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,至少有一個或兩個接縫(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)。金屬容器因可以長期貯存食品而具有不可替代的地位,但它也有缺點,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,我國食品罐頭的質(zhì)量事故,有將近70%以上都是因為封口問題造成,由此可見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(BH)、蓋鉤長(CH)、疊接長度(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)沒有過變化,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)封口法見圖3-2其卷邊不同于常見的卷邊,它位于罐子的底部,這種形式上的變化并沒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),即將常見的卷邊長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、檢測方便、制造

成本低、安裝調(diào)整簡單。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或四個封口輪這就可在一個卷邊機(jī)構(gòu)上同時完成一道和二道卷封過程。封口輪內(nèi)裝有向心推力軸承,在封口過程中，由于封口力的作用,封口輪繞安裝軸自由轉(zhuǎn)動(從動)。

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

法檢查,所以加工和檢測都不方便制造成本較高。同時因為封口輪將罐蓋套住,不能在一個卷邊機(jī)構(gòu)上同時完成一道和二道卷封過程,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,因封口輪內(nèi)曲線孔徑與罐蓋的直徑較接近,卷封過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程更合理,質(zhì)量也會更高

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,在封口過程中,由于封口力的作用封口輪繞安裝軸自由轉(zhuǎn)動(從動)。

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(即沒有自身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動),軌道不動可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu),但也由于軌道不隨罐運(yùn)動就使得兩者之間不可避免地產(chǎn)生較大的相對滑動(封口設(shè)備均要適用一定的罐徑范圍,如這個范圍的中間直徑可設(shè)計成最小相對滑動,則在罐徑變化時相對滑動出現(xiàn),且隨罐徑變化增大而增大),這種相對滑動容造成卷邊表面的劃傷;其次,內(nèi)曲線軌道的內(nèi)徑很大,可同時包容幾個或更多的卷邊機(jī)構(gòu)。

②壓頭(也稱軋頭 seaming chuck)壓頭用來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罐身和罐蓋施加壓力,使封口過程不致發(fā)生罐體打頭。

(4)二重卷邊的形成過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,其過程

如圖3-3所示。先由一道封口輪相對罐體作徑向移動,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)動到位置3時完成了對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,二道封口輪開始工作,相對于罐體作徑向移動,推壓已具有初步定型的卷邊,予以緊壓,直到位置5時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,封口過程結(jié)束。

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

轉(zhuǎn)運(yùn)動,兩者運(yùn)動的合成稱為進(jìn)給運(yùn)動,罐每轉(zhuǎn)一周封口輪的徑向運(yùn)動量稱為進(jìn)給量?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動有兩種形式:一種是罐身自轉(zhuǎn)封口輪不動;另一種是罐身不自轉(zhuǎn),封口輪繞罐身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。這兩種不同運(yùn)動方式對封口過程而言,其效果是一樣的。卷邊封口的過程中,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,卷邊的過程應(yīng)使金屬材料變形均勻,且在單位時間里的變形量也不太大,即在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)過程中封口輪沿罐身徑向的進(jìn)給量均勻,且不能超過一定的極限。進(jìn)給量小,封口質(zhì)量好,但會降低設(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)動在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)的兩圈中完成。目前常見的封口輪進(jìn)給方式有兩種:一種是偏心機(jī)構(gòu)(常見用于罐身無自轉(zhuǎn)的封罐設(shè)備),封口輪裝在偏心軸上,并由行星輪系帶動繞罐身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動,在封口輪繞罐身回轉(zhuǎn)過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,這種進(jìn)給運(yùn)動不是勻速的,而是接近余弦規(guī)律;另一種是靠凸輪驅(qū)動擺臂,其運(yùn)動規(guī)律取決于凸輪的設(shè)計,一般凸輪除起始點的運(yùn)動輪復(fù)雜外,中間工作段可設(shè)計成等速運(yùn)動,忽略擺臂與直線運(yùn)動之間的微小差別,凸輪驅(qū)動擺臂的封口輪的進(jìn)口方式比較接近勻速進(jìn)給運(yùn)動。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自轉(zhuǎn),一個工作站有多個這樣自轉(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。