СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ БАНКИ
PROCESS FOR FILLING CAN

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу наполнения банки и, более конкретно, к способу наполнения, включающему выполнение тиснения на отслаиваемой крышке.
Уровень техники
Для расфасовки некоторых пищевых продуктов, в частности овсяных хлопьев, банки производителю продукта питания обычно поставляются их изготовителем в виде открытого снизу корпуса, который прошел исходную фазу герметизации, заключающуюся в термоскреплении отслаиваемой пленочной крышки поверх отверстия у верхнего торца корпуса банки. При этом в комплект поставки входит отдельный компонент в виде дна банки. В типичном варианте отслаиваемая крышка сформирована из металлической фольги, на которой может быть рельефно вытиснен паттерн или логотип, придающий пленке вид, эстетически приятный для пользователя. Производитель пищевого продукта после наполнения банки через нижнее отверстие закрывает ее корпус, герметично закатывая дно поверх этого отверстия. Поверх верхнего торца банки непосредственно над отслаиваемой крышкой для ее защиты часто помещают накладной пластиковый колпачок. Его можно установить после наполнения, однако, обычно, чтобы уменьшить количество этапов, которые используются на стадии заполнения банки, колпачок устанавливается на корпус изготовителем банок заранее.
Описанный способ требует, чтобы корпус банки, в который отмеряется продукт, был ориентирован вверх дном. Продукт падает в банку и надавливает на изготовленную из фольги крышку. Применительно к некоторым продуктам, например к овсяным хлопьям для приготовления каши, процесс наполнения проводят под воздействием существенного усилия, используя для этого уплотняющий поршень, принудительно подающий овсяные хлопья в корпус банки и удаляющий находящийся внутри продукта воздух. Такой процесс известен как "принудительное наполнение". Принудительное наполнение прямо на крышку, изготовленную из фольги, может деформировать крышку, например, формируя в фольге складки и разрушая любой вытисненный на крышке паттерн (логотип).
Эту проблему можно устранить, подавая на наполняющее оборудование корпуса банок, у которых крышки из фольги на место не установлены, но дно уже закатано. Однако это требует прикреплять крышку из фольги на предприятии-производителе продукта питания, причем только по окончании наполнения. Выполнить такую операцию затруднительно, поскольку, в частности, требуется оснастить каждое такое предприятие новым производственным оборудованием (а не на единственном предприятии-изготовителе банок). Кроме того, после наполнения прикрепление крышки из фольги может оказаться неудобным, поскольку для этого требуется доступ как с верхнего, так и с нижнего торцов корпуса банки.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в уменьшении проблем, возникающих при принудительном наполнении продуктом, который опускается прямо на отслаиваемую крышку банки. Эта задача решается посредством использования накладного колпачка, который заключает в себе тисненый паттерн, оттиск которого формируется на отслаиваемой крышке усилием, прилагаемым во время процесса наполнения.
Согласно первому аспекту изобретения предлагается способ наполнения банки, включающий использование металлического корпуса банки с первым и вторым торцами, причем второй торец перекрыт отслаиваемой крышкой. Кроме того, способ предусматривает поддерживание корпуса банки снизу, т.е. с нижней стороны отслаиваемой крышки, под которую помещают опорную поверхность с вытисненным на ней паттерном. Корпус банки наполняют продуктом через первый торец, используя для этого уплотняющий поршень, так что отслаиваемая крышка прижимается продуктом к опорной поверхности. В результате в отслаиваемой крышке выдавливается оттиск указанного паттерна. По окончании наполнения первый торец перекрывают соответствующим компонентом (дном).
Варианты осуществления изобретения позволяют после наполнения получить для крышек из фольги улучшенный внешний вид. Тиснение паттерна на крышке из фольги во время наполнения позволяет исключить возможное на этом этапе искажение паттерна, вытисненного на крышке из фольги предварительно. Кроме того, может быть упрощен процесс изготовления, поскольку, в принципе, во время получения крышки из фольги становится необязательным отдельный этап тиснения.
В вариантах осуществления изобретения недостаток, связанный с прижатием под нагрузкой отслаиваемой крышки к накладному колпачку, превращается в преимущество, т.к. вместо формирования или переноса нежелательного рельефа в ходе процесса принудительного наполнения переносится требуемый паттерн.
Хотя предполагается, что изобретение наилучшим образом будет функционировать в случае использования крышек из металлической фольги, могут оказаться приемлемыми и другие материалы крышек.
Предусмотрена возможность обеспечить наличие опорной поверхности посредством накладного колпачка, прикрепленного к корпусу банки и накрывающего отслаиваемую крышку. Такой колпачок может быть, в частности, пластиковым. В альтернативном варианте, в котором этот колпачок отсутствует, наличие опорной поверхности может быть обеспечено посредством опорной пластины.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается изделие, содержащее металлический корпус банки, дно, закатанное на первом торце корпуса банки, и продукт питания, принудительно введенный во внутреннее пространство корпуса банки. Дополнительно изделие содержит отслаиваемую крышку, перекрывающую второй торец корпуса банки и накрытую накладным колпачком, который прикреплен к корпусу у второго торца банки. На внутренней поверхности данного колпачка напротив отслаиваемой крышки выполнен тисненый паттерн, оттиск которого выдавлен в отслаиваемой крышке. Отслаиваемая крышка может быть изготовлена из металлической фольги.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая этапы процесса принудительного наполнения металлической банки.
На фиг. 2-5 показана, в сечении, банка на различных этапах процесса принудительного наполнения.
Осуществление изобретения
Как указывалось выше, в типичной ситуации изготовитель банок поставляет двухкомпонентные банки предприятию, осуществляющему их заполнение, Первый компонент представляет собой цилиндрический металлических корпус банки, снабженный крышкой из фольги, которая герметично закреплена поверх одного торца и накрыта накладным колпачком. Второй компонент представляет собой металлический торцевой компонент (дно банки), выполненный (выполненное) с возможностью прикрепления закаткой на открытом торце банки. Как уже упоминалось, в процессе наполнения проводят принудительное наполнение, в ходе которого продукт в банке дополнительно сжимают, чтобы, в частности, исключить образование воздушных полостей. В типичном варианте во время принудительного наполнения пластиковый накладной колпачок поддерживают снизу, предотвращая тем самым разрывание крышки или нарушение ее герметичности. Однако принудительное наполнение прямо на крышку, изготовленную из фольги, может привести к искажению формы крышки, например к ее сморщиванию или образованию вмятин. В особой степени это создает проблемы в случае наличия у крышки предварительно вытисненного паттерна.
Далее, со ссылками на чертежи будет описан усовершенствованный способ принудительного наполнения металлической банки. В рамках способа во время наполнения, чтобы создать тисненый паттерн, используют усилие, прикладываемое к еще не имеющей тиснения ("гладкой") отслаиваемой пленочной крышке, применяя для этого уплотняющий поршень. Созданию паттерна способствует приведение корпуса банки вместе с перекрывающим торец корпуса накладным колпачком в контакт с крышкой из фольги или его установка на очень маленьком расстоянии от данной крышки, в результате чего накладной колпачок, имеющий на своей внутренней поверхности "негативный" паттерн, вдавливается в крышку из фольги, образуя в ней оттиснутый паттерн.
На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая конкретные этапы способа принудительного наполнения металлического корпуса банки. Предусмотрены следующие этапы способа:
А1. Обеспечивают наличие корпуса банки, имеющего гладкую (т.е. без тиснения) отслаиваемую крышку из фольги, герметично прикрепленную посредством термоскрепления поверх отверстия у верхнего торца корпуса, причем нижний торец корпуса банки оставляют открытым. Кроме того, корпус банки снабжен накладным колпачком, помещенным поверх верхнего торца корпуса так, что внутренняя поверхность колпачка находится в контакте с крышкой или на очень маленьком расстоянии от нее. На внутренней поверхности колпачка вытиснен паттерн, предназначенный для переноса на крышку из фольги.
А2. Через открытый нижний торец корпуса банки наполняют корпус продуктом, применяя для этого усилие, приложенное к продукту уплотняющим поршнем (этот этап может состоять из нескольких стадий наполнения и уплотнения).
A3. Посредством усилия, приложенного к продукту, прижимают гладкую крышку из фольги к тисненой внутренней поверхности накладного колпачка, в результате чего на крышке выдавливается паттерн (логотип).
А4. Чтобы закрыть банку, закатывают отдельно прилагаемый компонент на нижнее отверстие ее корпуса.
На фиг. 2 показан, в сечении, корпус 1 банки, имеющий цилиндрическую форму. В типичной ситуации корпус 1 поставляется изготовителем банок в виде, подготовленном для наполнения, которое осуществляется производителем пищевого продукта. Производитель должен располагать оборудованием, способным наполнить корпус банки продуктом, а также закатывать на корпусе нижний торцевой компонент (дно банки). Поставляемый изготовителем банок корпус 1 имеет гладкую (т.е плоскую, без тиснения) отслаиваемую крышку 2 из металлической фольги, предварительно герметично закрепленную поверх одного из торцов корпуса 1. Крышка из фольги посредством термоскрепления герметично крепится изготовителем банок к корпусу банки (например, к сформированному у его торца фланцу или ободку) еще до поставки производителю пищевого продукта. Конечно, кроме термоскрепления, можно использовать и другие варианты процессов герметичного соединения.
Торец корпуса 1 банки, к которому герметично прикреплена отслаиваемая крышка 2, должен быть верхней частью банки. Через эту часть конечный потребитель, отслоив изготовленную из фольги крышку, может получить доступ к пищевому продукту. Однако в ходе процесса наполнения, когда банку наполняют через открытое дно, ее удерживают, ориентировав вверх дном, как это показано на фиг. 2. В типичном случае крышка сформирована из металлической фольги, хотя предусмотрена возможность использовать и варианты, альтернативные по отношению к металлической фольге, такие, например, как ламинатная многослойная пленка, при условии, что выбранный материал обладает способностью пластично деформироваться, сохраняя перенесенный на него оттиск паттерна.
Корпус 1 банки снабжен накладным колпачком 3, который подведен к торцу корпуса 1 (как это проиллюстрировано стрелкой А), перекрывая этот торец. В типичной ситуации изготовитель банок поставляет такой колпачок уже установленным в данной позиции, однако, на фиг. 2 он показан отделенным от корпуса, чтобы легче было рассмотреть отслаиваемую пленку 2. Обычно колпачок 3 изготавливают из пластика, а тисненый паттерн 4 выполняют на внутренней поверхности, расположенной напротив отслаиваемой пленочной крышки 2, когда колпачок помещен на торец корпуса 1 банки. На фиг. 2 тисненый паттерн проиллюстрирован в виде регулярной решетки.
На фиг. 3 представлен, в сечении, корпус по фиг. 2, показанный на этапах А2 и A3 процесса, описанного выше. Корпус 1 банки наполняют продуктом 5 (например, в виде порошка или хлопьев) под воздействием усилия Р, которое в типичном варианте принудительного наполнения металлических банок составляет 1,5-10 кН. Через продукт 5 усилие Р передается на отслаиваемую пленочную крышку 2, как это показано стрелками, обозначающими усилие F. В результате усилие F прижимает отслаиваемую крышку 2 к внутренней поверхности накладного колпачка 3. Как было указано при описании этапа A3, когда отслаиваемая крышка прижимается к накладному колпачку 3, вследствие ее способности пластично деформироваться на нее переносится изображение тисненого паттерна 4.
По окончании наполнения банку герметично закрывают, закатывая прилагаемое к ней дно поверх открытого торца корпуса, как это показано стрелкой В на фиг. 4. На фиг. 4 проиллюстрирован также тисненый паттерн, перенесенный на отслаиваемую пленочную крышку 2. После закрывания банки ей можно придать правильную ориентацию, проиллюстрированную на фиг. 5. Как видно на фиг. 5, накладной колпачок 3 по-прежнему находится в позиции над верхним торцом банки, защищая отслаиваемую пленочную крышку 2. На фиг. 5 банка показана в состоянии готовности к отправке дистрибьюторам.
Представленные варианты относятся к тисненому паттерну, выполненному на внутренней поверхности накладного колпачка. Если паттерн представляет собой логотип компании или другое подобное обозначение, тиснение на внутренней поверхности накладного колпачка следует выполнить в виде негативного изображения логотипа.
Специалисту в данной области будет понятно, что возможны различные модификации описанного способа, не выходящие за границы объема изобретения. В частности, при нанесении паттерна на крышку из фольги в ходе процесса принудительного наполнения предусмотрена возможность обойтись без накладного колпачка, сформировав паттерн в опорной поверхности, на которую опирается корпус банки. Такой поверхностью может быть верхняя поверхность опорной пластины, выполненной в виде детали производственной линии.