封罐機(jī)如何工作？封口機(jī)如何工作？

封罐機(jī)如何工作？封口機(jī)如何工作？

(1)金屬容器的密封形式任何二片罐(桶)身或三片罐(桶)身與頂或底的結(jié)合處,至少有一個(gè)或兩個(gè)接縫(單片噴霧罐除外)。金屬容器上沿用了百余年的惟一封口方式為二重卷邊( doubleam),能經(jīng)受起嚴(yán)格的跌落試驗(yàn)要求大桶采用三重卷邊( triple seam)。根據(jù)內(nèi)容物的不同要求,封口后的密封程度可分為氣密封口(封口處不泄漏氣體的封閉形式)、液密封口(封口處不滲漏液體的封閉形式)和緊密封口(封口處不外漏固體的封閉形式)。金屬容器因可以長(zhǎng)期貯存食品而具有不可替代的地位,但它也有缺點(diǎn),即在封口處容易發(fā)生泄漏,造成內(nèi)容物腐敗或外泄。據(jù)輕工部門統(tǒng)計(jì),我國(guó)食品罐頭的質(zhì)量事故,有將近70%以上都是因?yàn)榉饪趩?wèn)題造成,由此可見(jiàn)金屬容器封口的重要性。

(2)二重卷邊的結(jié)構(gòu)二重卷邊是罐(桶)與蓋、底的組合,以五層咬合連接在一起的卷封形式。

其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-1所示,是由相互鉤合的二層罐(桶)身材料和三層罐(桶)頂、底蓋材料及嵌入它們之間的密封膠構(gòu)成。二重卷邊結(jié)構(gòu)中的卷邊厚度(T)、卷邊寬度(W);埋頭度、身鉤長(zhǎng)(BH)、蓋鉤長(zhǎng)(CH)、疊接長(zhǎng)度(a,疊接率)、皺紋度(緊密度)等指標(biāo)是構(gòu)成二重卷邊的要素。雖然二重卷邊的基本結(jié)構(gòu)沒(méi)有過(guò)變化,但其形式有一些改變,如使卷邊的外形發(fā)生變化,或使卷邊移位,或減少卷邊結(jié)構(gòu)的尺寸。二重卷邊的外形有耳朵形和矩形兩種形式。經(jīng)濟(jì)封口法見(jiàn)圖3-2其卷邊不同于常見(jiàn)的卷邊,它位于罐子的底部,這種形式上的變化并沒(méi)有改變二重卷邊的基本結(jié)構(gòu),只是改變了其位置。這種變化的結(jié)果,可節(jié)省罐蓋材料28%。另外,一種用于206飲料罐的微形卷邊( Iminiscaimling)也是只改變二重卷邊的大小,而不改變其基本結(jié)構(gòu),即將常見(jiàn)的卷邊長(zhǎng)度減小種改變后的密封性能完全可以滿足飲料罐的密封貯藏要求,同時(shí)也節(jié)約了蓋材和封罐密封膠。

(3)卷邊機(jī)構(gòu)的主要部件及其作用卷邊機(jī)構(gòu)均由壓頭( seaming chuck)封口輪wmtd)及( base plate)三部分組合而成,這三部分被稱為卷邊封口的三要素,缺一不可。

①封口輪封口輪按工作順序分為一道封口輪和二道封口輪。封口輪的形式有三種形式:外盤

線封口輪、內(nèi)曲線封口輪和內(nèi)曲線封口導(dǎo)軌。

a外曲線封口輪外曲線封口輪的封口曲面在外圓上,這種形式的封口輪加工、檢測(cè)方便、制造

成本低、安裝調(diào)整簡(jiǎn)單。由于封口輪在所封罐的外側(cè),所以可以在圓周上分布兩個(gè)或四個(gè)封口輪這就可在一個(gè)卷邊機(jī)構(gòu)上同時(shí)完成一道和二道卷封過(guò)程。封口輪內(nèi)裝有向心推力軸承,在封口過(guò)程中，由于封口力的作用,封口輪繞安裝軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)(從動(dòng))。

b.內(nèi)曲線封口輪(較少見(jiàn))內(nèi)曲線封口輪的封口曲線在封口輪內(nèi)孔里側(cè),無(wú)法采用光學(xué)投影方

法檢查,所以加工和檢測(cè)都不方便制造成本較高。同時(shí)因?yàn)榉饪谳唽⒐奚w套住,不能在一個(gè)卷邊機(jī)構(gòu)上同時(shí)完成一道和二道卷封過(guò)程,所以機(jī)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,效率較低,成本也較高。但內(nèi)曲線封口輪也有其優(yōu)點(diǎn),因封口輪內(nèi)曲線孔徑與罐蓋的直徑較接近,卷封過(guò)程中封口輪曲面與罐蓋的接觸面較外曲線封口方式大了許多,所以內(nèi)曲線封口輪的卷封過(guò)程更合理,質(zhì)量也會(huì)更高

內(nèi)曲線封口輪與外曲線封口輪一樣,裝在向心推力軸承上,在封口過(guò)程中,由于封口力的作用封口輪繞安裝軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)(從動(dòng))。

c.內(nèi)曲線封口軌道內(nèi)曲線封口軌道與內(nèi)曲線封口輪的相同之處在于都采用了內(nèi)封口曲線

以它具有內(nèi)曲線封口輪的優(yōu)點(diǎn)和不足。它也有不同于內(nèi)曲線封口輪的地方:首先,內(nèi)曲線封口軌道固定不動(dòng)(即沒(méi)有自身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)),軌道不動(dòng)可以簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu),但也由于軌道不隨罐運(yùn)動(dòng)就使得兩者之間不可避免地產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)(封口設(shè)備均要適用一定的罐徑范圍,如這個(gè)范圍的中間直徑可設(shè)計(jì)成最小相對(duì)滑動(dòng),則在罐徑變化時(shí)相對(duì)滑動(dòng)出現(xiàn),且隨罐徑變化增大而增大),這種相對(duì)滑動(dòng)容造成卷邊表面的劃傷;其次,內(nèi)曲線軌道的內(nèi)徑很大,可同時(shí)包容幾個(gè)或更多的卷邊機(jī)構(gòu)。

②壓頭(也稱軋頭 seaming chuck)壓頭用來(lái)固定罐身與罐蓋的位置,使卷封厚度均勻一致,以

保封口的緊密。同時(shí)壓頭的外圓為4的錐面其作用是與托盤壓力配合產(chǎn)生足夠的摩擦力使封口過(guò)程中罐蓋與封口輪之不致因金屬封口變形力造成停滯或發(fā)生罐蓋與壓頭之間的打壓頭的埋頭深度和外徑應(yīng)與罐蓋的埋頭度和罐徑一致,壓頭埋頭深度往往對(duì)蓋鉤寬度有影響。

壓頭往往需與罐蓋配制,才可確保良好的使用性能。

③托盤(或托底盤、升降板)托盤用于托住罐身,將帶蓋的罐身托至封口操作工位,并與起壓住罐蓋和罐身,托盤壓頭的彈簧將對(duì)罐身和罐蓋施加壓力,使封口過(guò)程不致發(fā)生罐體打頭。

(4)二重卷邊的形成過(guò)程二重卷邊分二步進(jìn)行,由一道封口輪和二道封口輪分別完成,其過(guò)程

如圖3-3所示。先由一道封口輪相對(duì)罐體作徑向移動(dòng),封口輪的封口溝槽與罐蓋圓弧邊(也有可能是直邊)的封口力使罐蓋外緣向溝槽曲線法向卷曲,一道封口輪運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)完成了對(duì)封口卷邊的初步定型使罐蓋沿其周邊與罐身翻邊口按要求進(jìn)行彎曲面咬合成一定形狀和尺寸的初接縫。隨后一道封口輪退出卷封位置。同時(shí),二道封口輪開(kāi)始工作,相對(duì)于罐體作徑向移動(dòng),推壓已具有初步定型的卷邊,予以緊壓,直到位置5時(shí)二道封口輪完成卷封作業(yè),使罐益和罐身形成牢固密合的接縫最后二道封口輪退回,封口過(guò)程結(jié)束。

(5)二重卷邊的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在一、二道封口輪沿罐身作徑向運(yùn)動(dòng)的同時(shí),封口輪相對(duì)于罐身作回

轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),兩者運(yùn)動(dòng)的合成稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng),罐每轉(zhuǎn)一周封口輪的徑向運(yùn)動(dòng)量稱為進(jìn)給量?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有兩種形式:一種是罐身自轉(zhuǎn)封口輪不動(dòng);另一種是罐身不自轉(zhuǎn),封口輪繞罐身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這兩種不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)封口過(guò)程而言,其效果是一樣的。卷邊封口的過(guò)程中,罐身參與卷邊的部分的金屬均發(fā)生了拉伸和壓縮變形。為了使封口卷邊的質(zhì)量滿足要求,卷邊的過(guò)程應(yīng)使金屬材料變形均勻,且在單位時(shí)間里的變形量也不太大,即在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)過(guò)程中封口輪沿罐身徑向的進(jìn)給量均勻,且不能超過(guò)一定的極限。進(jìn)給量小,封口質(zhì)量好,但會(huì)降低設(shè)備的生產(chǎn)能力;進(jìn)給量大,設(shè)備生產(chǎn)能力提高,但封口質(zhì)量降低。一般封罐機(jī)一道封口輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)的三周左右中完成,二道封口輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)的兩圈中完成。目前常見(jiàn)的封口輪進(jìn)給方式有兩種:一種是偏心機(jī)構(gòu)(常見(jiàn)用于罐身無(wú)自轉(zhuǎn)的封罐設(shè)備),封口輪裝在偏心軸上,并由行星輪系帶動(dòng)繞罐身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)過(guò)程中偏心軸緩慢回轉(zhuǎn)偏心軸轉(zhuǎn)一圈,即完成了二道卷邊的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),這種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不是勻速的,而是接近余弦規(guī)律;另一種是靠凸輪驅(qū)動(dòng)擺臂,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的設(shè)計(jì),一般凸輪除起始點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)輪復(fù)雜外,中間工作段可設(shè)計(jì)成等速運(yùn)動(dòng),忽略擺臂與直線運(yùn)動(dòng)之間的微小差別,凸輪驅(qū)動(dòng)擺臂的封口輪的進(jìn)口方式比較接近勻速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。較特殊的是軌道式封口,這種封罐機(jī)采用立式,罐身由壓頭和托盤帶動(dòng)自轉(zhuǎn),一個(gè)工作站有多個(gè)這樣自轉(zhuǎn)的罐身一起繞工作站回轉(zhuǎn)中心作公轉(zhuǎn),其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)封口導(dǎo)軌的圓弧中心偏心安裝,偏心量即為封口進(jìn)給的總行程。