CIERRE PARA ENVASES DE METAL

Fig. 15-1 Lata de tapa perforada utilizada hasta 1900

Variedad de envases de metal que utilizan el doble sello

ESTRUCTURA DEL ENVASE PESTAÑA DEL CUERPO: Borde del cilindro del cuerpo ensanchado hacia afuera en un reborde u orilla. Forma el gancho del cuerpo durante el doble sello y se entrelaza con el gancho de la tapa. PESTAÑA DE LA TAPA: Forma el gancho de la tapa.

Pestaña del cuerpo de la lata

Pestaña de la tapa

COMPUESTO SELLADOR Se aplica en la depresión anular alrededor de la orilla de la tapa Compuesto empleado depende del producto y el método de esterilización

Fig. 15-5 Aplicación del compuesto sellador a la tapa

EL DOBLE SELLO HERMÉTICO Unión del cuerpo de la lata y la tapa Entrelazado entre las pestañas de cuerpo y tapa Se forma en dos operaciones: primera y segunda Requiere compuesto sellador

Diagrama de la mordaza y el rodillo del cabezal sellador Rodillo de la Segunda Operación Rodillo de la Primera Operación Mordaza y perno Tapa Cuerpo Tapa Placa Base Cilindro de presión Diagrama de la mordaza y el rodillo del cabezal sellador

Formación del Doble Sello

Primera operación completa PRIMERA OPERACION La pestaña de la tapa se engancha con la pestaña del cuerpo de la lata No se puede corregir una primera operación defectuosa en etapas posteriores Primera operación completa

Sello de Primera Operación La calidad se ve afectada por: 1. Altura del perno calibrador 2. Presión correcta de placa base 3. Alineamiento correcto entre los rodillos selladores y la mordaza selladora 4. Ajuste del rodillo de primera operación

SEGUNDA OPERACION Rodillo tiene una acanaladura mas plana con un perfil diferente al del rodillo de la primera operación Diseñado para comprimir los ganchos preformados para ajustar sello doble SEGUNDA OPERACION COMPLETA

EL SELLO HERMETICO Formado por compuesto sellador y sello doble trabajando juntos Compuesto sellador NO compensa un sello doble defectuoso

Contenedor Plástico con Tapa de Metal y Doble Sello El doble sello también se utiliza para envases plásticos con tapa de metal

ESTRUCTURA DEL DOBLE SELLO Calidad definida por evaluación de estructuras específicas del sello Especificaciones del sello definidas por fabricante de latas y tapas Evaluación final definida por inspección del sello desmontado

MEDIDAS DEL SELLO Profundidad de la Depresión del Fondo de la Tapa: medida desde la parte superior del doble sello al último panel adyacente a la pared interior del doble sello

MEDIDAS DEL SELLO Grosor del Sello: La distancia máxima medida a través o perpendicularmente a las capas de material en el sello

MEDIDAS DEL SELLO Ancho del Sello (longitud o altura): Dimensión medida paralelamente a los ganchos del sello

MEDIDAS DEL SELLO Gancho del Cuerpo y de la Tapa: Reflejan el aspecto interno del doble sello Gancho del Cuerpo Gancho de la Tapa

MEDIDAS DEL SELLO Sobreposición (Traslape): Grado de entrecruzamiento entre el gancho del cuerpo y el gancho de la tapa Sobreposición

GRADO DE AJUSTE Se juzga por el grado de arrugamiento del gancho de la tapa Clasificación indica la falta relativa de arrugas

EVALUACIÓN CRÍTICA DEL DOBLE SELLO Aunque la forma y configuración externa del doble sello parezcan ser satisfactorias, puede que haya una o mas estructuras internas críticas que no sean aceptables; como resultado, no se logra un sello hermético. Se requiere un juicio experimentado para determinar la severidad de condiciones consideradas “fuera de lo normal”

DEPRESIÓN EXCESIVA DEL FONDO DE LA TAPA Resulta en ganchos de la tapa y sobreposición acortados Posible causa - presión excesiva de la placa base (inferior)

Sello de primera operación suelto OK! SUELTO Sello de primera operación suelto

Sello de primera operación apretado excesivamente OK! APRETADO Sello de primera operación apretado excesivamente

Sello de la segunda operación suelto OK! Sello de la segunda operación suelto

Sello de la segunda operación apretado excesivamente Muy ancho OK! Sello de la segunda operación apretado excesivamente

Sobreposición insuficiente OK! Sobreposición insuficiente

DEFECTOS ESTRUCTURALES Anormalidades del sello que pueden resultar en pérdida del sello hermético Acciones correctivas deben ser tomadas inmediatamente después de la observación

Pendiente Pendiente

Costura o sello cortado Doble sello fracturado en el cual la capa exterior del sello fracturado Varias posibles causas Mordaza y rodillos mal ajustados Sello cortado Hay que detenerse y corregir inmediatamente

Formación de una protuberancia del sello Formación de una protuberancia del sello. La posición 1 indica un sello doble normal y la posición 4 indica una protuberancia del sello desarrollada en su totalidad

Fig. 15-34 Sello defectuoso causado por patinaje Sello normal Sello flojo Fig. 15-34 Sello defectuoso causado por patinaje

SELLO FALSO Sello completamente desenganchado No se puede detectar visualmente la mayoría de las veces Se descubre durante el desmontaje del sello

SELLO FALSO Sello falso

Pestaña aplastada

EVALUACION DE LA INTEGRIDAD DEL DOBLE SELLO La inspección tendrá que hacerse por un técnico entrenado en cierres Supervisado por una persona que haya completado exitosamente un curso de operaciones de enlatado La inspección tendrá que incluir examen visual y desmontaje de sellos La estructura interna puede estar mal y no se logra sello hermético, aunque se vea bien…

EXAMEN VISUAL Requerido para cada cabeza de la máquina selladora Elementos externos tendrán que examinarse por evidencia de defectos graves

EXAMEN VISUAL Tiene que ser realizado con frecuencia necesaria para asegurar un cierre apropiado Debe hacerse a intervalos de tiempo no mayores de 30 minutos Deben hacerse inspecciones adicionales luego de un atascamiento o durante los cambios de suministro de latas o tapas

EXAMENES CON DESMONTAJE DEL SELLO Realizadas por un técnico especializado A intervalos suficientemente frecuentes para garantizar un sellado apropiado Que no exceda las 4 horas de producción Al iniciar operaciones Luego de un atascamiento Luego de realizar ajustes

Procedimiento de Desmontaje y Mediciones Hay dos métodos permitidos para realizar la inspección Método del micrómetro Método óptico

Método del Micrómetro Se requieren las siguientes medidas Largo del gancho de la tapa Largo del gancho del cuerpo Ancho (largo o altura) del sello Grado de ajuste (en base a las arrugas) Grosor Clasificación del sello en la juntura (USDA)

Método del Micrómetro Cuerpo Grosor Ancho Depresión Depresión Tapa Gancho del Cuerpo Sobre posición Depresión Gancho de Tapa Depresión Cuerpo Tapa + Grado de ajuste (arrugas) + Clasificación del sello en la Juntura (USDA)

Método Óptico Hay que tomar trozos del sello en al menos dos lugares Excluyendo el área de la juntura Se requieren las siguientes medidas Largo del gancho del cuerpo Sobreposición Grado de ajuste (arrugas) Grosor Clasificación del sello en la juntura (USDA)

Método Óptico Cuerpo Grosor Ancho Depresión Depresión Tapa Gancho del Cuerpo Sobre posición Depresión Gancho de Tapa Depresión Cuerpo Tapa + Grado de ajuste (arrugas) + Clasificación del sello en la Juntura (USDA)

Grado de Ajuste En un doble sello completo las arrugas del gancho de la tapa se utilizan para estimar el grado de ajuste del sello El grado de ajuste es un valor numérico que indica cuan libre de arrugas quedó el gancho de la tapa al formar el doble sello Existen varios sistemas numéricos para esto.

Grado de Ajuste El grado de ajuste debe ser juzgado por la amplitud de la arruga más larga y no por el número de arrugas presentes.

Clasificación de la Juntura La clasificación de la juntura indica la cantidad (por ciento) de metal del gancho de la tapa disponible para sobreposición cuando se entrelaza con el gancho del cuerpo

Procedimiento de Evaluación para Envases Plásticos con Doble Sello El principal indicador es la compresión de la pared del cuerpo plástico El doble sello del contenedor plástico puede filtrar si la compresión está muy suelta o muy ajustada Demasiada compresión puede fracturar la pared plástica

El rango aceptable de compresión es de 30 a 50 por ciento. 20 por ciento está muy suelto. 70 por ciento es muy apretado.

Interpretación de los Resultados de la Inspección Si los resultados de la inspección no son satisfactorios, se debe repetir la evaluación con otra muestra de la misma estación tapadora antes de realizar ajustes. Si la condición persiste, hay que tomar una decisión (personal con experiencia) de detener inmediatamente para realizar ajustes o esperar hasta la próxima intervención

Interpretación de los Resultados de la Inspección La formación de un buen sello no puede juzgarse por medidas solamente Una buena evaluación del doble sello requiere experiencia y destreza

Registros Todas las evaluaciones, visuales o destructivas, deben ser registradas La naturaleza exacta de los defectos, y las acciones correctivas realizadas, deben ser registrados Cualquier situación marginal o inusual que se observe durante las evaluaciones debe ser registrada Los registros deben ser precisos y completos

Preguntas?

Cierres para Envases de Vidrio

Fig. 16-1 Las partes básicas de un envase de vidrio Costura vertical del anillo del cuello Superficie selladora Agarradera de vidrio o hilo Reborde de transferencia Acabado Hombro Línea de partida del anillo del cuello Pared lateral Cuerpo Costura del molde Línea de partida del asiento Talón Asiento Fondo Rosca continua (R.C. para tapas tipo tornillo) Presionar y Torcer (PT) Fig. 16-1 Las partes básicas de un envase de vidrio

Lubricantes o Tratamientos para Superficies de Vidrio Facilita flujo uniforme de envases a través de los sistemas transportadores Protege superficie contra abrasión

Definiciones de Términos para Cierres de Vidrio Cara: parte externa de tapa Panel: área central plana en parte superior de tapa Reverso: parte interna de tapa Agarradera (Ancla): protuberancia horizontal de pestaña que sujeta tapa en su lugar Rosca o Hilo: ranura espiral en el reborde de la tapa cuyo hilo continuo encaja con el del cuello de vidrio

Definiciones de Términos para Cierres de Vidrio Revestimientos y Litografía: Protege el metal (de la tapa) Adhiere el material de juntas Decora la tapa Junta: parte selladora de la tapa Plastisoles: material usado en la junta

Definiciones de Términos para Cierres de Vidrio Botón de seguridad o de presión Área circular levantada en centro de panel que se utiliza en productos al vacío Indica si hay o no hay vacío en la planta procesadora y al consumidor Debe estar hacia abajo luego del procesamiento y enfriamiento

Fig. 15-2 Partes de los cierres de metal al vacío Panel Radio Borde Curva Agarraderas Cara Reverso Fig. 15-2 Partes de los cierres de metal al vacío

Fig. 15-3 Tapa regular de agarradera o de torsión

El Papel del Vacío en la Obtención de Buenos Sellos El vacío dentro del envase desempeña un papel importante ya que mantiene el sello hermético

Tipos Principales de Cierres al Vacío Agarradera PT (presión y torsión) Hilo continuo con plastisol alineado (PLTC)

Tapas de Giro o Torcer Tipo Agarradera Tipo más predominante de tapas al vacío Consiste de un cuerpo de acero con 3 a 6 agarraderas Contiene junta de plastisol de flujo

Aplicación de Tapas de Giro con Agarradera Girando la tapa para fijar las agarraderas de la tapa al acabado Las agarraderas y el vacío mantienen las tapas en su lugar en el acabado Vacío es sumamente importante

Tapa Tipo PT (Aplicar con Presión y Quitar con Torsión) Usadas ampliamente para alimentos infantiles Cuerpo de acero sin agarraderas Junta de plastisol moldeado Tiene panel o botón de seguridad

Fig. 4. Tapa de presión y torsión (PT) Posición arriba Posición abajo Fig. 4. Tapa de presión y torsión (PT)

Aplicación de Tapas PT Presionada hacia el acabado de vidrio Junta de cierre debe precalentarse Mantenida en su lugar sobre el acabado principalmente por efecto del vacío

Tapas de Tipo PLCT (Tapas de Hilo Continuo de Plastisol Alienado) Armazón de metal o plástico con un reborde con hilo estriado Contiene empaquetadura de plastisol y se coloca atornillando el cierre en el acabado del envase de vidrio Puede ser usada en aplicaciones con o sin sello

Evaluación del Cierre Prueba visual no destructiva Remoción de tapas o pruebas destructivas Ambas tienen que hacerse en la máquina tapadora y después del procesamiento y enfriamiento

Inspección Visual de Defectos Suspensión (posición de la agarradera) No destructivo Medición de acoplamiento de agarradera del cierre con las roscas del acabado de vidrio Distancia entre la orilla principal de agarradera y costura vertical del anillo del cuello en el acabado de vidrio

Fig. 16-8. Suspensión de +6

Inspección Visual de Defectos Medidas de Suspensión No se recomienda que esto remplace las mediciones de “seguridad” Útil una vez que se ha establecido relación con seguridad

Inspección Física de los Defectos Vacío: Medido con manómetro de vacío. En tapas de agarradera y plastisol, el botón indicador debe estar hundido luego del procesamiento y enfriamiento, pero puede estar arriba luego de la tapadora. Temperatura: Temperatura del producto registrada junto con el vacío

Inspección Física de los Defectos Espacio de cabeza: Medido con un calibrador de profundidad o de espacio de cabeza Se puede usar un regulador de espacio de cabeza, pero debe estar bien ajustado para evitar problemas 6% del volumen del envase a la temperatura de llenado

Inspección Física de los Defectos Junta: Impresión visible nivelada alrededor de la circunferencia de la junta (compuesto) hecha por el contacto con el acabado de vidrio Atravesado: Parte superior del acabado de vidrio ha penetrado la junta (el compuesto) hasta el metal

Inspección Física de los Defectos Torsión de Remoción: La fuerza requerida para remover una tapa. Medido con un torsiómetro. Para tapas de hilo continuo (PLTC)

Inspección Física de los Defectos Seguridad Medidas más confiables de la aplicación correcta de tapas con agarraderas Intervalos de los valores de seguridad son especificados por el fabricante de los cierres para la aplicación de las tapas

Inspección Física de los Defectos Medidas de Valores de Seguridad 1. Trazar línea vertical sobre tapa y frasco 2. Abrir tapa hasta romper el vacío 3. Volver a tapar hasta que se sienta apretada al tacto 4. Medir distancia entre las líneas verticales

Fig. 16-9. Ilustración de la medida de seguridad Marca hecha por el operador Medida de seguridad (a 1/16”) Fig. 16-9. Ilustración de la medida de seguridad

Inspección Física de los Defectos Seguridad Valor de medidas tomadas después del procesamiento y enfriamiento van a ser menores que los valores de medidas después del sellado (tapadora)

Frecuencia de Inspección Tienen que: Inspeccionarse a intervalos regulares para asegurar cierres satisfactorios por técnico entrenado Incluir exámenes visuales y físicos

Exámenes Visuales (no destructivos) Al menos un envase por cada cabeza tapadora Incluye un examen de defectos de tapa y envase No limitar la inspección a los cierres. Inspeccionar el frasco completo

Exámenes Visuales (no destructivos) Tiene que examinarse, por lo menos, cada 30 minutos Tienen que hacerse exámenes al inicio de producción, inmediatamente después de atascamiento de envases, ajustes a la máquinas o paros prolongados

Exámenes Visuales (no destructivos) Deben hacerse cuando se cambien frascos o tapas Conducido con muestras de frascos obtenidos de la tapadora y después del procesamiento y enfriamiento Tendrán que registrarse defectos y acciones correctivas seguidas

Examen Físico (destructivo) Tienen que hacerse a intervalos con frecuencia suficiente para asegurar un cierre adecuado (deben hacerse a intervalos que no excedan 4 horas de operación continua de la tapadora) Los defectos tienen que registrarse junto con la acción correctiva seguida

Exámenes Físicos (destructivos) Deben hacerse exámenes adicionales del cierre al inicio de la producción inmediatamente después de un atascamiento y de ajustar la máquina tapadora Deben realizarse estas inspecciones con frascos recién tapados y con frascos que han sido procesados y enfriados

Preguntas??

Cierres para Envases Semirígidos y Flexibles

Introducción Hoy en día, el uso de envases semi-rígidos y flexibles es muy amplio y variado Principalmente están compuestos por distintas capas de material plástico o de cartón Están sellados por calor o doble sello Costura Continua

Introducción Se usan en las siguientes aplicaciones: * Autoclavado * Proceso aséptico * Llenado en caliente * Llenado en frío * Alimentos de baja acidez * Alimentos de alta acidez

Introducción Normalmente los envases están compuestos de polipropileno con una capa intermedia o barrera al oxígeno Los envases se compran preformados o pueden ser formados en conjunto con la operación de llenado

Residuos de polipropileno parecidos a escarcha Fig. 17-2 Las diferentes capas de la tapa y del envase se escogen para formar un sello apropiado y facilitar que el consumidor pueda abrirlo (falla)

Envases flexibles El producto envasado afecta la forma o perfil del envase de forma significativa Bolsas flexible y retortables Evitar contaminación del área del sello Manejar con cuidado para evitar que se dañen unas a otras Preformadas o en rollos

Envases Semirígidos El producto envasado no afecta la forma El envase puede ser deformado por una presión externa menor a 10 libras por pulgada (psig) Se forman por soplado y termoformado

Envases Semirígidos Semirígidos con tapas de metal y doble sello Semirígidos con tapas selladas con calor Envases de cartón Muchas capas de material Se llenan y cierran con procesamiento aséptico Si se detectan sellos defectuosos hay que evaluar toda la producción desde la última prueba exitosa

Métodos para Formar Envases Método por soplado - Involucra forzar o soplar plástico derretido dentro den un molde para dar la forma deseada al envase Método de termoformado - Los envases son fabricados ejerciendo presión sobre una película de plástico dentro de una matriz adecuada

Sellado de Envases Se utilizan los siguientes métodos: Sellado por inducción Sellado por impulso Sellado por barra caliente Sellado con ultrasonido

Sellado de Envases Parámetros que influyen sobre la integridad del sello (especificadas por fabricante del material) Presión Temperatura de la cabeza selladora Tiempo de derretido Es importante mantener el área del sello, y las tapas, parejas, planas y libres de contaminación, grasa, humedad y alimento Las bolsas retortables no se deben llenar en exceso.

Inspección de los Envases Sellados Los productores de alimentos deben trabajar con los manufactureros de envases para desarrollar métodos de prueba Inspecciones personas entrenadas Escogiendo muestras al azar de cada cabeza selladora Antes y después del procesamiento térmico

Inspección de los Envases Sellados Inspecciones con frecuencia suficiente para garantizar que la maquinaria funciona bien y el sello es hermético Visuales: cada 30 minutos Desmontaje: Al menos cada 2 horas Se tienen que realizar inspecciones Al poner en marcha el equipo Después de ajustar material o equipo

Defectos Menor: Apariencia del empaque, no hay pérdida de hermeticidad Mayor: Daño evidente, no hay seguridad de que se mantenga la hermeticidad Crítico: La hermeticidad se perdió

Tapa del envase Vista interior Pestaña del envase El área sombreada del dibujo representa las zonas selladas. Tanto el sellado de la pestaña del envase como la de la tapa deben ser examinadas para detectar defectos de apariencia, igualdad, alineación y defectos visuales

Documentación Requerida La hermeticidad es esencial para la esterilidad comercial Todas las inspecciones y acciones correctivas deben ser documentadas Todas las observaciones y acciones correctivas se tienen que registrar

POR FIN !!!