2022年食品机械封罐机 .pdf
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1、116 第十章封瓶罐机食品分装以后,属于瓶装、罐装的要进行封盖,属于袋装的要进行封口,其目的是保护产品进入流通领域后不再受到污染和损坏,而有利于食品的贮存、运输、销售和消费。食品工厂内的封罐、封袋工作量非常大,必须采用机械工作。这些封罐、封袋机械一般都属于专用机械,其结构型式应满足食品的种类、性质和包装容器的工艺要求。第一节 封罐机原理封罐、封袋机械一般都属于专用机械,其结构型式应满足食品的种类、性质和包装容器的工艺要求。封罐机是罐头食品生产过程中的重要机械设备之一。罐头的密封是通过封罐机来完成。铁罐是采用二重卷边法,玻璃瓶是采用一重压封法。目前封罐机正向多头型式发展,最快速度为每分钟封150
2、0 罐,而每分钟卷封 250 罐的封罐机,已很普遍使用。一、封罐机的型式由于罐头的品种繁杂,容器的形状多样,有圆形、扁方形、马蹄形、椭圆形等。容器材料也多种,如镀锡薄钢板,玻璃等。因此,封罐机的型式也是多种多样的。按操作方式来分 1、手动式封罐机。人工操作,速度慢,劳动强度高。在实验室或原料地少量封罐用。2、半自动封罐机。小厂使用。40 罐/分左右,人工加盖送罐,卷边由机械传动达到。(1)在封罐时,罐体本身旋转,卷边滚轮对罐体中心仅作径向推进及卷封。(2)在封罐时,罐体本身固定不动,卷边滚轮绕罐体旋转进行卷封。3、自动封罐机。封罐速度快,节约劳动力,产品质量高,一般机构较复杂。(1)真空封罐机
3、,适于实罐车间生产,产生真空的方法有机械式和蒸汽喷射式等。(2)非真空封罐机,适用于空罐封底和实罐车间与排气设备配套使用。按包装容器来分 1、镀锡薄钢板罐封罐机 (1)半自动封罐机。一般是单机头,需人工配合,卷封时有罐体固定和旋转两种。(2)自动封罐机。单机头真空自动封罐机卷边过程罐体多属固定不动,封罐全由机械动作完成。多头自动封罐机目前有4 头、6 头、8 头、10 头、12 头等高速多头封罐机,最高达1400 罐分。A 单塔式封罐机:封罐时罐体仅绕轴旋转的封罐机;既绕塔轴旋转又绕本机头轴旋转的封罐机。B双塔式封罐机:一般由预封机和封罐机所构成,有利于提高封罐速度。2、玻璃瓶封口机(1)半自
4、动封口机。具有压紧压头的封口机,封口时瓶体固定不动。用压紧板来压紧瓶盖的封口机,封口时,瓶体向前运动。具有滚转滚轮的封口机,如500 毫升玻璃瓶封口机。(2)自动封口机。A 具有压紧压头的封口机,封口时瓶体绕机轴旋转。B 具有滚转滚轮的封口机,密封时,一种是瓶体固定不动,另一种瓶体绕机轴及本身的轴旋转。二、封罐机的选用原则在选择封罐机时,必须将各品种的特殊性和普遍性结合起来,全面进行分析。(1)必须满足罐头生产工艺要求。根据生产流水线,各机台生产能力互相配合,协调均衡。如生产果蔬及汤汁类的罐头,一般选择在卷边时,罐体固定不动型式的封罐机,以保证封罐时,不会甩掉汤汁;如生产家禽类的罐头,应选择有
5、较高真空度的封罐机。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 11 页 -117 (2)选用技术上先进,经济上合理的,体积小,维修方便,劳动强度低,能一机多用的设备。(3)符合食品卫生条件,易清洗及装拆;不至于造成对食品的污染。(4)尽量采用具有较先进控制机构的封罐机,如控制真空、过载、有罐有盖、无罐无盖等自动控制机构,有利于提高产品质量,减少浪费。(5)根据封罐机的主要技术特性来选择。三、二重卷边作业原理二重卷边作业原理:罐体和底盖之间进行卷合的过程,称为二重卷边作业过程。用两个具有不同形状沟槽的滚轮,先后顺序地与罐体及底盖接合边缘重复地作相对滚转,使两者之边缘因弯曲变形
6、,互相紧密地钩合,在底盖钩槽内,有弹性填料物,因受挤压而充塞于罐体与底盖之间的卷边全部缝隙中。二重卷边的两次作业过程可见图,其中1 是头道滚轮与底盖钩边接触;2、3、4 是表示头道滚轮逐渐对罐体中心移动时卷边的弯曲情况;5是表示头道滚轮完成卷边作业;6是表示二道滚轮与卷边接触的位置;7、8、9表示二道滚轮向罐盖中心逐渐移动时卷边形成的情况;10 是表示二道滚轮完成卷边作业,即为二重卷边完成的规格尺寸。二重卷边的两次作业过程:二重卷边时有两种情况:第一种是罐体旋转的,卷边滚轮对罐体中心仅作径向移动,完成二重卷边。第二种是罐体固定不动,卷边滚轮一方面绕罐体旋转,另一方面向罐体中心作径向移动,完成二
7、重卷边作业。当罐体固定不动时,头道卷边滚轮的工作可从图来说明,图上实线表示当罐盖凸缘变形,开始时,罐及卷边滚轮的位置,罐盖变形前的直径为D1,第一次卷边作业结束后的直径为D2,卷边滚轮绕罐旋转的同时并作径向的移动,卷边滚轮绕罐一周之后在径向方向的移动为径向推进,径向推进的大小(假设其进行是均匀的),可由卷边滚轮向罐中心的移动L1-L2除以卷边滚轮绕罐的转数n 来确定。图示为一个卷边滚轮,绕罐旋转数n2 时的径向推进。如果卷边滚轮绕罐旋转而没有作径向移动时,称之为辗磨或二重卷边的辗磨。每次卷边时,所装配的一、二道滚轮各有两个时,对径向推进,每个滚轮可承担各一半。一般情况可用公式表示:s(L1L2
8、)/n z 四、卷边滚轮径向推进方法即使头道和二道滚轮对罐体中心作径向推进运动的方法。有很多,目前主要有两种方法:(一)凸轮驱动卷边滚轮作径向推进 1、凸轮驱动卷边滚轮作径向推进圆形罐:例如GT4B6自动封罐机、GT4B4异型自动真空封罐机、40F型自动封罐机等都是属于这种方法。图为圆形罐的用凸轮控制径向进给的机头部分示意图。下托盘8 和上压头 3 紧紧夹持住罐体7,使之固定不动,传动机构驱动齿轮l、2,齿轮 1 又驱动机头盘5,并带动头道滚名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 11 页 -118 轮 6 和二道滚轮 9 一起转动,齿轮2 驱动凸轮 4 转动。由于齿轮1
9、、2 的转动方向相同而速度不同,形成差动式传动机构。所以凸轮4 与机头盘 5 虽是作同向转动,但有速差(相互间有相对运动),这样凸轮4 相对于机头盘5 转动时,就驱动头道二道卷边滚轮作径向运动,它们先后次序和运动规律由凸轮控制,滚轮6和 9 在绕罐体旋转的同时,又逐步向罐体中心运动,进行封罐。当凸轮相对于机头盘5 转动一周时,完成一次封罐。2、凸轮控制径向进给异形封罐机头:图中 A向视图的左半部为将杆10 拿出后的投影,扁方罐头固定不动(图中未示出),头道卷边滚轮13,二道卷边滚轮16 须完成两个动作,一个是绕罐体周转,另一个作径向进给运动。因为罐头是扁方形的,卷边滚轮的周向运动轨迹必须也是扁
10、方形的(不考虑径向运动),为此,机头的结构要比圆形罐复杂些。齿轮3通过齿轮 5 使机头盘 9 转动,拖板10 用销轴 15 与机头盘 9 连接并可绕轴15 摆动,它的另一端装置有滚子14,滚子 14 在槽凸轮 18 的槽内,凸轮18 是固定不动的,这样机头盘9、拖板 10 与凸轮 18 就组成一个摆动从动杆的凸轮机构。它与通常的凸轮机构不同,它的凸轮是不动的,而摆杆的支点绕凸轮转动,当机头盘9 转动时,拖板lo 的支点(即销轴 15)绕凸轮 18转动,而滚子14 则在凸轮 18 的槽内运动。很明显,滚子14 的运动轨迹与凸轮的形状是相同的,卷边轮1S装在拖板 10 上的方形槽内(见滚轮 16)
11、,并可在槽内滑动,拉伸弹簧17 的作用是将滚轮的轴线或与滚子14的作用相同,将滚轮向外拉。由于卷边滚轮的轴线间的距离很小,有时两轴线相重合。因此滚轮13 的运动轨迹与滚子14 的运动轨迹是相似的(在两轴线重合时,运动轨迹相同),更换不同形状的凸轮,就可卷封不同形状的罐头,以上是卷边滚轮的周向运动。径向进给运动是由齿轮2 通过齿轮 6 使凸轮 7、8 转动,其转向与机头盘9 相同,而转速要慢些,这样两者之间有相对转动,当凸轮7、8 相对机头盘9 转动时,就驱使摆杆 1 作摆动,杆 11 用销轴 12 与拖板 10 铰接,并与拖板一起转动。弹簧 17 使杆 11 与摆杆 1 和滚轮 13、16 的
12、滑动支架接触。这样,摆杆1 在凸轮的驱动下作摆动,通过杆 11 使卷边滚轮作径向运动,同前面卷封圆形罐一样,凸轮7、8 相对于机头盘9 转一周时,就完成一次卷封作业。(二)偏心装置驱动卷边滚轮作径向推进名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 11 页 -119 1、偏心套筒式封罐机头:GT4B1自动封罐机、GT4B2自动真空封罐机、GT4B3自动封罐机等都是属于这种进给方法。从图37 看出,齿轮 1 和 2 以同方向,不同速度转动,分别带动偏心套筒3 和传动套简 4 转动,轴套 4 带动机头盘5 一起转动,机头盘5 上装有头道卷边滚轮6(a)和二道卷边滚轮6(b),当偏心
13、套筒 3 相对于机头盘5 转动时(反时针方向)使卷边滚轮与旋转轴心O的距离改变,从而使卷边滚轮作径向进给。GT4B1型自动封罐机即属于这一型式。2、偏心径向进给封罐机头:图为另种偏心径向进给封罐机头示意图,齿轮1 通过齿轮 6 带动中央齿轮 7 转动,齿轮 2 通过齿轮5 带动机头盘9 转动,偏心销轴心使行星小齿轮8 与机头盘 9 一起作公转。齿轮 8 又与齿轮 7 啮合,因齿轮7 与机头盘 9 转速不同,即齿轮8 的公转速度与齿轮7 的速度差异而形成差动式传动。使齿轮8 在公转的同时又作自转,齿轮8 带着偏心轴10 一起作公转和自转,从而使安装在偏心轴 10 上的卷边滚轮ll作周向运动和径向
14、进给,偏心轴10 自转一周,完成一次封罐作业,GT4B2封罐机属于这种类型。(三)对两种方法进行比较凸轮径向进给与偏心径向进给相比较,由凸轮控制的卷边滚轮径向进给,可根据封罐工艺设计凸轮形状,而后者则不能任意控制径向进给,因而封罐工艺性能没有前者好。若用凸轮,可以使滚轮均匀径向进给,最后有光边过程。而偏心装置的径向进给不均匀,最后无光边过程。但是凸轮径向进给,存在结构比较复杂,体积较大;偏心径向进给是结构简单、紧凑,加工制造方便,但它较适用于卷封圆形罐。第二节封罐机一、预封机作用是将罐盖预卷合在已装好物料的罐体上。卷合的松紧程度,应以不能用手启开,但又能从罐头内排出气体为合适。预封机一般与蒸汽
15、排气机或高速真空封罐机联动。整台机器包括由上下机座所构成的预封机头、送盖机构,罐盖打字机构及电气、真空系统控制,还有传动齿轮及电机等组成。工作过程:装好物料的罐体由进罐链带进入,经分罐螺旋的作用,保持一定间距。然后由进罐拨盘与中心立轴的星形拨轮配合,将罐体放置在下托盘上。罐体经分罐螺旋时碰压一压板,压板与连杆机构带动送盖机构,使连杆、送盖杆作用,把盖膛内分落下的罐盖推送出,经打字机构打字,然后送至星形轮与下托盘上的罐体相配合。这时,上压头在凸轮的作用下降,上压头中心有连通真空管道,先将盖吸住并保名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 11 页 -120 持一定位置。向前旋
16、转的上压头把盖压在罐体上,继续转至具有凹槽的卷边弧板处,盖沟边缘连同罐体的卷缘一起伸进卷边弧板凹槽内,由于卷边弧板安装位置使罐盖在卷边处直径缩小2 毫米。这样罐体绕本身的中心线旋转,使罐与盖卷合,当离开卷边孤板时,上压头升起,罐头在出罐拨盘12 的作用下,由出罐链带送出,进入下一机台。预封机头:机头是预封机主要部件之一,如图所示。中心立轴是固定不动的,在中心立轴上安装有手轮、凸轮、齿轮等。整台机头在下部的下齿轮带动旋转,机头上部共有四个上压头及立轴。在立轴上部有小齿轮通过中间齿轮和固定上齿轮滚动,本身自转,带动立轴,上压头转动。上压头的升降由内侧的滚子,在固定凸轮的沟槽内滚动而达到。在机盖上有
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