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1、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1500罐，
2、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
3、封罐机，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
4、)半自动封口机。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
5、择有较高真空度的封罐机。 (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，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
6、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
7、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)/nz四、卷边滚轮径向推进方法即使头道和二道滚轮对
8、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、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
9、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
10、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)，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
11、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 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
12、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
13、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。
14、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
15、的作用下降，上压头中心有连通真空管道，先将盖吸住并保持一定位置。向前旋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。在机盖上有一分配环，此环一端与真空泵及管道连接，另一端和立轴、上压头上的小孔连接。分配环的作用是接通或切断真空。转动上部手轮可使上机头系统上升及下降，以适应罐型尺寸改变时的需要。主轴中部有星形轮，主要拨动罐体，下部有与上压头相对应的四个下托盘。卷边弧板安装在上机头外侧上方和上压头相配合，保证对罐体进行卷合，其弧线的角度为133，卷合时上压头转数约为3转/罐。二、GT4B6空罐封底机 GT4B6型自动封罐机系非真空封罐机，有两对卷边滚轮，用凸轮驱动卷边滚轮径向
