《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第二篇 包装技术与工艺

第八章　充填技术

第三节　固体物料充填

（2）螺旋充填机，可以获得较高的充填精度，其原理见图2－8－14。贮料斗1的锥形底部有一圆筒，贮料斗内部装有一定带螺旋面的送料轴2，同时还装有一个搅拌器3。当送料轴转动时，搅拌器将物料拌匀，螺旋面将物料挤实到要求的密度。螺旋轴每转一圈就能输出一定量的物料。螺旋轴旋转的圈数由离合器控制，这就保证了向每一个容器充填定量的物料。

如果充填小袋，可在螺旋进料器下面安装一个转盘，以截断密实的物料，然后用空气与之混合，形成可以自由流动的物料。充填后再将袋振动，把松散的物料墩实。

图2－8－14　螺旋充填机示意图

1—贮料斗；2—进料轴；3—拌搅器；4—包装件；5—传送带

（3）真空充填机。在充填过程中使容器保持真空，使物料比较密实，减少了其中的桥空（即物料互相支撑形成拱状）现象，所以充填精度比计时振动充填机和螺旋充填机都高。其原理见图2－8－15。通过滤网给每个包装容器抽真空，所以充填时容器与真空头之间必须密封。物料靠重力进入容器。为了控制充填数量，在贮料斗内装一个螺旋供料器给真空头供料。

图2－8－15　真空充填机示意图

1—贮料斗；2—密封环；3—平台

真空充填机用于薄壁塑料瓶类的半刚性包装容器时，要用一个刚性密封套套在容器外面，以防充填过程中包装容器产生皱折。真空充填机的缺点是在某些情况下，充填重量受包装容积体积变化的影响。例如，玻璃容器壁厚的变化将引起充填容积的变化。

（二）用相同的计量容器量取物料，保证充填容积

（1）重力—计量筒式充填机。这种充填机适用于充填价格低，充填精度也低的自由流动固体物料。如图2－8－16所示。供料斗1下部装有两个或多个计量筒3，均匀分布在回转的水平圆板上。计量筒上部有伸缩腔4，可以使之上下伸缩，以调节其容积。计量筒在回转中通过供料斗下方时，物料靠重力落入计量筒内。然后，当计量筒下面的排料口对准空腔组件5下面固定盘上的圆孔时，物料通过排料管6排入包装容器内。为了使物料迅速流入容器，有时要对容器加以振动。

图2－8－16　重力—计量筒式充填机示意图

1—供料斗；2—刷子；3—计量筒；4—伸缩腔；5—空腔组件；6—排料口

（2）真空—计量筒式充填机。这种机器可用来充填安培瓶、大小瓶、罐头听、大小袋等。充填容器的范围从5mg到5kg。大部分充填精度为±1％。其原理见图2－8－17。贮料斗1下面装有一个带有可调节容积的计量筒转轮2。计量筒沿转轮的径向均匀分布，并通过管子与转轮中心联接。转轮中心有一个圆环形真空—充气总管3，用来抽真空和进空气。物料从贮料斗落于计量筒中，经过抽真空后密实均匀。运输带4不断将容器送入转轮下方。当转轮转到容器上方时，空气把物料吹入容器内。

各种容积充填方法有一个共同的重要问题，就是尽量使物料的比重少发生变化，因而需要采用振动、搅拌和抽真空等办法。物料比重的变化，随时会引起计量误差，所以必须迅速发现，立即调整充填量。充填速度越快，发现和调整越困难，因此需要熟练的操作技术。在高速充填时，可采用自动检测器，将检测结果随时反馈到充填机的有关部位，然后自动进行调整。

为了提高充填速度和精度，可以采用容积充填和称量充填混合使用的方式。

固体物料充填方法的选择和液体物料充填一样要根据各种因素进行综合考虑。首先要考虑选择被充填物料的物理特性和充填精度；其次还要考虑充填容器的结构和材质；第三，要考虑充填的速度；最后还要考虑充填机的复杂程度、操作的难易、价格的高低等因素。现将各种固体物料充填的方法比较列于表2－8－2供选择时参考。

图2－8－17　真空—计量筒式充填机示意图

1—贮料斗；2—计量筒转轮；3—真空充气总管；4—容器；5—传送带

表2－8－2　各种固体物料充填方法比较表

　　①“＋”表示适合；“＋＋”表示更适应；“-”表示空白。

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