцо, с помощью подковообразного разреза и окружающего заклепку, может наклоняться и сунуть свой «нос» в разрез, заканчивая тем, что в этот момент ломает металл. См. рисунок № 3.

рис. 3

—         Эта операция выполняется при наклоне кольца примерно на 45º. Когда оно достигает вертикального положения — при 90º по отношению к панели крышки — кольцо вытягивается — для этого имеется отверстие, через которое проходит палец руки — и  панель полностью разорвана, отделяя ее от крышки и вызывая тем самым открытие контейнера.

Что касается других элементов, составляющих вершину: окантовка, завивка, композит и т.д.  соответствуют тем же элементам классического верха одинакового размера и использования.

КРИТЕРИЯ

Этот тип крышки  можно использовать для всех переработанных и непереработанных продуктов питания, в 2-х и 3-х штучных контейнерах. Они имеют отличное применение в таких продуктах, как молоко, рыба, мясо, готовые блюда, овощи, фрукты и овощи, корма для животных….

Легко открывающиеся крышки изготовлены из металла (жесть, TFS или алюминий) и могут быть круглыми, прямоугольными или овальными по форме. Как панель, так и кольцо защищены изнутри и снаружи лаками. Те, которые используются для экстерьера, могут быть бесцветными или золотыми.

Хорошая легко открывающаяся крышка должна полностью отвечать потребностям упаковочных компаний, дистрибьюторов и розничных торговцев:

—           Отличное открытие, с разумными усилиями.

—           Высокое значение давления взрыва.

—           Высокий уровень защиты от коррозии.

—           Высокий уровень защиты от злоупотреблений и поведения во время вождения.

Статистические исследования, проведенные в разных странах, показали, что потребители предпочитают крышки с открывающимися кольцами, поскольку они обеспечивают ряд преимуществ:

—           Удобнее в использовании, чем обычные банки, потому что для их открытия не требуется никакого инструмента.

—           Легко и быстро открыть.

—           Эргономически удобно.

—           Безопасно открывать и использовать

—           Хорошая защита от взрыва/взрыва

—           Привлекательный дизайн.

—           Более гигиеничный контейнер, потому что в банку не нужно вставлять инструмент, т.е. открывашку.

—           Прочная, устойчивая к злоупотреблениям упаковка.

Хорошая, легко открываемая крышка поможет повысить узнаваемость бренда, его предпочтения и лояльность к нему.

ЗАЩИТА

Эти покрытия требуют хорошего качества лакокрасочных систем, как внутри, так и снаружи.

С внутренней стороны необходимо нанести достаточно надежный лак, чтобы по окончании работы крышки не было локализованной пористости под заклепкой или под зоной разреза. Зона заклепки подвергается сильному растяжению, необходимому для образования достаточного количества материала для формирования заклепки, а затем энергичному удару для фиксации кольца. Зона разреза  поражена разрезным ударом о наковальню. Обе операции подвергают внутренний лак суровым условиям.

Внутренняя система может быть золотой или белой.  Она всегда состоит, по крайней мере, из нанесения двух различных и взаимодополняющих покрытий. Подходящие системы могут быть:

-Внутренний золотой тон:

—         Вариант а): Тройной проход полиэфирного лака, первые два прохода в золотой версии и последний бесцветный, с общим зарядом порядка 22            мкг/м2

—           Вариант b): первый проход золотого эпоксидно-фенольного лака с низкой нагрузкой и второй проход золотого органозоля, с общей нагрузкой около 25 гр/м2.

-белый цвет интерьера

—           Вариант a) Тройной слой полиэфирного лака, первые два — белого цвета, а третий — прозрачного, с общей нагрузкой около 24 гр/м2.

—           Вариант b) Двойной слой пигментированного органозоля с общей нагрузкой 30 гр/м2

Рекомендуется проверить внутреннюю пористость с помощью теста на кадмий.

Внешне ситуация еще более сложная, так как система лакировки эффективно ломается, когда разрез сделан с внешней стороны. Однако в этом случае, по крайней мере, наиболее пострадавшие районы будут «отремонтированы» путем перекраски.

Внешняя система лакировки может представлять больше возможностей, так как покрытие может быть лакированным (бесцветным или золотым) или литографированным на металле или на белой эмали.

Справочные системы могут быть:

-Меньше золотого верхнего слоя: Соединительный эпоксидно-мочевинный лак с низкой нагрузкой, за которым следует золотая фенольная эпоксидная смола с общей нагрузкой около 8 гр/м2.

Наружное прозрачное покрытие: Соединительный эпоксидно-мочевинный лак с низкой нагрузкой, за которым следует бесцветная модифицированная эпоксидная смола, с общей нагрузкой около 8 гр/м2.

Обложка с печатью на металле: Соединительный лак, как в предыдущих случаях  и финишный лак (на литографии)  акрил.

Покрытие с печатью на белой эмали: Соединительный лак, как и в предыдущих случаях, затем белая акриловая эмаль, а после печати — акриловый финишный лак.

Упаковки материалов, которые уже были покрыты лаком и ждут своего часа, чтобы войти в фазу изготовления крышек, должны быть защищены от пыли, так как деликатность инструментов, используемых для изготовления этих крышек, требует высокой степени чистоты.

ПАНЕЛЬНЫЙ ДИЗАЙН

Дизайн панели был разработан на основе ряда технических разработок, направленных на создание адекватно работающего покрытия. Хорошо спроектированная панель:

позволяет хорошо формировать фиксирующее кольцо заклепки.

Он подавляет складки и способствует гладкости поломки панели.

-снижает присутствие зарождающихся «шипов».

-ограничивает «губчатый» эффект вокруг заклепки и улучшает общий внешний вид компонента.

Панель с плавными градиентами в форме буквы «С» — это та панель, которая дала удовлетворение по всем перечисленным выше аспектам. См. рис. 4. В первые годы использования легко открывающейся крышки было принято печатать инструкции по открыванию на панели, с иллюстративными рисунками различных фаз. Хотя такая практика все же целесообразна, в настоящее время при обобщенном использовании данного типа крышек нет необходимости следовать этому критерию, так как обычный потребитель научился правильно их использовать.

рис. 4

Наиболее важной частью легко открывающейся крышки является разрез, через который происходит разрыв центральной панели. Хороший дизайн облегчит усилия по отсоединению этой панели. Очень важна также защита или «ремонт», применяемые для предотвращения коррозии разреза. Отсюда эти два фактора, а) выполнение разреза и б) защиту тех же, тех, которые добавляют наибольшую ценность, и, следовательно, являются лучшими секретами, которые хранятся производителями.

Хорошо сконструированный и контролируемый разрез должен позволять открывать крышку. с помощью кольца, прилагая умеренные усилия. В качестве справки можно указать следующие значения:

—         ЭФФОРТ СЧЕТА СЧЕТА: усилие, необходимое для того, чтобы вставить нос кольца в разрез и проткнуть колпачок в этой точке. Его значение должно быть 3 daN  (deca Newton) максимум, измеренное при наклоне кольца на 45º.

—         НАПРЯЖЕНИЕ ПРИ РАЗРЫВЕ. Сила, необходимая для отсоединения панели. Измерено кольцом на 90 градусов:

• Крышки колпачков диаметром 65 — 73             4 .5 daN       +/- 1.5 daN
• Диаметр крышек 83 — 99          5     daN      +/- 1,5 даН
• Прямоугольный                           5,5 даН      +/- 1,5 даН
• Овал                                 5,5 даН      +/- 1,5 даН

—         ОСТАТОЧНАЯ ТОЛЩИНА. Толщина металла, оставшегося под разрезом: 75 микрон (тысячные доли миллиметра)  в нижнем пределе. Значение взято с «Федеральным» манометром, с внутренним лаком органосолового типа наносимым и без ремонтного лака. Максимальное изменение остаточной толщины вдоль разреза не должно превышать 15 микрон, т.е. ни в одной точке не должно превышать 90 микрон.

Существуют различные типы разрезов, наиболее распространенными являются те, которые используют профильный разрезной пуансон:

—           трапециевидный

—           V-образная, остроугольная и симметричная 70º.

Эти вторые дают лучшие результаты.

Наковальня, на которую попадает разрезной пуансон, имеет тороидальную форму радиусом 0,5 мм в случае круглых колпачков, см. рис. nº 5,  и скошенную в некруглых колпачках, так как тороидальная форма сложна для изготовления некруглых контуров. См. рис. 6.

рис. 6

Для защиты разреза от злоупотреблений панель должна быть снабжена перевернутой периферийной защитной шайбой между разрезом и стенкой колбы. См. рисунок № 2 выше.

Рекомендуемая последовательность производства на различных станциях пресса для изготовления крышек выглядит следующим образом:

Круглые вершины: 1-я панель. — 2-й разрез.

Нескруглые вершины: 1º Препанель — 2º Разрез — 3º Панель

Если крышка изготовлена из жести, то спецификация эталонного материала выглядит следующим образом:

—           Основная сталь: без включений

—           Непрерывная разливка

—           Успокоенный до алюминия

—           Непрерывный отжиг (ПОН)

—           Храм: T67

—           Толщина: 0,21 и более, в зависимости от диаметра, который будет производиться.

—           Поверхностная отделка: камень

—           Пассивация: 311

—           Оловянный: Дифференциальный 5.6/2.8

—           Упругий предел: 420 — 480 МПа (мегапаскалей) (в продольном направлении)

—           Минимальное остаточное удлинение: 15%.

Если крышка выполнена в TFS, то базовая сталь может быть такой же.

КОЛЬЦО

Хорошее кольцо должно обладать рядом таких свойств:

—           Большое отверстие для прохождения пальца.

—           Надежность, чтобы выдержать усилие разрыва без значительной деформации .

—           Без острых краев.

—           Чистый внешний вид

—           Хорошо «отремонтировано», чтобы избежать ржавчины.

Кольцо должно быть прочно закреплено, чтобы оно не вращалось в заклепке. Она должна выдерживать минимальное усилие 12 даН, не отрываясь от заклепки.

Спецификации соответствующего материала для случая жести  :

Базовая сталь:

—     Тип: непрерывная разливка

—           Храм: T65

—           Непрерывный отжиг (ПОН)

—           Толщина: 0,36 мм

Покрытие:

Жесть

—           Пассивация: 311

—           Оловянное: 2.8/2.8

—           Готово: Камень

—           Внешний вид: глянцевый

Кольцо также может быть изготовлено из оцинкованного материала или из TFS с теми же характеристиками базовой стали.

АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ЗАЩИТА

Как мы уже указывали, защита или «ремонт» крышки имеет фундаментальное значение, так как при преобразовании первоначального эскиза или оболочки, превращении ее в саму крышку, добавлении разреза отверстия и заклепки для фиксации кольца, возникает серия повреждений в лаках, предварительно нанесенных плоским слоем.

Внешне необходимо «отремонтировать», нанеся новый лак по окончании покрытия. Существует несколько процедур для выполнения этой операции, например:

—         Впрыск  лака , наносимого соплом, по всей внешней поверхности крышки. См. рис. 7

—           Впрыск лака, наносимого только в области разреза и заклепки с помощью насадки, установленной на вращающейся головке.

—           Применение электрофорезного лака.

Во всех случаях для правильной полимеризации лака требуется последующая выпечка крышки. Требуется ремонтная проверка с помощью теста на сульфат меди (CuSO4).

В случае «ремонта» распылением используются двухкомпонентные бесцветные лаки, которые смешиваются непосредственно перед использованием. Доля каждого компонента варьируется в зависимости от производителя. Температура и время выпечки также зависят от типа используемого лака, но он составляет не менее 120 ºC  и несколько минут.

Существуют некоторые применения легко открываемых крышек, например, для продуктов, не требующих обработки — орехов, печенья,… — или очень мало агрессивных продуктов, в которых можно обойтись без «ремонта» крышки, чтобы снизить себестоимость продукта. В этом случае необходимо слегка смазать область заклепки и разреза санитарным маслом. Эта смазка осуществляется путем распыления смазки через форсунку. Это предотвращает воздействие на окружающую среду, которое может привести к ржавчине там, где сталь подвергается воздействию.

С другой стороны, некоторые производители, чтобы гарантировать лучшую защиту крышки, «ремонтируют» как снаружи, так и внутри крышки.

ДЕТАЛИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ОТКРЫТИЯ

Мы описываем некоторые детали, которые могут быть включены в крышки для облегчения их использования.

1. А) Выступы для поддержки пальцев

Это две приподнятые выступающие области, расположенные на крышке, чуть ниже конца кольца, высотой примерно 0,7 мм. Они позволяют слегка приподнять его и, соответственно, оставить небольшое пространство между кольцом и панелью. Это облегчает прохождение ногтя и кончика пальца, чтобы начать открытие. См. рис. 8

1. Б) Отверстие для пальца.

Она состоит в том, чтобы сделать углубление в виде яруса в центральной части панели, который совпадает с концом кольца. Он позволяет оставить пространство между ним и панелью, облегчая прохождение кончика пальца под кольцом. См. рис. 8

A и B — это два решения, которые оба направлены на достижение одного и того же эффекта, вы можете выбрать одно из них или оба вместе.

1. C) Изгиб концов кольца

Речь идет о том, чтобы поднять конец кольца вверх, слегка изогнуть его. Таким образом, вы получите больше пространства между ним и центральным пультом. Это также облегчает прохождение пальца под кольцом. См. рис. 9

Это решение является наиболее эффективным из трех перечисленных, но наименее используемым, так как оно имеет серьезный недостаток, заключающийся в том, что в процессе стерилизации на консервных заводах возникают кольцевые коряги. Особенно при наполнении полутвердых продуктов с высоким коэффициентом расширения, например, кормов для животных или мясных продуктов.  В этих случаях крышка раздувается, а кольцо с поднятым концом выходит за уровень закрытия, вызывая заедание и открытие крышки.

Обычно используются кольца с концом, наклоненным вниз — по направлению к поверхности центральной панели — именно для того, чтобы исключить риск задирания кольца. См. рис. 8.

ДАННЫЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Трапециевидные разрезы в «V» разрезах

Площадь вдоль разреза, определенной длины и в определенном положении, например, со стороны носа кольца (точка 1) — см. рисунок nº 10 — или/и на противоположной стороне (точка 2), где в разрезе осталась большая остаточная толщина, т.е. разрез стал немного мельче. Поэтому эта специфическая область менее подвержена разрыву. Это достигается, в случае пробития «V», слегка — около 0,05 мм — убивая острый край в обрабатываемых зонах, таким образом, представляя разрез трапециевидным сечением в этих секциях.

При этом достигается двойная цель: избежать выстрелов/взрывов в апертуре по адресу .

В случае пункта 1: Обеспечить равновесие внутреннего и внешнего давления в точке перфорации, что может привести к взрыву/взрыву колпачка, когда разница высока. Выполняется с помощью двух стежков, разделенных примерно на 15 мм. и длиной 1,5 мм каждый.

В случае пункта 2: Сохраните крышку на случай, если она выскочит из-за сильного внутреннего давления (разрыв). В этом случае редукция разреза будет выполнена сечением около 15 мм.

Из этих двух вариантов чаще всего используется второй, хотя они могут использоваться вместе или как взаимозаменяемые.

Назад в мир продуктов Банки