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卷边式封口机械二重卷边原理


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6.4.1 卷边原理 卷边封口机是指用滚轮将金属盖与包装容器开口处相互卷曲勾合来封闭包装容器的机 器,又称封罐机。金属罐头的封口都是采用这种方法,即金属罐。它通常用镀锡铁板(俗称 马口铁)或铝板制造,其板材是经过轧压加工的,金属组织结构致密,具有强度高、铺性大、加 工性能优良、罐体的容重比(即体积同罐体重量之比)大等特点。马口铁三片罐大多使用低 碳马口铁板,分别制造出带凸缘的罐身和罐盖,并在罐盖凸缘的封口结合部位涂上橡胶或树脂 材料配制的胶液,形成具有弹韧性的密封用薄膜层,采用双重卷边封 a 法将罐身与罐盖的凸缘 卷封成坚固牢实的密封性封底连接。 已封底的罐筒体称为空罐, 经检验合格后方可供充填产 品。铝质 2 片罐直接采用挤压加工法制造而成空罐。 卷边有二重卷缝 (或称双重卷缝) 三重卷缝等形式, 、 其中以二重卷边封口居多。 6 -19 图 所示为二重卷边封口原理图。 6.4.1.1 二重卷边的形成过程 如图 6-19 所示,先将加了盖的罐体由送罐机输送至封罐机工作台的上、下压头间压住。 随后由传动机构及卷封径向送进装置的作用, 头道卷边滚轮首先移近并接触罐身, 随着头道 卷边滚轮继续向罐身中心移动,将罐盖的卷封凸缘滚挤至罐身筒体的凸缘之下,逐渐产生弯曲 并相互逐渐钩合成要求形状;完成头道卷边封口的滚轮便立即退开;二道卷边滚轮在凸轮作用 下向罐中心做径向送进运动,对已卷曲的罐身和罐盖凸缘进一步进行滚压,使其形成更紧密的 封口,完成双重卷边封口的整个过程。

6.4. 1. 2 卷边滚轮的形状 卷边封口的总径向进给距离对于每种规格的罐是固定值,它分别由头道卷封作业和二道 滚封作业先后完成。 根据卷边封口中罐身和罐盖封边凸缘变形卷曲程度和确保卷边封接缝的 高质量,一般使头道卷边时卷边滚轮的径向进给距离为总的径向进给距离的 80% ,二道卷封 作业滚轮的径向进给距离则为总径向进给距离的 20%。 由于 2 个卷边滚轮向罐身中心移动的 距离有很大差别,因此两道卷边滚轮的沟槽有不同的形状,头道卷边 滚轮的沟槽窄而深, 二道卷边滚轮的沟槽宽而浅,如图 6-19 所示。 卷边滚轮的轮槽工作表面在卷封作业中与罐盖、罐身的卷封凸缘直接接触,并受滚、挤 压作用,容易使轮槽表面磨损、疲劳和胶合失效,因此,卷封滚轮的轮槽工作表面应具有高的 硬度、高的强度和低的表面粗糖度。制造卷封滚轮用材料为优质钢、合金钢或工具钢,要进 行热处理或表面化学热处理,提高其表面硬度、强度和抗磨性能。 卷边封口作业中,卷封滚轮与罐间的相对运动一般有 2 种形式: (1)罐与压头转动,卷封滚轮做径向送进; (2)罐与压头不转动,卷封滚轮既向罐身中心做径向运动又绕着罐体中心做回转运动。 在第 1 种形式中,罐身绕自身轴线转动,容易使罐内物料因离心力而被甩出罐外,造成

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物料损失并污染设备,其卷封生产率受到限制,因此现代的高生产率的新型封罐机头均采用第 2 种形式。 6.4. 1.3 滚轮的驱动机构 卷封滚轮向罐体中心做径向进给运动的驱动机构应该能适应卷封工艺的需要、 均匀而稳 定地使滚轮实现径向进给、 便于径向进给量的调节与控制,此外还应结构简单、 制造方便等。 按照卷封滚轮做径向进给运动的过程看, 能实观滚轮相对罐身中心做循环均匀接近运动的机 构都能应用于做卷封的径向进给机构,这类机构有凸轮机构、偏心套筒机构、行星齿轮偏心 机构等,其中最常用的是凸轮驱动机构和偏心驱动机构。 1)凸轮机构 图 6 -20 所示为凸轮驱动机构。带有罐盖的待卷封罐体 7 被送到上压头 3 和下压头 8 之 间定位并夹持住,齿轮 1 使卷封机头转盘 5 回转,齿轮 2 带动进给凸轮 4 运转。 2)偏心套筒机构 图 6 -21 所示为偏心套筒驱动机构。齿轮 1 驱动偏心套筒 3 转动,齿轮 2 驱动卷封机头 转盘 5 转动,卷封转盘 5 上安装着卷封滚轮 6。偏心套简 3 与卷封转盘 5 间系为差速转动, 在其相对转动中促使卷封滚轮 6 对罐体中心做绕转的同时向罐头中心靠近或分离, 从而满足 卷封作业中的径向进给运动要求。 3)行星齿轮偏心机构 图 6-22 所示为行星齿轮偏心机构。齿轮 2 通过内套筒轴 3 带动卷封转盘 7 转动,齿轮 4 驱动套筒齿轮轴 5 上的齿轮转动,偏心曲轴 8 安装在卷封转盘 7 上,曲轴 8 下端安装着卷 封滚轮 9,上端装着齿轮 6,齿轮 6 与套筒齿轮轴 5 上的外齿轮及卷封转盘 7 上的内齿轮相啮合, 构成差动式传动机构。 当套筒齿轮轴 5 上的齿轮及卷封转盘 7 的内齿轮间转动速度配合使齿 轮 6 无自转运动产生时(即齿轮 6 下绕自身轴线转动时) ,卷封滚轮 9 将以一固定半径绕罐 体中心作转动 P 当套筒齿轮轴 5 上的齿轮与卷封转盘 7 的内齿轮间转速关系使齿轮 6 有自转 转动时,由于曲轴 8 的结构,卷封滚轮 9 还将随之做曲拐式转动,因而实现卷封滚轮对罐体 做径向进给和退出的运动。 齿轮 6 既有相对罐体中心的绕转运动, 同时又有绕自身轴线的转 动,从而可以实现卷封封罐所需要的工作运动。

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此外,尚有其他形式的机构可实现径向进给运动。各种径向进给机构中,以凸轮驱动式径 向进给机构较简单可靠,但凸轮加工制造上较困难。 由于金属容器形状多样,有圆形、扁方形、马蹄形、椭圆形等,因而封罐机构的形式也 较多。按罐形可分为圆形罐封罐机和非圆形罐封罐机 2 大类。下面介绍 2 种封罐机。


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