卷封的基本原理及机PPT课件

- 1、第一节卷封的基本原理和机构的设计第二节卷封机构的运动设计，第七章卷封机械，人才发挥，举百事百事继续，富强不求。2、第7章卷封机械第1节卷封的基本原理、第1、刚性、半刚性容器的一些封口形式如前所述，多采用柔性材料包装物品，除手工袋外，在相关设备的封口站完成粘合密封或热封，无需另行设置封口机。 采用刚性、半刚性包装容器(金属罐、玻璃瓶、塑料瓶等)，完成物品填充、填充后，通常用适当的封口机械封口，使产品密封保存、流通、销售、使用方便。 根据刚性、半刚性容器的种类和对产品的密封要求，常见的密封形式如图7.1所示(最初的4种属于具有密封材料的密封件) -、3、图7.1刚性、半刚性容器的几种密封形式、-、4 )、(1)卷边密封件：涂敷有翻边的罐体和密封填充剂该封口形式主要用于马口铁罐、铝罐等金属容器和新开发的复合罐。 (2)盖密封件：将内侧涂有密封垫圈的盖按压于滚筒或罐上而进行密封。 这种封口形式多用于玻璃瓶和金属盖组合的容器，例如瓶装啤酒、瓶装味增汤等。 (3)盖密封件：用螺钉紧固容器口来密封。 该封口形式主要是盖为塑料或配件，罐用于玻璃、陶瓷、塑料或配件组合的容器，如瓶装奶粉、牙膏管等。 螺杆盖容易打开、密封、可再利用、应用广泛。 (4)按压密封件：将内栓压入容器口而进行密封。 该封口形式主要用于软木塞或塑料塞和玻璃瓶的密封容器，如瓶装酒、瓶装麦乳精等。 内塞很难完全密封，通常辅助蜡封、旋转盖封、压盖封。- 5、(5)折叠密封件：将包装容器的开口部压扁，折叠多次进行密封。 该封口形式主要用于半刚性容器，例如填充糊状材料的铝管等。 通常，折叠封口后，为了提高密封效果需要压痕。 为切实实现上述各种形式的封口作业，必须根据具体条件选择合适的专用机械。 由于篇幅有限，本章只重点论述用于马口铁罐的卷边封口机(通常的封口机)。 其实，已经成为罐头食品工业的重要生产设备之一。 图7.2GT4B2型卷边封口机的示意图l-压盖棒、2-套简、3-弹簧、4-压子固定台、5、6-差动齿轮7-封装、8-卷边辊、9-罐体、10-托盘、11-六槽刻度盘、12-盖仓13-压盖器、14-压盖板、15-压头、- 6、图7.2在国内填充有材料的罐体经由安装在推链上的等间隔的推头15被间歇地送往六槽转盘11的罐站()。 盖仓12内的罐盖被连续旋转的分盖器13一个一个地拉出，通过往复运动的推盖板14有节奏地向罐站罐体的上方输送。 接着，罐体和罐盖间歇性地送入卷封站(ii )。 此时，首先，提起托盘盘10、按压棒l，利用头管和2道卷边辊8依次进行卷紧，直到固定的上压头定位为止。 然后，托盘和压杆回到原来的位置，卷起的罐头下降，6槽的转盘再次被送到罐站(iii )。 为了避免下降时的吊罐现象，在推盖棒1和移动的套筒2之间夹装弹簧3，在下降前对推盖棒施加一定的预压力。 绕封站无真空镇流器或真空泵和连通孔。 因此，辊密封作业可以在真空状态下进行。 7、本机的传动系统是电动机通过三角带驱动主传动轴，通过蜗轮驱动垂直分配轴，通过螺旋齿轮驱动两对差动齿轮(即图7.2的中间件5、6 )，进而完成卷绕机构的卷绕运动。 垂直分配轴的下端通过螺旋齿轮驱动与水平分配轴连接的容器、容器盖供给机构以及六槽刻度盘。 托盘盘和压杆的运动分别由垂直分配轴下方、上方的不良凸轮控制。在垂直分配轴上端的蜗轮上配置安全离合器，发生油箱等故障时，停止两分配轴的运转。 另外，从动三角皮带轮与主分配轴之间采用摩擦板传动(未图示)，对整个单元发挥过载保护作用。 另外，图7.3更详细地表示该辊密封机构的结构，长杆1的下端与按压杆36呈钩状连结，根据需要容易更换。 按压支架2、按压帽3分别固定于长杆l、滑动盖5，滑动盖通过凸轮机构(未图示)控制上下移动。 弹簧4的作用已经阐述。 压子轴17由下顶帽11、上顶帽7和铜盖9支撑于框架8上，并且不固定上压子37。 有必要调节、-、8、压头的高低位置时，旋松螺母6，拉动压头轴的上端角部即可。 齿轮13经由花键轴16、花键帽38旋转密封件28。 花键盖与密封件之间为端面凹凸结合，仅通过松开螺母34、盖35就能简单地拆下密封件。 齿轮部15在中央齿轮部22的端面上直接形成凹凸而连结，并使中央齿轮以与封装不同的速度旋转。 卷绕机构全旋转、1-长轴、2-按压托架、3，35-按压盖、4-弹簧、5 -滑盖、6，23，34 -螺母、7-顶盖、8-框架、9-铜盖、10-导向键、11-底盖、12，14，21 -轴承、13 15-齿轮、16-花键轴、17-压子轴、18-顶盖、19-托盘、20-顶托盘、22-中心齿轮、24-调节蜗轮25-盘盖、26-行星齿轮、27-小轴、28-盘盖、29-下盖、30-卷边辊、31-底盘、32- 36-推盖棒、37-推压件、38-花键盖、图7.3GT4B2型卷曲封口机的卷绕结构图、-、9、2、马口铁罐的卷曲封口(1)在双重卷曲的形成过程中使罐体与罐盖的周围牢固地密接而形成的5层(罐盖三层、罐体二层) 多数双卷曲是用滚筒进行两次滚动作业完成的。 第一项工作也称为头焊道，如图7.4所示。 未卷曲前的位置用实线表示，磁头卷曲结束后用虚线表示。 首先，头管的卷边辊首先靠近油箱盖，接着压迫油箱盖和油箱主体的周边逐渐卷曲，相互挂钩。 沿径向输送3.2mm左右后，头管的卷曲辊立即离开，此时，两通道的卷曲辊继续沿着油箱盖的边缘移动。 二道焊道的开始位置如图(a )所示，结束位置如图(b )所示。 二道加强筋使罐盖和罐体的钩部分进一步压迫变形而紧密接触，半径方向的进给量为0.8mm左右。 两次进给量合计约为4mm。10、因此，头道和二道卷边辊的结构形状明显不同。 通常，头管卷曲滚筒的槽窄而深，二道卷曲滚筒的槽宽而浅。 为了形成图7.4头道卷曲、图7.5二道卷曲、11、双卷曲狭缝，作为致动器的卷曲辊必须完成相对于罐体的某些特定运动。 卷圆形罐时，卷边辊对罐体必须同时完成周向旋转运动和径向进给运动两种运动。 卷起异形罐密封时，卷边辊对罐体必须同时完成三种动作。 即周向旋转运动、径向进给运动和基于异形罐外形轮廓的仿制运动。 为了使罐盖和罐体的周边逐渐发生卷曲变形，罐体的卷曲辊必须绕罐体多次旋转(例如，GT4B2型的卷曲辊绕罐体18次旋转)，但是实际的有效匝数(接触罐盖后实际在卷封的工序中使用的匝数) 一般来说，头管是每1匝lmm左右，2匝是每0.5mm左右。 (二)卷边辊的运动分析，-，12，(三)卷边辊对罐体的卷边运动由卷边机构实现，实现该运动有多种组合方式，因此出现了不同结构的卷边机构。 1 .完成周向旋转运动的两种结构形式(1)罐体和罐盖不动，卷边辊旋转。 现在的卷发封口机大多属于这种构造形式，例如GT4B2型卷口机等。图7.6GT4B13型卷边密封机构的示意图1-中心齿轮、2-行星齿轮、3-上转台、4-摆动杆5-固定凸轮、6-卷边辊、7-上柱8-下压头、9-下转台、-、13、(2)罐体和罐盖绕轴自转如图7.6所示，GT4B13型卷边密封器的罐体被夹在上、下压件7、8之间，通过行星齿轮2自转，完成相对于卷边辊6的周向的旋转运动。 该结构比较简单紧凑，但由于罐体有自转和公转，用于实罐卷封时，其内部液体形成旋转抛物面，容易从罐口流出，因此其自转速度和生产能力的提高受到限制。 为了简化分析，不考虑罐体盖和公转等的影响，保证内容液不溢出，基于流体力学的关系理论近似求出罐体的最高自转速，可作为设计的估算参考，即式中：罐体内半径h-罐内的间隙高度g-重力常数。14、对应的最高生产能力Qmax可根据式中：j卷曲封隔器头数近似的n -卷绕过程的要求，决定一个罐所需罐体的自转数(例如，GT4B13型约为16r/pc.)。 2 .完成径向进给运动的3种结构形式(1)偏心套筒的动作元件如图7.7所示为GT4Bl型卷边封口机的卷封机构的原理图。 齿轮3、4与同轴齿轮2、1相连，以相同方向的不同转速分别使偏心套筒7和套筒5旋转。 套筒5还借助滑键10使盖体6一起旋转。 包装上装有头管卷曲辊8和2道卷曲辊9。 由于封装和偏心套筒存在速度差，封装上卷边辊相对于旋转轴(即罐体中心线)的距离不断变化，卷边辊也发生了相应的径向进给运动。15、图7.7GT4Bl型卷边密封辊机构原理图1、2、3、4-齿轮、5-衬套、6-密封盘、7-偏心衬套、8-头管卷边辊9-二道卷边辊、10-滑键、图7.8GT4B2型卷边密封辊机构原理图l、2、3 6-行星齿轮、7-密封盘、8-偏心销9-头管卷边辊10-二道卷边辊、-、16、(2)行星齿轮偏心销动作部件图7.8表示GT4B2型卷边密封机构的原理图。 齿轮3、4伴随着同轴齿轮2、1，以相同方向的不同转速分别使中心齿轮5与盖体7旋转。 在该封装盘上共配置有四个行星齿轮6，与封装盘一起绕中心齿轮公转。 由于密封盘和中心齿轮存在速度差，因此形成差动轮系，使行星齿轮和与其连接的偏心销8公转的同时自转，使轴支承在偏心销上的卷边辊绕罐体旋转，同时产生径向进给运动。 其中，两根头管卷边辊9和两根卷边辊10分别对称地分布。 (3)凸轮动作源观察上述图7.6所示的GT4B13型卷边密封器，在卷边辊6绕罐体的中心齿轮l公转的过程中，通过固定凸轮5经由杆4使卷边辊相对于罐体沿径向进给运动。17、固定罐体的卷边密封器，为了使卷边辊能够进行罐体的周向旋转和径向进给的复合运动，固定凸轮和摆动杆不能单独作为原料，必须采用差动凸轮机构。 其结构形式分为以下2种：圆盘凸轮摆动从动杆结构图7.9是GT4B6型卷边密封机构的原理图。 齿轮3、4与同轴齿轮2、l相关联地，以相同方向的不同转速使与卷装9重叠的四个凸轮盘5、6、7、8分别旋转。 图7.9GT4B6型卷边密封机构原理图l、2、3、4-齿轮、5-头通道的合计进给凸轮、6-二道的合计进给凸轮7-头通道进给凸轮、8-二道进给凸轮、9-封装、10-摆动杆11-头通道卷绕辊、12-二道卷绕辊在密封盘对称地安装有一对头管卷边辊11和一对二道卷边辊12。 由于密封盘和凸轮存在速度差，所以凸轮通过杆10驱动卷曲辊进行径向进给运动。 端面凸轮直动从动杆的结构如图7.10所示，为GT4B7型卷边密封机的卷封机构的原理图。该机具有4组卷绕机构，图中除了中心轴14、中心齿轮1和大转盘6以外，卷绕机构只显示了1组。 其中，行星齿轮2随着大转盘6而绕中心轴14公转，将固定端面凸轮4安装在旋转轨道的旁边，控制从动杆5的上下往复运动，使套筒7沿滑键3上下往复运动。 由凸轮斜块9控制摆动杆10的摆动，使得卷边辊12完成径向进给运动。 由于中心齿轮1与大转台6之间存在速度差，卷边辊完成绕油箱的旋转运动。-、19、1-太阳轮、2-行星齿轮、3-花键、4-固定端面凸轮、5-直动从动杆、6-大转台、7-凸台、8-盘、9-凸轮斜块、10、11-摆动杆12-卷曲辊、13-接触凸轮、14-中心轴、图7.10GT4B7 20 3.完成仿制运动的两种结构形式(1)在以罐型主机为作用部件的上图所示的GT4B7型卷边封口机中，罐型主机凸轮13不动，其周边形状与封口的异形罐相似或相同。 当封装盘8围绕罐体旋转时，摆动杆11在模具凸轮13的控制下摆动。 由于该摆动杆由盖枢轴支承并且由另一摆动杆10枢轴支承，因此卷曲辊12能够完成预定的仿制运动。 另外，如图7.11所示，GT4B4型卷边封口机的卷封机构的原理图是将罐型的合模作为作用部件，完成模拟运动。 齿轮3、4伴随同轴齿轮2、1，向相同方向以不同转速旋转，分别使盖板6和凸轮板5旋转。 该凸轮组有四个凸轮，其中一对是头管共轭进给凸轮，另一对是双通道共轭进给凸轮。 当盖相对于凸轮旋转时，两者之间存在差异，因此进给凸轮杆14摆动，并且卷绕辊9通过联杆11和卷绕辊杆10进行径向进给运动。 而且，21，与此同时，卷绕辊摆动杆和拉杆13都枢轴安装在c点，拉杆13绕固定的罐型时间7摆动(摆动支点是卷装上的a点)，因此卷绕辊9还能够进行仿造运动。 这台机器有四个卷边辊，头和两个，图中只显示一个。 (2)以非罐型主机为作用部件的上述罐型主机在拐角处曲率变化较大，卷边辊的惯性变化急剧增加，严重影响卷封质量，生产能力的提高也受到限制。 图7.11GT4B4型卷边密封器卷绕机构的原理图，l、2、3、4-齿轮、5-凸轮盘、6-碟盘、7-罐型触摸凸轮、8-型压辊9-卷边辊、10-卷边辊摆动杆、11-连杆、12-摆杆13-触摸杆、14-输送卷绕方形罐在从一个罐边到另一个罐边的角部容易发生卷绕的松弛、皱纹、轧制损伤，因此，如图7.12所示，TUB54型异形罐卷边封口机所采用的主机设计为，即使与卷绕的罐头的外形相同或不相似，角的曲率也变化缓慢的形状这张桌子也同样有4根卷曲滚子(头、二道各1对)，图中也只画了1根。 图7.12TUB54型卷边密封机构的立体示意图l、2、3、4-齿轮、5、6-共轭进给凸轮、7-进给凸轮杆、8-调节齿轮、9-轴、10、1l-