卷边式封口机
卷边式封口机通常用于金属罐的封口,习惯上称之为封罐机。金属罐常用二重卷边法即将罐身和罐盖的结合边缘弯折变形,互相紧密钩合,实现密封封口。 一、二重卷边的形成过程
使罐体与罐盖的周边牢固、紧密钩合而形成的五层(罐盖三层、罐体两层)卷边缝自边缝的过程,称作二重卷边。为了提高罐体与罐盖的密封性,在盖子内侧预先涂上一层弹性胶膜(如硫化乳胶)或其他填充材料。 二重卷边大多采用滚轮进行两道滚压作业完成。
(1)头道卷边见图1,在未卷边前的位置如实线所示,头道卷边结束后则如虚线 所示。当罐盖和压头接触时,头道卷边辊轮便开始对罐身翻边及罐盖周围进行圆边。在这个过程中,罐身的翻边会向下弯曲,形成罐身边钩;同时,罐盖的边缘与罐身翻边一样向下弯曲,再沿着罐身边钩末端向其内侧住上折叠,形成罐盖边钩。这样,一个由罐身和罐盖共同构成的5层卷边,便告形成。注意:当沿径向进给3.22mm左右时,头道卷边滚轮立即离开,此时二道卷边滚轮继续沿罐盖的边缘移动,如图2所示。
(2)二道卷边开始位置见图2(a),结束位置见图2(b)。二道卷边能使罐美盖 和罐体的钩合部分进一步压紧、压平,除去卷边的皱纹,使其变得更为光滑,其沿径向进给量为0.8mm左右,两次进给量共约4mm。
由此可见,头道和二道卷边滚轮的结构形状不同。通常,头道卷边滚轮的沟槽窄而深,而二道卷边滚轮的沟槽则宽而浅。 二、卷封机构
为了形成二重卷边,作为执行构件的卷边滚轮相对于罐身必须完成某种特定的运动。
若卷封圆形罐,卷边滚轮相对罐身应同时完成两种运动,即周向旋转运动和径向进给运动。
若卷封异形罐,卷边滚轮相对罐身应同时完成三种运动,即周向旋转运动、径向进给正动和按异形罐的外形轮廓所作的仿型运动。
两道卷边滚轮相对罐身所作的卷边运动是通过卷封机构实现的,由于实现这种运动有多种组合方式,因而出现不同结构的卷封机构。
三、影响二重卷边的主要因素 1.影啊二重卷边的基本因素
在封口设备中.卷封滚轮、上压头和托罐盘通常被称为封口三要素。滚轮正确的沟槽形状、压头的合理位置及托罐盘合适的推动力是确保正常卷封的必要条件。不难看出,封口三要素作为封口设备的基本组成部件,也是影响二重卷边的基本因素。
(1)合适的卷封压力 在相对罐身的旋转运动过程中,滚轮沟槽在与罐盖结合处卷封力是由径向力、轴向力和切向力三个不同方向作用力的合成。其中头道卷封力的主要表现为罐身、盖周边材料的弯曲变形,二道卷封力压紧主要表现为塑性变形。两道卷封力的计算是通过能量守恒和塑性变形进行的。一般二道卷封力为头道卷封力的2~3倍。
在实际操作过程中,合适的卷封力是靠卷封滚轮、压头和托罐盘三者之间合适的配合位置关系完成的(如滚轮与压头的里外间隙的配合调整等)。
(2)卷封滚轮的沟槽形状及材质要求 一般来讲,不同罐型的封口滚轮都有不同的沟槽形状。一般头道滚轮的沟槽深而窄,二道滚轮的沟槽宽而浅。目前国内封口设备常用的滚轮多为中碳钢如45#、40cr,使用寿命短,产量仅限制在二三十万罐;较先进的封口设备常用的卷轮一般为4Crl3、9crl8等不锈钢经真空热处理而成,其硬度高、耐磨性好、寿命 长,可制千万罐左右。
(3)操作者正确的操作与调整操作者娴熟的技术技能和操作水平,以及必要的日常维护护和保养也是影响二重卷边的一个因素。比如在更换罐型或出现卷封异常需作必要的调整时,除更换必需的零部件外,正确合理的调整也很关键。一般在托罐盘合适的推动力作用下,首先要检查头道边宽值(2.20mm±0.10mm),然后目测罐盖周边卷圆的松紧状况,二道卷边完毕后进行试封时再检查外观缺陷及各项尺寸工艺要求,针对不同缺陷的形成原因作 出正确分析和判断后再进行调整。
说明:①尺寸规格由解剖实验测得;②头道卷边是二道卷边的基础和前提,一般正常生产时至少每周检查一次。
(4)设备的完好程度 封口设备的完好程度直接影响封口工艺的卷封性能,这与操作者二确的操作、维护保养情况有关。 2.影响二重卷边形状的因素 二重卷边的关键是滚轮,头道滚轮和二道滚轮其外形尺寸基本相同,仅是滚轮沟槽形状不同,见图3: 根据卷边作业需要决定滚轮沟槽曲线.头道滚轮主要使罐盖盖钩向下弯曲到罐身翻连罐身翻边一起进行卷曲使之互相钩合,二重卷边则基本定型.所以沟槽曲线上部弯曲或大,便于盖钩继续弯曲并逐步向上和罐身翻
边钩合。二道滚轮兰把已初步定型的卷边压扁压紧.达到卷边最后形状.保证卷边圆滑美观,所以沟槽曲线上部弯曲较大而下部弯曲较小。二道滚
轮沟槽曲线有半月形和7字形,前者得到卷边形状是弧形.卷边顶部较大,下部较小,外形美观但中间空隙较大不易达到标准要求。用7字形得到卷边是矩形,上下部分基本相同,外形较差.但好检验.容易达到标准要求。滚轮沟槽曲线对卷边质量极为重要,尤其头道滚轮的沟槽曲线.目前没有统一标准.一般曲线由3~4个圆弧连接而成。各工厂有自己传统使用的曲线。滚轮形状大致相同。只是宽度、深度和圆弧半径大小不同而已。卷边滚轮的制造目前国内还没统一规格和标准。滚轮受力复杂,尤其沟槽曲线部奇长期与罐体挤压、需要硬度大(HRC60~62)。耐磨、强受大、韧性高等特性,一般采用工具钢、轴承钢等金属材料。
四、使用范围及选用原则
罐身回转型封罐机仅适用于圆形罐,而不适用于异形罐。
具体选用时应综合下列情况进行考虑。 (1)机器的技术性能,包括真空室真空密封性能、对罐头产生真空脱气时间是否足够和 罐型及其规格大小是否适用等。
(2)必须满足罐头生产工艺要求。根据生产流水线,各机组生产能力相互配合,协调均 衡。如果生产果蔬及汤汁类罐头,一般选择在卷封时罐体固定不动型的封罐机,以保证在封罐时不会甩出汤汁;如果生产家禽、鱼类罐头,应选择具有较高真空度的封罐机,以延长保质
期。
(3)选用结构先进、经济合理、操作维修方便、通用性较好的机型。
(4)所选封罐机应符合食品卫生要求,易清洗、易装拆,不至于造成对食品的污染。
(5)尽量选用具有先进自动控制机构的封罐机,如控制真空度,过载停机,有罐有盖卷封,无罐或无盖停机等,以利于操作安全和保护机器。
生产中应用到到的机型如下图所示:
食品包装技术作业
食品与生物工程学院 食品质量与安全051班
王燕 学号: