Корпус банки

 

Использование: в пищевой промышленности для хранения и транспортирования продуктов. Сущность: корпус банки выполнен из листового металла и содержит фланец и нижнюю торцовую стенку, соединенные между собой вертикальной боковой стенкой, включающей нижнюю цилиндрическую боковую часть, множество смежных вогнутых панелей, соединенных между собой скругленными ребрами и верхнюю цилиндрическую боковую часть. Дли Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для хранения и транспортировки пищевых продуктов и напитков. Целью изобретения является создание металлической банки, ослабляющей перепал давления путем изгибания боковых сте-, нос:, а также фланца и панелей торцовой стенки. на каждой цилиндрической части меньше 25% высоты боковой стенки. Каждая панель выполнена гибкой и заключена в центральных углах .от 8 до 30°. Периметр боковой стенки банки в области ребер и вогнутых панелей равен длине окружности воображаемого круга с центром на центральной оси банки и радиусом, равным расстоянию от центральной оси до вершин скругленных ребер. Каждая вогнутая панель содержит переходные элементы, наклоненные к цилиндрическим частям под углом 150-177° и может быть выполнена дугообразной или призматической в поперечном сечении, перпендикулярном центральной оси балки. Радиус кривизны скругленных ребер меньше 5% радиуса кривизны цилиндрических частей. Соединение боковой и торцовой стенок банки выполнено в виде кольцевого валика , расположенного на боковой стенке. Соединение верхней цилиндрической части боковой стенки с фланцем выполнено в виде кольца, диаметр которого меньше диаметра цилиндрической части. Юз.п. ф-лы, 11 ил. На фиг. 1 изображен корпус банки в изометрии с частичным сечением первого варианта реализации; на фиг.2-сечение корпуса банки по линии А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение корпуса банки по линии А-А на фиг.1 при внешнем избыточном давлении; на фиг.4 - корпус банки в изометрии с частичным сечением второго варианта реализации; на фиг,5 - сечение корпуса банки по ел с оо со оо ю 00 СА)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) (Я;5 В 65 0 1/12

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПАТЕНТУ

К (2 ) 4895810/13 (8 ) РСТ/GB 90/01560 (10.10.90) (2 ) 21.06.91 (4 ) 30.08.93. Бюл. М 32 (3 ) 8923909.9 (3 ) 24.10.89 (3j) ОВ (711) СИ вЂ” ЭМ вЂ” БИ Фудкэн ПЛС (GB) (73) Кристофер Пол Рамсей и Пол Чарльз

Кл йдон (GB) (55 Патент Англии N 703836, кл. 18, А 8 В, 1954. (54 КОРПУС БАНКИ (5 Использование: в пищевой промышленно ти для хранения и транспортирования пр дуктов. Сущность: корпус банки выполне из листового металла и содержит фланец и нижнюю торцовую стенку, со диненные между собой вертикальнои боковой стенкой, включающей нижнюю цили дрическую боковую часть, множество см жных вогнутых панелей, соединенных ме ду собой скругленными ребрами, и верхн ю цилиндрическую боковую часть. Дли1 Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для хранения и транспортировки пищевых продуктов и н апитков.

Целью изобретения является создание ме аллической банки, ослабляющей перепа давления путем изгибания боковых сте-, но, а также фланца и панелей торцовой ст нки.

„„!Ж,, 1838198 АЗ на каждой цилиндрической части меньше

25 высоты боковой стенки, Каждая панель выполнена гибкой и заключена в центральныхх углах от 8 до 30 . Периметр боковой стенки банки в области ребер и вогнутых панелей равен длине окружности воображаемого круга с центром на центральной оси банки и радиусом, равным расстоянию от центральной оси до вершин скругленных ребер. Каждая вогнутая панель содержит переходные элементы, наклоненные к цилиндрическим частям под углом 150 — 177 и может быть выполнена дугообразной или призматической в поперечном сечении, перпендикулярном центральной оси балки.

Радиус кривизны скругленных ребер меньше 5% радиуса кривизны цилиндрических частей. Соединение боковой и торцовой стенок банки выполнено в виде кольцевого валика, расположенного на боковой стенке.

Соединение верхней цилиндрической части боковой стенки с фланцем выполнено в виде кольца, диаметр которого меньше диаметра цилиндрической части. 10 э.п. ф-лы, 11 ил.

На фиг,1 изображен корпус банки в изометрии с частичным сечением первого варианта реализации; на фиг.2 — сечение корпуса банки по линии А-А на фиг.1; на фиг.3— сечение корпуса банки по линии А — А на фиг.1 при внешнем избыточном давлении; на фиг.4 — корпус банки в изометрии с частичным сечением второго варианта реализации; на фиг.5 — сечение корпуса банки по

1838198 линии Б — Б на фиг.4; на фиг,б — в увеличенном масштабе частичное сечение вогнутой панели и двух ребер; на фиг.7 — корпус банки в изометрии с частичным сечением третьего варианта реализации; на фиг.8— частичное сечение корпуса банки с крышкой третьего варианта реализации по фиг.7; на фиг.9 — график давления внутри банки с закрытой крышкой по отношению к изменению объема по сравнению с давлением в банке с периферийным буртиком; на фиг,10 — вид сбоку на корпус банки с частичным .сечением четвертого варианта реализации; на фиг.11 — сечение корпуса банки по линии

 — В на фиг.10.

На фиг,1 и 2 изображен первый вариант корпуса банки, при использовании ее как контейнера для обработанных пищевых продуктов. Корпус банки содержит фланец

1, нижнюю торцовую стенку 2, вертикальную боковую стенку 3, включающую нижнюю цилиндрическую боковую часть 4, множество смежных вогнутых панелей 5, параллельных центральной оси банки и соединенных между собой скругленными ребрами 6, и верхнюю цилиндрическую боковую часть 7, В большинстве случаев чашеобразная часть вытягивается из заготовки листового металла, такого кэк белая жесть, злектрохромированная сталь или алюминиевый сплав толщины порядка

0,0118 (0,3 мм), Чашеобразная часть затем вытягивается с утонением стенки до окончательной общей формы диаметром 73 мм на высоту 113 мм, имея толщину боковой стенки "1" 0,0036"(0,093 мм), и толщину нижней стенки "Т" неизменной 0,0118 (0,3 мм).

Предпочтительно фланец 1 и смежное поле

"m" боковой стенки имеет большую толщину 11,чем боковая стенка, как правило 0,006 (0,115 мм), Соединение боковой и торцовой стенок может быть выполнено в виде кольцевого валика 8, расположенного на боковой стенке. Торцовая стенка 2 содержит кольцевой опорный валик 9, окружающий центральную панель 10, имеющую мелкие кольцевые гофры 11, дающие возможность торцовой стенке выдерживать воздействие внутреннего давления в корпусе. банки.

На фиг.2 показано, что каждая вогнутая желобчатая панель 5 соединена со следующей удлиненным ребром 6, образованным складкой внутреннего радиуса "r" менее чем

5% радиуса "P" цилиндрической части. Как правило, если Р примерно составляет 36,5 мм, r будет менее 1,83 мм, но не настолько мало, чтобы подвергнуть металлическую боковую стенку опасности образования трещин. Это расположение панелей и ребер создает рифленый профиль в средней части банки.

Каждая вогнутая панель 5 (измеренная от ребра до ребра с любой стороны) образует центральный угол А 24О,, Этот вариант реализации имеет 15 панелей, Однако возможны другие величины Ао, если центральный угол заключен в диэйазоне от 15 до 30,Иначе говоря. может быть от 12 до 24 панелей, Предпочтительно каждая панель 5 выступает в цилиндрическую часть на каждем конце как мягко изогнутый профиль с максимальным наклоном подуглом К150,но ближе к углам в диапазоне 150-170О.Эта длина периферийного параметра является постоянной во время перехода от рифленого профиля к цилиндрическому. Цилиндрическая высота h>, h2 каждой цилиндрической части 4, 7 меньше, чем 250 высоты Н боковой стенки 3 и предпочтительно меньше, чем 10 . Как пример, h> = h2 = 5 мм на банке высотой 113 мм с диаметром 73 мм, РадиуЧ кривизны вогнутой панели 5 обозначен R и типично находится в диапазоне от 20 мм до 100 мм, так что панель .достаточно мелкая для возможности прогибания.

Ребра 6 и цилиндрические части 4, 7 определяют части боковой стенки, которые выдерживают нагрузки сжатия в осевом направлении, какие возникают во время бор10

20

30 товки корпуса, и двойное сшивание крышки на корпусе банки, так что банка на фиг.2может выдерживать осевую нагрузку примерно вдвое больше, чем у традиционной банки, подвергаясь потере прочности при закатывании буртика или валика 8. Вогнутые желобчатые панели 5 определяют гибкие поверхности, которые способны раздаваться, когда подвергаются давлению внутри корпуса, которое возникает во время обработки продукта в ней с помощью тепла, Конфигурация 15,ребер 6 и15 вогнутых желобчатых панелей 5 способна выдерживать перевозочные случайные удары и нормальный визуальный внешний вид при реализации продукта.

На фиг.3 показана пятигранная форма, в какую боковая стенка 3 упруго деформиру45 ного давления. Как можно видеть на фиг,3, каждая третья панель имеет выступ или отворот наружу, дающий возможность панелям между собой перемещаться радиально внутрь попарно. При снижении избыточного давления банка может вернуться к форме, показанной на фиг.2. На фиг,3 ясно показано, что существенные объемные изменения продукта в банке могут распределяться.

50 ется во время воздействия на нее внешнего давления порядка 2,5 атмосферы абсолют1838198 в с т м

P ты и а

На фиг.3 и 4 корпус банки имеет плою торцовую стенку 12 и цилиндрическую овую стенку 3, вертикально выступаюю из периферии торцовой стенки. 15

Боковая стенка 3 имеет направленный ужу фланец 1, верхнюю цилиндрическую ть 7, идущую от внутренней части фланмножество вогнутых расположенных зу "призматических" панелей 13, распо- 20 енных вокруг корпуса, причем каждая ель соединяется со следующей смежной омощью скругленного ребра 6. Каждое н ча ц в ло и с ребро 6 выпуклое наружу и содержит дуго- 25 образную выпуклую поверхность, ограниче нную наклонными панельными по верхностями 14, которые соединяют ребро 6 с центральным дугообразным участко вогнутых "призматических" панелей13, 30 чт показано на фиг.5 и 6, На фиг.6 видно, что призматические пане и 13 содержат в поперечном сечении па у наклонных плоских поверхностей 14, со диненных дугообразными участками 15. 35

Па ели 13 соединяются с ребрами 6 на каждо боковой стороне, Ребра имеют внутренни радиус r>, который в этом примере пр мерно равен радиусу гг дугообразного уч стка 15 в центре каждой панели 13. Каж- 40 да панель соединяется нижней цилиндриче кой боковой частью 4 с участками на клонных поверхностеи 16, которые сблится со смежными цилиндрическими чаи 4 и 7 под небольшим углом. Как в 45 ом варианте реализации, заключенный между этими наклонными поверхности участками 16 и цилиндрическими часи 4 и 7 предпочтительно находится в пазоне от 150 до 177 (как показано на 50

4, эти углы могут быть обозначены как к, кг между проекцией наклонной поности и горизонталью в диапазоне 60Как уже сказано, высота цилиндрических ей 4 и 7, обозначенная соответственно й1 55 не превышает 25Д всей высотыбанкиН.

Торцовая стенка содержит плоскую тральную панель 10. окруженную опорваликом 9, имеющим выпуклое дугообное поперечное сечение. При ,бходимости корпус банки может быть н тя

А

Ф уг ве

87 ча и

Банка на фиг.1 и 2 изготовлена глубокой тяжкой гладкого цилиндрического корпуиз металлической заготовки. Корпус зам формуется с панелями 5 и ребрами 6 с нимальным растягиванием материала. 5

На фиг,4 и 5 показан второй вариант ализации корпуса банки, в котором вогнуе желобчатые панели модифицированы в изматическую форму и предусмотрены ьтернативные плоские торцовые стенки 1 выполнен вытягиванием чашеобразной формы из листового металла с последующим утонением при вытягивании боковой стенки чаши, чтобы сделать банку выше, Однако; сформованная банка, показанная на фиг.4, может быть выполнена глубокой вытяжкой, так что боковая стенка и торцовая стенка (дно) имеют по существу одинаховую толщину. Ребра 6 и панель 13 последова0 тельно формируются в операции, которая не вызывает дальнейших растяжений материала банки, Если банка выполнена волочением с утонением стенки, плоская центральная панель 10 и опорный валик 9 будут толще, чем боковая стенка, и относительно жестче, так что банка основывается на гибкости панелей 13 для расп ределения изменения объема продукта во время тепловой обработки, которая применяется к пищевым продуктам или пастеризации, применяемой к жидкостям.

На фиг.7 показан третий вариант реализации консервной банки.

Однако корпус банки, показанный на фиг.7, имеет направленный наружу фланец

1, образованный на цилиндрическом горле

17, которое, в свою очередь, поддерживается заплечиком 18, который выступает внутрь от верхней цилиндрической части 7. На фиг.8 показаны горловая часть и фланец заплечика на фиг.7 после крепления торца 19 банки посредством двойного шва 20, Преимущества этого расположения горловой части и фланца заплечика в том, что а) требуется меньший торец банки б) периферия двойного шва не выступает за боковую стенку, что в противном случае создает риск проскока банки своего места на конвейерах или к "BUSSE" упаковкам.

c),периферия двойного шва не выступает за боковую стенку, давая воэможность банку катать по прямой линии, На фиг,9 показан график, полученный путем применения изменений внутреннего давления к банке, как описано и показано на фиг.1. На фиг.9 различие между внутренним давлением и внешним давлением графически нанесено по отношению к объему банки. Сравнивая график (а), связанный с описанными банками, с графиком (б), связанным с банкой, основанной только NB традиционных расширяющихся панелях в торцовой стенке банки и/или крышки банки, видно, что пвнелеобразование в боковой стенке согласно этому изобретению придает значительно улучшенное распределение объемных изменений в продукте. В обычных банках объемное расширение происходит в

1838198 результате сводообразования в торцовой стенке банки или крышке банки. Традиционные банки создают очень небольшое сжатие, тогда как банки согласно настоящему изобретению, как видно, сжимают объем очень значительно, когда подвержены наружному избыточному давлению.

При применении к банкам для обработанных пищевых продуктов изобретение дает возможность снизить резервное пространство (пустоту), так что порча из-за окисления по причине захвата кислорода устраняется, Хотя изобретение описано с точки зрения панелей боковой стенки, выполненных в поперечном сечении дугообразными (фиг.2) или призматическими (фиг,5), что другие поверхности гибких панелей будут удовлетворять тем же требованиям, как например, полуэллиптические. Хотя выступающие или расширенные поверхности, соединяющие концы панели со смежной цилиндрической частью, описаны как дугообразные (фиг.2) или наклонные (фиг.5), мелких составных кривых может бытьдостаточно.

Конфигурация ребер и гибких панелей создается путем образования складок, проявляя при этом осторожность при сведении до минимума любого локализованного растягивания. Это создает преимущество снижения риска образования трещин при одновременной воэможности осуществить покрытие лаком (глазурью).

На фиг.10 показан четвертый вариант реализации банки, которая содержит фланец 1, горловую часть 17, идущую от внутренней части фланца, заплечик 18, расширяющийся наружу от горловой части, короткую верхнюю цилиндрическую часть 7, которая соединяет заплечик с рифленой частью 21 и проходит до нижней цилиндрической части 4, и нижнюю или торцовую стенку 2, Сформованная нижняя торцовая стенка 2 является типичной для торцовых стенок (днищ) банок для напитков или пива, имеющих наружное кольцо 22 типа усеченного конуса, опорный или несущий валик 23 и внутреннюю стенку 24 типа усеченного конуса, а также центральную сводообразующую панель 25, поддерживаемую внутренней стенкой типа усеченного конуса. Банка этого варианта реализации соответствует для газированных напитков. Такие банки не подвергаются внешним избыточным давлениям и поэтому не должны сжиматься внутрь, как в случае банок для пищевых продуктов. Каждая панель 5 заключена в центральный угол 12О, Таким образом имеется

30 панелей. Вогнутый радиус кривизны каж50

55 могут использоваться слой листового металла и полимерной пленки. Соответствующие пленки включают в себя полиэтилен терефталат, полипропилен или найлон, Изобретение дает возможность производить корпуса банок из предварительно цилиндрической формы (заготовки) с минимальным напряжением материала во время формования.

Преимущество, создаваемое изобретением, состоит в том, что металлическая бандой панели около 31 мм и по существу равен радиусу 32 мм верхней и нижней цилиндрических частей 4 и 7.

Хотя на фиг.10 показано 30 панелей, 5 лучше выполнять от 24 до 45 панелей в банках для пива или газированных напитков, чтобы иметь воэможность штабелировать и предохранять от случайных повреждений во время перевозок.

10 Преимущества банок, показанных на фиг.10 и 11, следующие: разделение тонкостенной части стенки корпуса банки на небольшие панели путем включения от 24 до 45 вертикальных ребер

15 делает банку менее чувствительной к небольшим повреждениям стенок корпуса, какие могут появиться во время изготовления и последующих операций обработки либо до, либо после операции образования пане20 лей и ребер.

Благодаря этому стойкость банки к осевой нагрузке может быть увеличена или альтернативно легкая по весу стенка корпуса может быть достигнута без ослабления

25 прочности.

Банки для напитков типа, показанного на фиг.10 и 11, имеющего 30 вертикальных ребер и толщину алюминиевых стенок 0,004" (0,1 мм) были изготовлены. В этих банках

30 горло 17 и заплечик 18 имеют толщину около

0.006"(0,15 мм), и торцовая стенка 12 имела толщину около 0,012"(0,3 мм). Средняя стойкость к осевой разрушающей деформации

50 банок была 317 фунт, фут по сравнению

35 .с 273 фунт, фут у 50 банок.с гладкими корпусами той же толщины, и при толщине 0,0043 в — 325 фунт. фут.

Хотя изобретение описано с точки зрения небольших банок для пищевых продук40 тов или напитков, оно может применяться к более крупным банкам, таким как размером

А10 (диаметр 150 мм и высотой 180 мм) и бочкообразным контейнерам.

Банки могут быть изготовлены из раз45 ных листовых металлов, таких как белая жесть, стали электроплакированные хромом разных типов хрома (оксида хрома). Листовой металл может быть предварительно покрыт лаком (глазурью) или альтернативно

1838198

10 ка обеспечивает освобождение продукта с . минимальным остаточным продуктом, остающимся в банке. Это достигается благодаря двум механизмам; во-первых, путем ограни- . чения скорости изменения поперечного се- 5 чения банки вдоль боковой стенки, и, во-вторых, путем предоставления возможности боковым стенкам прогибаться наружу до их первоначальной формы, когда крышка открыта. 10

Преимущество также в том, что ребристые боковые стенки обеспечивают стойкость к случайным ударам, одновременно обеспечивая возможность применения бумажных этикегок или этикеток на оберточ- 15 ной упаковке для идентификации продуктов в них. Применение раскрашивания краска ми также возможно.

Формула изобретения

1. Корпус банки, выполненный излисто- 20 ваго металла и содержащий фланец и нижнюю торцовую стенку, соединенные между, собой вертикальной боковой стенкой, вклю чающей нижнюю цилиндрическую боковую часть, множество смежных вогнутых пане- 25 .. лей, параллельных центральной оси банки и соединенных между собой скругленными ребрами, и верхнюю цилиндрическую боковую часть, длина каждой цилиндрической части меньше 25% высоты боковой стенки, 30 отличающийся тем, что каждая панель вйполнена гибкой и заключена в центральных углах от 8 до ЗОО, и периметр боковой стенки банки в области ребер и вогнутых панелей равен длине окружности вообража- 35 емого круга с центром на центральной оси банки и радиусом, равным расстоянию от центральной оси до вершин скругленных ребер.

2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что расстояние от ее центральной оси до вершин скругленных ребер равно радиусу верхней и нижней цилиндрических час-; тей банки.

3. Корпус по пп.1 и 2, отл и ч а ю щи йс я тем, что каждая вогнутая панель содержит переходные элементы, наклоненные к цилиндричеСким частям под углом К от 150О до 177О.

4. Корпус по пп.1-3, о тл и ч а ю щи йс я тем, что каждая вогнутая панель выполнена дугообразной или призматиче- ской в поперечном сечении, перпендикулярном центральной оси банки.

5 Корпус попп.1-4, отл ич а ю щи йс я тем, что радиус кривизны скругленных ребер меньше 5% радиуса кривизны цилиндрических частей.

6. Корпус по пп.1 — 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что соединение боковой и торцовой стенок выполнено в виде кольцевого валика, расположенного на боковой стенке.

7. Корпус по пп.1 — 6, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что соединение верхней цилиндрической части боковой стенки с фланцем выполнено в виде кольца, диаметр которого меньше диаметра цилиндрической части.

8. Корпус попп.1 — 7,отл ича ющийс я тем, что торцовая и боковая стенки изготовлены волочением из единой листовой металлической заготовки до образования заданной формы.

9. Корпус по и 8, отличающийся тем, что боковая стенка выполнена тоньше, чем торцовая.

10. Корпус по пп.1 — 9, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что при использовании для обработанных пищевых продуктов она содержит от

12 до 24 вогнутых панелей, 11. Корпус попп. 1-9, отл ич а ю щий с я тем, что при использовании для газированных напитков она содержит от.ада 45 вогнутых панелей.

1838198

1838198

QUH 8

1838198

18.38198 м

Составитель В.Сафронова

Техреду М,Моргентал . Корректор И.Шмакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2895 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5