Устройство вакуумной укупорки банок
APPARATUS FOR VACUUM CAPPING OF JARS

Область техники
Изобретение относится к способам и устройствам пищевой обработки, а именно вакуумной укупорки и предназначено для создания разрежения в емкостях и их герметизации с целью консервирования пищевых продуктов.
Изобретение может быть использовано как в домашних условиях, и в фермерских хозяйствах так и на малых специализированных предприятиях, или промышленных технологических линиях.
Уровень техники
Широко известны винтовые металлические крышки твист офф, внутренняя сторона которых покрыта специальным полимером, который и герметизирует крышку. Данные крышки хорошо поддаются вакуумированию. Также применяются банки с крышками бугельного типа - с мощной прокладкой и металлическим зажимом. Недостатком бугельных крышек является очень высокая цена и, в основном, ручная укупорка.
Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНСЕРВИРОВАНИЯ В БАНКАХ ПОД ВАКУУМОМ Патент РФ №2073635, состоящее из вакуум-насоса, крышки с отверстием для откачки из банки воздуха и прокладкой для ее герметизации, при этом, крышка выполнена с крышкой-клапаном для закрывания под действием собственного веса и атмосферного давления отверстия в крышке по ее плоскости, при этом крышка-клапан выполнена из эластичного материала в виде диска с бортиком на торце.
Недостатком устройства служит применение специальных крышек и отсутствие дополнительной механической фиксации крышки.
Самыми распространенными для консервации, за счет простоты и цены являются жестяные крышки с уплотнительной резинкой СКО -стальные крышки обкатные. Такие крышки надежно фиксируются и герметизируют банку посредством процесса обкатки - деформации стенок крышки для плотного прилегания резинового кольца к горлышку банки. Недостатками использования крышек СКО является то, что до сегодняшнего дня банки с крышками СКО могли быть закупорены под вакуумом только на дорогих промышленных аппаратах с вакуумными камерами и одновременной обкаткой крышки.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является возможность осуществлять вакуумную консервацию в домашних, бытовых, и промышленных условиях использовав недорогие по сравнению с аналогами расходные материалы - крышки СКО.
Технический результат заявленного изобретения заключается в использовании стандартных крышек СКО для вакуумной консервации банок за счет установки или нанесения на внутреннюю поверхность крышки СКО кольцевого уплотнителя из пищевого силикона или иного асептического полимера
Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что предложено устройство для вакуумной укупорки банок содержащее жестяную обкатную крышку, включающую боковую прокладку в виде кольца, кольцевое уплотнение для верхней части горлышка банки и желоб для размещения внешнего края боковой прокладки, при этом на крышке выштампованы ребра жесткости и клапан контроля вакуума.
В предпочтительном варианте возможны варианты:
уплотнение представлено прокладкой установленной прижатием боковой прокладкой в виде кольца.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что:
заявляемое решение позволяет осуществлять очень экономичный процесс вакуумизации при консервировании банок;
существенно повышается срок хранения продукта по сравнению с применением стандартных крышек СКО, так как именно предварительное создание вакуума внутри банки под крышкой делает среду непригодной для развития вредоносных зиго- и аскомицетов (плесени);
можно использовать даже ручные закаточные машинки и укупоривать банки с крышками СКО под вакуумом;
потребители консервов могут лично удостовериться в том, что вскрытие тары не производилось ранее.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется фигурами.
На Фиг. 1 приведен разрез соединения банки типа СКО и горла банки, где цифрами обозначены:
1 - Крышка металлическая типа СКО;
2 - Уплотнительная прокладка;
3 - Горло банки;
4 - Штатное уплотнительное кольцо - резинка СКО
На Фиг. 2 приведен вид соединения при укупорке банок крышкой типа СКО, где цифрами обозначены:
1 - Крышка металлическая типа СКО;
3 - Горло банки;
4 - Штатное уплотнительное кольцо - резинка СКО;
5 - Слой пищевого, термо и водостойкого пластика (полимера)
На Фиг. 3 приведен вид, разрез Г образной уплотнительной прокладки 6
На Фиг. 4 приведен вид, вид соединения при укупорке банок крышкой СКО, с использованием Г образной уплотнительной прокладки 6 цифрами обозначены:
1 - Крышка металлическая типа СКО;
3 - Горло банки;
6 - Г образная уплотнительная прокладка
На Фиг. 5 приведен вид разрез, вид соединения при укупорке банок крышкой СКО клинообразной уплотнительной прокладки 6 цифрами обозначены:
1 - Крышка металлическая типа СКО;
3 - Горло банки;
6 - Уплотнительная прокладка клинообразной формы
На фиг. 6 приведен вид сечения клинообразной уплотнительной прокладки 6
На Фиг. 7 приведен вид разрез, вид соединения при укупорке банок крышкой типа СКО с уплотнительной прокладкой 6 прямоугольного сечения цифрами обозначены:
1 - Крышка металлическая типа СКО;
3 - Горло банки;
6 - уплотнительная прокладка прямоугольного сечения
На фиг. 8 приведен вид сечения прямоугольно образной уплотнительной прокладки 6
Осуществление изобретения Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.
Заявляемое техническое решение заключается в использовании крышек СКО (под закатку) при консервировании под вакуумом, например, с помощью вакуумного укупорщика по патенту РФ №2694506, для этого применяется дополнительное уплотнение крышки из пищевых полимеров. При этом, в процесс консервирования крышками типа СКО добавляется операция по вакуумированию.
Возможны следующие варианты реализации заявляемого решения:
- установка кольцевой прокладки 2 из пищевого силикона или иного асептического полимера, толщиной до 1 мм, оптимально использовать 0,3-0,75 мм и шириной до 10 мм. Прокладка 2 устанавливается на дно крышки в месте контакта с горловиной 3 банки, при этом прокладку 2 можно, как установить клеевым соединением на дно жестяной крышки СКО 1, так и прижать штатной прокладкой 4. фиг. 1;
- изменить при серийном производстве форму прокладки 4 на Г-образную фиг. 3, клинообразную фиг. 5, 6, прямоугольного сечения фиг. 7,8 с установкой прокладок таким образом, что бы создавались 2 контура уплотнения по горлу банки - верхний и боковой;
- нанесение (напыление) на крышку СКО 1 дополнительного полимерного уплотнения 5 в месте контакта дна крышки 1 с горлом 3 банки фиг. 2 по типу напыления крышки твист офф;
- нанесение на крышку СКО 1 дополнительного полимерного уплотнения 5 в месте контакта дна крышки 1 посредством теплового воздействия (вулканизации или наплавления).
Форма сечения прокладки кольца 4 может быть различной с минимальным размером 1 мм (оптимально 2 мм) обеспечивающим надежную боковую герметизацию сосуда
Корпус крышки 1 по аналогии с аналогичными изделиями и источниками информации может быть выполнен из металла, например: электролитической жести.
Уплотнительная прокладка 2 в виде кольца, приклеенная к днищу или разъемно с ним установленная или нанесенная в виде намазки 5 должна иметь внешний диаметр, равный внутреннему диаметру крышки 1, а внутренний диаметр в предпочтительном варианте должен быть соизмерим с диаметром горловины 3 стеклянной банки, минус минимум 2 мм, и выполнена из асептического эластичного материала. Уплотнительная прокладка 2, выполненная в виде круглого кольца из асептического эластичного материала, может быть выполнена, например, из пищевого силикона или намазочной латексной смеси для детских молочных сосок. Возможно применение угатотнительных прокладок 2 с более меньшими внутренними диаметрами или с их отсутствием (заполнение всей внутренней площади крышки банки), но в таких случаях центральная часть уплотнительной прокладки 2 под действием вакуума будет отходить от внутренней поверхности крышки.
Возможны модификации крышки:
Для увеличения жесткости изделия на плоском днище крышки 1 могут быть выштампованы ребра жесткости в виде концентрических окружностей в сечении - «ступеньки»;
Для контроля вакуума в банке на крышке 1 (плоском днище или верхней поверхности) могут быть выштампован «клапан контроля вакуума» в виде кнопки («щелкающий» центр выпуклый).
Размеры толщины уплотнительных прокладок и/или слоя уплотнительного нанесенного уплотнения:
1. В случае нанесенной прокладки 5 фиг. 2 от 0,3 мм до 2 мм (зависит от эластичности и плотности материала) оптимально 0,5 мм;
2. В случае прокладки приклеенной к поверхности крышки или с фиксацией штатной прокладкой можно использовать 0,3-0,75 мм, оптимальная же толщина 0,5 мм;
3. В случае с прокладкой 6 прямоугольного сечения фиг.7,8 от 0,5 до 2 мм, оптимально 1 мм в зависимости от свойств материала (эластичность, плотность);
4. В случае с клиновидной прокладкой 6 фиг. 5,6 толщина широкого торца (внешний диаметр) от 1 до 2,5 мм, узкого торца 0,3-0,75 мм оптимально 2 мм и 0,5 мм;
5. В случае с прокладкой 6 Г-образного сечения фиг 3,4 узкий торец (внутренняя часть) 0,3-0,75, широкий 1-2,5 мм. Оптимально 0,5 мм и 2 мм
Данные размеры предназначены для крышки СКО 82, для известных крышек СКО меньшего диаметра, например 58 мм (для майонезных банок) размеры прокладок меняются соответственно по диаметру, оставаясь в тех же пределах размеров по толщине в случаях же изменения параметров самой крышки и/или банки, например, при ином размере крышки или буртика должны меняться и соответствующие размеры уплотнительной прокладки.
Способ вакуумного консервирования заключается в использовании укупорочной крышки 1 СКО, выполненной с учетом одного или нескольких перечисленных выше условий установки уплотнительного соединения.
Способ консервирования при использовании заявляемого решения включает следующие операции:
Установка крышки 1 днищем к внутренней полости наполненной стеклянной банки;
Вакуумная фиксация крышки 1 с помощью, например, вакуумного укупорщика по патенту РФ №2694506, процесс вакуумной консервации может осуществляется, как устройством вакуумирования, зафиксированном на плечах банки так и устройством вакуумирования в котором банка с крышкой помещается во внутреннюю полость при этом уплотнение устройства контактирует с поверхностью на которой находиться банка с крышкой при этом степень вакуума внутри банки можно контролировать вакуумметром при вакуумизации банок;
Обжим или кольцевая обкатка с жесткой фиксацией крышки.
Примеры реализации
Пример 1
1. Берется крышка 1 для консервирования с кольцевой штатной прокладкой 4;
2. Устанавливается помимо штатной прокладки квадратного сечения, прилегающей к наружной стороне горлышка (венчика) банки, уплотнение верхнего края горлышка 3 (венчика) банки в виде кольцевой прокладки 2 из пищевого термостойкого материала путем фиксации клеевым составом, либо механическим прижимом штатной прокладкой 4, либо путем намазывания специального полимера 5 (резины)
3. Далее, после наполнения банки и/или иных технологических манипуляций происходит вакуумирование банки с крышкой 1, происходит вакуумная фиксация крышки 1. (В процессе вакуумирования эластичная прокладка деформируется за счет продавливания вакуумом плоскости крышки и крышка фиксируется)
4. Далее происходит кольцевая обкатка или обжим с жесткой фиксацией крышки.
Кроме, того известные штатные прокладки имеют квадратное сечение. Но можно использовать круглое, треугольное и любое сечение минимальные размеры которого 1 мм (оптимально использовать 2 мм) обеспечивающими надежную герметизацию сосуда, для этого лучше использовать вместо штатной прокладки из относительно твердой резины прокладку из эластичного материала. Прокладка устанавливается по аналогии с штатной прокладкой 4 т.е. размещается контуром внешнего диаметра в желоб образованный бортиком и предназначенный для фиксации штатной прокладки 4.
При этом толщина используемой прокладки должна быть достаточна для фиксации в данном желобе т.е. быть порядка 2 мм.
Уплотнение верхнего края горлышка банки представлено размерами: внешний диаметр, равен внутреннему диаметру крышки СКО, внутренний диаметр в предпочтительном варианте равен внутреннему диаметру горлышка сосуда, минус минимум 2 мм, при этом толщина должна быть не менее 0,3 мм. Тем самым размер внутреннего диаметра (контура прокладки) рекомендательно должен быть соизмерим с диаметром горловины 3 стеклянной банки, например, при использовании крышки СКО используется прокладка с внешним диаметром 89 мм, внутренним 72 мм.
Пример 2
Аналогичен примеру 1, но используется крышка БЕЗ штатной прокладки 4. В крышку вставляется прокладка специальной формы (клино, прямоугольно, г-образной), которая предназначена для одновременного уплотнения боковой и верхней поверхности горлышка банки. Внешний край прокладки фиксируется в желобе крышки, внутренний участок может быть приклеен к дну крышки.
Внутренняя часть плоской прокладки, не предназначенная для установки в желоб может быть выполнена меньшей толщины. В процессе вакуумирования эластичная прокладка деформируется за счет продавливания вакуумом и крышка фиксируется. После чего можно осуществлять обкатку или обжим.
В результате проведения всех операций происходит надежная закупорка банки, с вакуумом внутри. Качество можно контролировать визуально по втянутости крышки или выборочным разрушающим контролем. Данный способ с верхним уплотнением позволяет встраивать недорогие вакуумные камеры/укупорщики в конвейерные технологические линии. Достаточно сделать колпак с пружинным прижимом крышки банки и резким сбросом вакуума. Далее банка подается на обкатку (обжим). Скорость работы (отсоса воздуха) увеличивается, т.к. размеры камеры сделаны по размеру банки и нет механизма обкатки. И не надо использовать дорогие насосы. Такие камеры не содержат дорогих вакуумных вводов (если привод механизма расположен вне камеры). В настоящее же время применяются крайне дорогие вакуумные камеры в которых происходит и вакуумирование и закатка банок.
Опыты показывают эффективность данного решения при создании вакуума при консервировании улучшенными и адаптированными под данный способ крышками СКО
Таким образом, заявленное изобретение решает следующие проблемы, а именно:
Удешевляет и упрощает процессы вакуумной консервации;
Ускоряет процесс консервации;
Позволяет осуществлять процедуру дешевой вакуумной консервации в бытовых, домашних и промышленных условиях.