Корпус банки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1838198 АЗ 9) 50 1 1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВ ДОМСТВО СССРИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ЕНТ ИИзобрете мы ленности ни и транспо и напитков,Целью из ме аллическо па давления но, а также ст нки,На фиг,1 изоб метрии с частичны энта реализации; банки по линии сечение корпуса фиг.1 при внешне на фиг.4 - корпус тичным сечением зации; на фиг.5 -ие от и пре ртиро бретебан путем фланц сится к пищевой проазначено для хране- и пищевых продуктов ус бан м перво ечение г,1; на линии ном да ометри ариант рпуса б ражен корп м сечение на фиг.2 - с А-А на фи банки по м избыточ банки в из второго в сечение ко и в изого вари- корпуса фиг.3 - А - А на влении; и с час- реалианки по ия является создание ослабляющей перегибания боковых стеи панелей торцовой(2 ) 4895810/13 (8 ) РСТИВ 90/01560 (10.10.90) (2 ) 21.06.91 (4 ) 30,08.93. Бюл. М 32 (3 ) 8923909.9 (3 ) 24.10.89 (3 З) ОВ (71) СИ - ЭМ - Б Фудкэн ПЛС (ОВ) (72) Кристофер Пол Рамсей и Пол Чарльз Кл йдон(68) (56 Патент Англии М 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. Дли на каждой цилиндрической части меньше 25 высоты боковой стенки, Каждая панель выполнена гибкой и заключена в центральных углах от 8 до 30 ф. 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 диаметраавюай цилиндрической части. 10 э.п. ф-лы, 11 ил.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 треть" его 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 - 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 б, 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 "с" 0,0036"(0,093 мм), и толщину нижней стенки "Т" неизменной 0,0118 (0,3 мм), Предпочтительно фланец 1 и смежное поле "т" боковой стенки имеет большую толщину 11,чем боковая стенка, как правило 0,006 (0,115 мм),Соединение боковой и торцовой стенокможет 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 вогнутаяжелобчатая панель 5 соединена со следующей удлиненным ребром б, образованным складкой внутреннего радиуса "г" менее чем 5 радиуса "Р" цилиндрической части. Как правило, если Р примерно составляет 36,5 мм, г будет менее 1,83 мм, но не настолько мало, чтобы подвергнуть металлическую боковую стенку опасности образования трещин. Это расположение панелей и реберсоздает рифленый профиль в средней части банки.Каждая вогнутая панель 5 (измеренная от ребра до ребра с любой стороны) образует центральный угол А 24 О Этот вариант реализации имеет 15 панелей, Однако возможны другие величины Ао, если центральный угол заключен в диэйазоне от 15 до ЗОО,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 К 150 о,но ближе к углам в диапазоне 150-170 О.Эта длина периферийного параметра является постоянной во время перехода от рифленого профиля к цилиндрическому. Цилиндрическая высота Ь 1, п 2 каждой цилиндрической части 4, 7 меньше, чем 25 овысоты Н боковой стенки 3 и предпочтительно меньше, чем 10 . Как пример, Ь 1 = 5 мм и п 2 = 5 мм на банке высотой 113 мм с диаметром 73 мм,Радиуч кривизны вогнутой панели 5 обозначен Я 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 бор 10 15 20 25 30 товки корпуса, и двойное сшивание крышки на корпусе банки, так что банка на фиг.2 может выдерживать осевую нагрузку призакатывании буртика или валика 8. Вогнутые желобчатые панели 5 определяют гибкие поверхности, которые способны 40 раздаваться, когда подвергаются давлению внутри корпуса, которое возникает во время обработки продукта в ней с помощью тепла, Конфигурация 15,ребер б и 15 вогнутых желобчатых панелей 5 способна выдерживать перевозочные случайные удары и нормальный визуальный внешний вид при реализации продукта.На фиг.З показана пятигранная форма, в какую боковая стенка 3 упруго деформиру 45 50 ется во время воздействия на нее внешнего давления порядка 2,5 атмосферы абсолютного давления. Как можно видеть на фиг,З, 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,З ясно показано, что существенные объемные изменения продукта в банке могут распределяться. 55 35 мерно вдвое больше, чем у традиционной банки, подвергаясь потере прочности прико чт Банка на фиг,1 и 2 изготовлена глубокой в тяжкой гладкого цилиндрического корпус из металлической заготовки. Корпус зат м формуется с панелями 5 и ребрами 6 с м нимальным растягиванием материала,На фиг,4 и 5 показан второй вариант р ализации корпуса банки, в котором вогнутые желобчатые панели модифицированы в и изматическую форму и предусмотрены а ьтернативные плоские торцовые стенки 1На фиг,3 и 4 корпус банки имеет плос ую торцовую стенку 12 и цилиндрическую б ковую стенку 3, вертикально выступающ ю из периферии торцовой стенки.Боковая стенка 3 имеет направленный н ружу фланец 1, верхнюю цилиндрическую ча ть 7, идущую от внутренней части фланц, множество вогнутых расположенных в изу "призматических" панелей 13, располо енных вокруг корпуса, причем каждая и нель соединяется со следующей смежной с омощью скругленного ребра 6. Каждое р ребро 6 выпуклое наружу и содержит дугообразную выпуклую поверхность, ограниченную наклонными панельными поверхностями 14, которые соединяют ребро 6 с центральным дугообразным участвогнутых "призматических" панелей 13, 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. Па ели 13 соединяются с ребрами 6 на каждо боковой стороне, Ребра имеют внутренни радиус г 1, который в этом примере пр мерно равен радиусу г 2 дугообразного уч стка 15 в центре каждой панели 13. Кажда панель соединяется нижней цилиндриче кой боковой частью 4 с участками наклонных поверхностей 16, которые сближа тся со смежными цилиндрическими част ми 4 и 7 под небольшим углом. Как в пе вом варианте реализации, заключенный угол между этими наклонными поверхностными участками 16 и цилиндрическими частя и 4 и 7 предпочтительно находится в ди пазоне от 150 до 177 (как показано на фи .4, эти углы могут быть обозначены как углк 1, к 2 между проекцией наклонной повер ности и горизонталью в диапазоне 60- 87, Как уже сказано, высота цилиндрических час ей 4 и 7, обозначенная соответственно й 1 и, не превышает 25 Д всей высоты банки Н,Торцовая стенка содержит плоскуюце тральную панель 10. окруженную опорным валиком 9, имеющим выпуклое дугообразное поперечное сечение. При необходимости корпус банки может быть выполнен вытягиванием чашеобразнойформы из листового металла с последующим утонением при вытягивании боковойстенки чаши, чтобы сделать банку выше, Од 5 нако; сформованная банка, показанная нэфиг.4, может быть выполнена глубокой вытяжкой, так что боковая стенка и торцоваястенка (дно) имеют по существу одинаховуютолщину. Ребра 6 и панель 13 последова 10 тельно формируются в операции, которая невызывает дальнейших растяжений материала банки,Если банка выполнена волочением сутонением стенки, плоская центральная па 15 нель 10 и опорный валик 9 будут толще, чембоковая стенка, и относительно жестче, такчто банка основывается на гибкости панелей 13 для расп ределения изменения объема продукта во время тепловой обработки,20 которая применяется к пищевым продуктамили пастеризации, применяемой к жидкостям.На фиг,7 показан третий вариант реали 25 зации консервной банки,Однако корпус банки, показанный нафиг,7, имеет направленный наружу фланец1, образованный на цилиндрическом горле17, которое, в свою очередь, поддерживает 30 ся заплечиком 18, который выступает внутрьот верхней цилиндрической части 7. Нафиг.8 показаны горловая часть и фланец заплечика на фиг,7 после крепления торца 19банки посредством двойного шва 20, Пре 35 имущества этого расположения горловойчасти и фланца заплечика в том, чтоа) требуется меньший торец банкиб) периферия двойного шва не выступает за боковую стенку, что в противном слу 40 чае создает риск проскока банки своегоместа на конвейерах или к "ВОЯЗЕ" упаковкам.с),периферия двойного шва не выступает за боковую стенку, давая воэможность45 банку катать по прямой линии,На фиг,9 показан график, полученныйпутем применения изменений внутреннегодавления к банке, как описано и показанона фиг.1, На фиг.9 различие между внутрен 50 ним давлением и внешним давлением графически нанесено по отношению к объемубанки. Сравнивая график а), связанный сописанными банками, с графиком б), связанным с банкой, основанной только на тра 55 диционных расширяющихся панелях вторцовой стенке банки и/или крышки банки, видно, что пэнелеобразование в боковойстенке согласно этому изобретению придает значительно улучшенное распределениеобъемных изменений в продукте. В обычныхбанках объемное расширение происходит врезультате 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 описанос 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 12 О, Таким образом имеется 30 панелей. Вогнутый радиус кривизны каж 50 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 времяформования.Преимущество, создаваемое изобретением, состоит в том, что металлическая бандой панели около 31 мм и по существу равенрадиусу 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 ипредохранять от случайных повреждений вовремя перевозок.10 Преимущества банок, показанных нафиг.10 и 11, следующие:разделение тонкостенной части стенкикорпуса банки на небольшие панели путемвключения от 24 до 45 вертикальных ребер15 делает банку менее чувствительной к небольшим повреждениям стенок корпуса, какие могут появиться во время изготовленияи последующих операций обработки либодо, либо после операции образования пане 20 лей и ребер,Благодаря этомустойкость банки к осевой нагрузке может быть увеличена или альтернативно легкая по весу стенка корпусаможет быть достигнута без ослабления25 прочности.Банки для напитков типа, показанногона фиг.10 и 11, имеющего 30 вертикальныхребер и толщину алюминиевых стенок 0,004 ф(0,1 мм) были изготовлены. В этих банках30 горло 17 и заплечик 18 имеют толщину около0.006"(0,15 мм), и торцовая стенка 12 имелатолщину около 0,012 ф(0,3 мм), Средняя стойкость к осевой разрушающей деформации50 банок была 317 фунт. ,фут по сравнению35 .с 273 фунт, фут у 50 банок.с гладкими корпусами той же толщины, и при толщине 0,00431- 325 фунт, фут.Хотя изобретение описано с точки зрения небольших банок для пищевых продук 40 тов или напитков, оно может применяться кболее крупным банкам, таким как размеромА 10 (диаметр 150 мм и высотой 180 мм) ибочкообразным контейнерам,Банки могут быть изготовлены из раз 45 ных листовых металлов, таких как белаяжесть, стали электроплакированные хромом разных типов хрома(оксида хрома). Листовой металл может быть предварительнопокрыт лаком (глазурью) или альтернативнока обеспечивает освобождение продукта с минимальным остаточным продуктом, остающимся в банке. Это достигается благодаря двум механизмам; во-первых, путем ограни- .чения скорости изменения поперечного се чения банки вдоль боковой стенки, и, во-вторых, путем предоставления возможности боковым стенкам прогибаться наружу до их первоначальной формы, когда крышка открыта. 10Преимущество также в том, что ребристые боковые стенки обеспечивают стойкость к случайным ударам, одновременно обеспечивая возможность применения бумажных этикегок или этикеток на оберточ ной упаковке для идентификации продуктов в них, Применение раскрашивания краска ми также возможно.Формула изобретения1. Корпус банки, выполненный излисто 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 . лей, параллельных центральной оси банки и соединенных между собой скругленными ребрами, и верхнюю цилиндрическую боковую часть, длина каждой цилиндрической части меньше 25 оь высоты боковой стенки, 30 о т а и ч а ю щ и й с я тем, что каждая панель вйполненагибкой и заключена в центральных углах от 8 доЗОО, и периметр боковой стенки банки в области ребер и вогнутых панелей равен длине окружности вообража емого круга с центром на центральной оси банки и радиусом, равным расстоянию от центральной оси до вершин скругленных ребер.402. Корпус по п,1, о т л и ч а ю щи й с я 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, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждая вогнутая панель содержит переходные элементы, наклоненные кцилиндричеСким частям под углом К от 150 Одо 177 .4, Корпус по пп.1-3, отл 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 скругленныхребер меньше 5 О радиуса кривизны цилиндрических частей,6. Корпус по пп.1 - 5, о т л и ч а ю щи йс я тем, что соединение боковой и торцовой стенок выполнено в виде кольцевоговалика, 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 которогоменьше диаметра цилиндрической части.8. Корпус по пп.1 - 7, отл и ч а ю щи йс я тем, что торцовая и боковая стенкиизготовлены волочением из единой листовой металлической заготовки до образования заданной формы.9. Корпус по п,8, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что боковая стенка выполнена тоньше,чем торцовая.10, Корпус по пп,1 - 9, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при использовании для обработанных пищевых продуктов она содержит от12 до 24 вогнутых панелей,11. Корпус по пп, 1 - 9, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что при использовании длягазированных напитков она содержит от,ОГдо 45 вогнутых панелей.18.38198 В новаРедактор Т рге Корректор И.Шмакова Заказ 2895 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель ехред М,Мо