4.- OPERACIN DE CERRADOA.- CERRADORAS La operacin de cierre de los envases de conservas alimenticias o cualquier otro producto, se realizan en las maquinas cerradoras. En principio las mismas se pueden clasificar en dos grandes grupos: Cerradoras de latas cilndricas y cerradoras de latas irregulares. Cerradoras de latas cilndricasLa mayor parte de la latas son cilndricas. Con esta forma se alcanzan ms fcilmente mayores velocidades de llenado y cierre. Las cerradoras que trabajan con bote cilndrico se dividen en dos tipos:-1.- Las que el envase gira durante la operacin de cierre. Pueden tener uno o varios cabezales y permiten unas grandes velocidades de cerrado. En ellas, el envase con su tapa, que se alimentan por separado a la maquina, se sitan entre el mandril y el plato de compresin, manteniendo el expulsor la tapa en su lugar mientras el plato va subiendo hasta colocar el envase en posicin de cierre, oprimido contra el mandril. En ese momento comienzan a girar conjuntamente el plato de compresin, el envase y el mandril, producindose la primera operacin de cierre por la accin de las rulinas correspondientes, que se aproximan portadas en sus brazos y accionadas por una leva; a continuacin, por un procedimiento anlogo, se efecta la segunda operacin, la misma plancha y acaba el cierre. Se emplean para la fabricacin de botes y tambin en el llenado de ciertos productos. Para establecer la velocidad de cierre de una maquina, han de tenerse en cuenta factores tales como: dimetro del envase, producto a envasar y posibilidades de derrame del producto.- 2.- Las que mantienen el envase sin rotar durante el cierre. En este tipo de cerradoras la lata permanece inmvil, mientras que el cabezal de cierre de la maquina gira en torno a la lata. En este cabezal van alojados los brazos porta rulinas.Tambin hay variantes de cerradoras de este tipo que trabajan al vaco para productos determinados como crnicos, lcteos, etc. Hay varias formas de conseguir un vaco en el proceso de llenado y cierre de un envase:-Vaco mecnico, por medio de una bomba de vaco, manteniendo el envase durante el cierre en una cmara hermticamente cerrada.-Vaco por vapor de agua, expulsa el aire inyectando un chorro de vapor en el espacio en cabeza del envase lleno. Cuando el vapor se condensa se produce el vaco.-Vaco por llenado en caliente, conseguido llenando a tope el envase de producto caliente y por tanto dilatado, cuando se enfra y reduce su volumen se genera una cmara de vaco interior. En funcin del producto a envasar se elige un tipo u otro de cerradora, as el prime caso se emplea para productos dietticos, y el ultimo para productos crnicos. El uso de vaco siempre reduce la velocidad del ciclo.Cerradoras de latas irregularesCon el trmino irregular se engloba a todos los tipos de latas que no son cilndricas. Estas cerradoras estn diseadas para realizar el cierre de latas con forma oblonga, oval, rectangular, cuadrada, o en forma de pera; suelen funcionar a velocidades bajas y tienen un diseo complejo. Algunas de estas cerradoras se han diseado para trabajar en condiciones bajo vaco, lo que complica an ms la operacin mecnica de los equipos.El principio de funcionamiento es el siguiente: las latas llenas de producto llegan a la mquina, bien manual o mecnicamente, hasta la plataforma de cerrado, comnmente denominada plato de compresin, antes de posicionarse el fondo sobre la lata. Por tanto, la colocacin del envase y el fondo se efecta de manera anloga a una cerradora de envase redondo. En estas maquinas, las rulinas de la primera operacin, que suelen ser una pareja, van colocadas de forma diametralmente opuestas. Las mismas giran alrededor del mandril y el envase, que estn parados, ejerciendo sobre este ltimo una presin determinada que es regulada por la accin de una leva. Ver dibujo n 10.

Figura n 10: Vista en planta de un cabezal de cierre para envases rectangularesA continuacin y en forma similar, entran en accin las rulinas de segunda operacin. Acabado el cierre y separados los brazos portarulinas de segunda operacin, acta el expulsor, que separa el envase del mandril, acompaando al plato de compresin en su movimiento de descenso.Algunas cerradoras de latas irregulares a vaco, alimentadas a mano elevan la lata en dos fases. Esto significa que una vez que la lata ha sido colocada en el plato, el movimiento mecnico de la maquina eleva la lata hasta un punto por debajo de la rulina de cierre. En esta posicin se hace el vaco en la cmara de cerrado. Este vaco desencadena el segundo movimiento de elevacin, que sube la lata hasta permitir el comienzo de la operacin de cierre. Las cerradoras de mayor velocidad normalmente funcionan con una estacin de prevaco antes del cierre.Algunos tipos de estrella rotatoria, permiten aumentar la velocidad, pero rara vez se superan las 100 latas/minuto. Cuando no es posible conseguir mantener una separacin entre el cuerpo y su fondo antes del inicio de la operacin de cierre, durante el tiempo que se hace el vaco, entonces se requiere emplear fondos especialmente diseados, que proporcionan un paso a la salida del aire del interior de la lata. Esto se consigue, haciendo sobre el ala del fondo unas muescas, que apoyan sobre la pestaa del cuerpo, elevando ligeramente el nivel del ala, y dejando por tanto un espacio libre para la salida del aire interior. Sin esta separacin, la pestaa del cuerpo de la lata se encajara sobre la goma del ala del fondo, creando un sellado que impedira la obtencin de vaco dentro de la lata. Normalmente se denomina a este tipo de fondo especial como fondo con dimples. Mas adelante volveremos sobre la complejidad del cierre de envases irregulares.Piezas bsicas del utillaje de cierreRulinas: Son rodillos de acero en el caso de fabricantes de envases o acero inoxidable especial para conserveros, con un grado de dureza muy elevado. Van motados sobre un eje o sobre cojinetes. Ver figura n 11 Figura n 11: Rulina de cierreLa rulina aqu dibujada es del tipo de doble gua, y en ella se aprecia el montaje de su eje con los rodamientos correspondientes. Las medidas acotadas sobre el dibujo se refieren a las dimensiones adecuadas para un tipo de cerradora especifico - FMC. 521 -. Las cotas encerradas en rectngulo son bsicas para un ajuste correcto, ya que marcan las distancias desde el punto de referencia en la garganta de la carretilla a su taln (3.15 mm), y a su superficie de guiado (28.63 mm)Las zonas de trabajo de estas rutinas estn configuradas con unas siluetas de forma especial, denominadas perfiles de cierre. El brazo donde se insertan, efecta un movimiento de aproximacin y separacin respecto al mandril de manera automtica. Este movimiento es mandado por una leva.Su misin durante el cierre, y su actuacin durante el mismo ya han sido descritas ms arriba. Las formas y dimensiones de los perfiles de las rutinas, influyen de manera decisiva sobre la hermeticidad del cierre. Las gargantas de las rutinas deben tener un excelente acabado superficial, cuanto superior sea el mismo los resultados sern mejores. Rulina de primera operacin: Su perfil es siempre profundo y estrecho, siendo la curvatura del borde inferior ms acusada que la del superior. Ver figura n 8. El perfil acta de generatriz para formar los ganchos del cuerpo y fondo. Su objeto es enrollar el metal del ala del fondo con el de la pestaa del cuerpo, quedando esta introducida en aquella. Ver figura n 8. El cierre resultante presenta una forma exterior redondeada y su altura es inferior a la del cierre terminado. Rulina de segunda operacin: Su perfil es menos profundo y ms alto que la de primera operacin, presentando una curvatura ms acentuada en su borde superior. Ve figura n 9. Como ya hemos explicado, realiza la operacin de acabado presionando el cierre, formado en la primera operacin, contra el mandril, de modo que los ganchos queden planchados y rectos. Ver figura n 9.Mandril: Es un plato montado sobre un eje, con un reborde o labio que se ajusta al fondo a cerrar, y cuyas caractersticas depende del fabricante del envase. Ver figura n 12. Sus dimensiones influyen tambin sobre la forma y configuracin del cierre, ya que hace de base de apoyo a la accin de las rulinas. El mandril representado en seccin en la figura n 12 es un ejemplo tpico de plato para envase redondo, para ser usado con rulinas del tipo guiado. Muestra una rosca central de paso fino y a izquierdas, para asegurar que no se afloje con el giro del mismo a derechas. Va dotado de cuatro agujeros en su cara inferior, para una llave especial de montaje y desmontaje. En la misma cara presenta un rebaje para el alojamiento del perfil del fondo.

Figura n 12: Ejemplo de mandril para fondo redondoEl labio es de forma ligeramente cnica, para facilitar la expulsin del envase cerrado y adaptarse mejor a la forma inicial de la cubeta. Antiguamente la superficie del labio se estriaba para evitar deslizamientos del fondo durante el cerrado, pero esta prctica se ha eliminado por generar daos en el barniz de proteccin exterior del fondo, que posteriormente daban origen a oxidaciones en la zona. Su parte central presenta un vaciado, que sirve para salvar los anillos de expansin y gradas del perfil del panel del fondo. El labio del mandril queda definido por cuatro dimensiones bsicas que estn indicadas en la figura n. 13

Figura n13 : Perfil del labio de un mandrilLas mismas son - Altura de labio S1. El valor de S1 est ligado la profundidad de cubeta (A) del fondo. SEFEL propone la siguiente formula para su determinacin: o S1 = A + 0.13 para todos los fondos redondos iguales o mayores de 60 mm de dimetroo S1 = A + 10 para los dimetros inferiores a 60 mm.- Angulo de inclinacin del labio: Su valor normal es de 4. Cuanta admitida por SEFEL- Radio de la base del labio P1. Su valor normal es de 1 mm. Cuanta admitida por SEFEL.- Dimetro en el punto de referencia N2: El dimetro N2 se obtiene a partir del dimetro del bloque del punzn de troquelado del fondo (B1), es decir a partir de la pieza que define el dimetro de la cubeta del fondo. SEFEL recomienda la siguiente formula :o N2 = B1 + 0.12Plato de compresinComo ya adelantamos anteriormente, sirve de soporte al envase, centrndolo y transmitiendo la presin del muelle sobre el mandril. Su forma depende de la del extremo del envase. En el caso de cerradoras para fabricacin de latas, presenta un perfil copiando del de la pestaa del cuerpo del envase; para cerradoras de llenado tiene unos canales en su superficie, que coincide con el cierre de su base, para fijar el bote en la posicin correcta. Ver figura n 14. En la misma se presenta el perfil de un plato para cerradora de fabricacin de envases, y se dan las formulas aproximadas para la determinacin de sus medidas, en funcin del formato a cerrar.

Figura n 14: Perfil del plato de compresin para cerradora de fabricantes de envasesVa montado sobre un eje. En reposo est a una distancia del mandril superior a la del envase con el fondo posicionado en el momento del cierre. La presin se regula actuando sobre este plato, mas tarde volveremos sobre ello al tratar el ajuste de una cerradora.El centrado del plato tiene tambin influencia durante el cierre. Debe de estar perfectamente centrado respecto al eje y lo ms paralelo posible al mandril.Expulsor:Todas las mquinas cerradoras automticas estn provistas de mecanismos de expulsin, que al mismo tiempo contribuyen al mantenimiento de la correcta posicin del fondo sobre el envase, antes de llegar a la posicin de cierre. Adems el expulsor separa el envase cerrado del mandril, una vez efectuado el cierre.Este expulsor es un eje, cargado con un resorte, con un pequeo plato en su extremo, que se aloja en un orificio realizado en el centro del plato mandril. Est dotado de un movimiento alternativo (ascendente-descendente) actuando en el centro del fondo. Ver figura n 15

Figura n 15: Cabezal de cierre para cpulas y fondos de aerosoles con expulsorEl cabezal representado en la figura n 15, es el de una cerradora de cabezales horizontales para el cierre de cpulas y fondos para envases aerosoles. La parte de arriba del dibujo presenta la seccin de un cabezal para cpulas, en este caso el extractor es ms corto para dejar espacio a la mayor altura de la cpula. La parte de abajo del dibujo muestra el caso de fondos, que tienen una forma cncava. En las cerradoras equipadas con inyeccin de vapor para lograr vaco, es necesaria una completa sincronizacin de los movimientos del plato de compresin y el expulsor. Al aumentar la velocidad, el ajuste del expulsor resulta ms crtico, y debe ser ms exacto cuanto ms rpido se trabaje. B.-CIERRES Cierres de latas cilndricasActualmente los equipos de cerrado para envases cilndricos, tanto a bote parado como rotatorio, producen cierres uniformes y de alta calidad, con pocos problemas en trminos de conformado de metal. Sin embargo, los cambios que se han ido introduciendo en el espesor del material del fondo, con reducciones sensibles del mismo, han obligado a un rediseo del ala de los fondos con el fin de mantener una alta calidad del cierre. Volveremos sobre este tema ms adelanteEl uso muy frecuente de envases embutidos en diferentes sectores, como pescado y crnicos, ha reducido sensiblemente el riesgo de falta de calidad en el cierre, que se reflejara en alteraciones por fugas. Si se emplea latas tipo tres piezas, con la costura lateral soldada elctricamente, siempre se produce una zona de menor calidad en el solapamiento de los ganchos de fondo y cuerpo, coincidiendo con la regin de la costura lateral, debido a un aumento de espesor del gancho del cuerpo, originado por la soldadura. Este efecto se acenta hasta un punto que puede ser peligroso cuando se trata de envases con la costura lateral engatillada o engargolada con aportacin de cemento termoplstico como material sellante. Claro est, que las limitaciones de uso de este tipo de envases a productos sin proceso, reducen sustancialmente el riesgo de fugas. De cualquier manera, las normas de aceptabilidad del cierre que se apliquen, han de garantizar, que se mantiene la integridad adecuada en esa rea de alto riesgo de la costura.Si se compara la calidad de cierre que ahora se consigue, con el uso generalizado de envases tres piezas soldados elctricamente o embutidos, con los que antiguamente se obtenan con envases engargolados y soldados con soldadura estao-plomo, los resultados han mejorado de manera muy importante, ya que el cierre se mantiene uniforme en todo el permetro, sin presentar reas de alto riesgo, si bien siempre hay un punto de menor calidad en la zona de la costura soldada elctricamente, como ya hemos indicado.Cierres de latas irregulareHay una serie de mercados que emplean latas de forma irregular, como pueden ser: crnicos, pescados y aceites comestibles. Sin embargo, la necesidad de conseguir cierres de alta calidad, es ms difcil si se emplean estas latas de cuerpo y fondos irregulares, si se compara con los resultados conseguidos con lastas cilndricas.Se comprender mejor esto, si volvemos a recordar como se realiza el cierre de estas latas. Una vez depositado el fondo sobre el cuerpo del envase, se coloca el conjunto sobre el plato de compresin. Este le eleva y aloja la cubeta del fondo en el plato mandril de cierre. Los brazos portadores de las rulinas de cierre inician su movimiento hacia dentro recordamos que normalmente hay una pareja diametralmente opuestas de rulinas de cada operacin - y contactan con el ala del fondo. Una vez que se realiza este contacto, comienza la operacin de deformado del metal. Las rulinas de la primera operacin se mueven progresivamente hacia dentro, conforme le dan la vuelta a la lata. La operacin de deformado crea una onda de metal frente al perfil de la rulina por la accin de la misma. En las latas cilndricas esta onda se distribuye uniformemente durante el ciclo de la primera operacin de cierre. En las latas irregulares esta operacin de formado funciona de la misma manera, con la salvedad que conforme la rulina de la primera operacin va rodeando a la lata, la onda de material que discurre delante de la misma al llegar a cada esquina se deposita en ella. Esta falta de control del metal en las esquinas, frecuentemente produce pliegues y arrugas en el gancho del fondo de la primera operacin de cierreCuando comienza el ciclo de la segunda operacin de cierre, tambin normalmente por medio de dos brazos porta rulinas, se comprime la unin para producir un cierre hermtico con la ayuda de la junta de goma, mantenida la misma con la suficiente presin para producir un cierre libre de fugas. Lgicamente, cuanto menor sea el radio de la esquina de la lata irregular, mayor ser el riesgo de formarse fuertes arrugar que falseen el cierre. Se emplean diversos mtodos para reducir el riesgo de formacin de pliegues y arrugas en las esquinas. El diseo del fondo juega un papel crucial en la solucin de estos problemas.Si el material del ala del fondo se reduce en cada esquina, la onda de metal que se deposita en este punto durante la primera operacin de cerrado se reducir de tamao. Esto produce un gancho de fondo ms uniforme en los lados rectos y las esquinas. Obviamente, son necesarios definir unos parmetros crticos mnimos, y a partir de ellos calcular la reduccin en anchura del ala, para as equilibrar el material que se depositar en cada esquina durante el cierre. Para ampliar esta informacin recomendamos leer el trabajo: - Cierres de envases rectangulares Los fabricantes de maquinaria, en conjuncin con los metalgraficos, han estudiado el diseo de las operaciones de cerrado para controlar adecuadamente el material en las esquinas de las latas irregulares. La reduccin de material del ala en los radios se hace de manera progresiva, inicindose antes de que acabe el tramo recto de dicha ala. Las rulinas de primera operacin suelen tambin empezar su movimiento en curva de manera gradual, un poco antes de que acabe el lado recto, y antes de llegar al radio de la lata. As se controla mejor la formacin del gancho en los radios.Otra forma de mejorar el cierre, es que la primera operacin del mismo, se realice en dos vueltas alrededor de la lata en lugar de una y fraccin, como ocurre en los envases redondos. Esto permite conformar el metal del ala mas suave y progresivamente, con lo que el riesgo de pliegues y arrugas disminuye.