《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第六篇 包装机械

第二章　计量充填机械

第二节　容积式充填机

四、计量泵式充填机

计量泵式充填机的结构如图6－2－6所示。转鼓的形状有圆柱形、菱形及齿轮形等。计量腔在转鼓外缘。容积形状有槽形、扇形和叶轮形等多种。计量腔容积又有定容积型和可调容积型两种。

待包装物品存放于放料斗中，计量鼓由传动装置驱动运转。当计量容腔经过装料口时，被料斗中落送下来的物料充满。装入计量腔的物品，随转鼓转到排料口时，在重力的作用下排出，经导管装填入包装容器中，完成包装的计量。计量泵式充填机的计量腔也可设计成可调容积的结构形式，计量腔的容积可以通过调节装置（调节螺丝和栓式滑阀）进行调节，但调节量有限，只适用于物料的散堆密度变化不大的场合。根据包装生产过程中检测到的计量变化情况，由操作人员按包装质量要求控制进行调节。

图6－2－4　螺杆式充填机
1—料仓；2—插板；3—水平螺旋给料器；4—料位检测品；5—搅拌器；
6—垂直螺旋给料器；7—闸门；8—输出导管；9—包装容器

图6－2－5　计量螺杆计算简图

图6－2－6　计量泵式充填机
1—进料斗；2—转鼓机壳；3—转鼓；4—排料口

图6－2－7　柱塞式充填机
1—料斗；2—缸体；3—柱塞顶盘；4—柱塞；5—活门；6—弹簧；7—柱塞推杆

五、柱塞式充填机

柱塞式充填机的结构如图6－2－7所示。当柱塞推杆7向上移动时，由于物料的自重或粘滞阻力，使进料活门5向下压缩弹簧6，物料则从活门与柱塞顶盘3之间的环隙进入柱塞下部缸体2的内腔。当柱塞4向下移动时，活门5在弹簧的作用下关闭环隙，柱塞4下部的物料被柱塞压出并充填到容器中。

六、气流式充填机

气流式充填装置的工作原理如图6－2－8所示。工作时，充填轮作均速间歇转动。当轮中量杯口与料斗接合时，配气阀与真空管接通，物料被吸入量杯。当量杯转到包装容器上方时，量杯中的物料被经过配气阀输送来的压缩空气吹入包装容器中。

七、插管式充填机

插管式充填机的工作原理如图6－2－9所示。计量充填时，先将内径较小的插管1插入具有一定粉层高度的储料槽4中，由于粉末之间及粉末与管壁之间都有附着力，所以当插管1被提起时粉末不会脱落下去。当插管转到卸粉工位时，由顶杆2将插管1中粉末推入容器3中。

图6－2－8　气流式充填机原理示意图
1—料斗；2—抽气座；3—密封垫；4—容器；5—托瓶台；6—充填轮

八、应用范围及选用原则

（1）量杯式充填机适用于颗粒较小，且均匀的物料，计量范围一般在200ml以下为宜。在选用时应注意假如量杯的容量调得不正确，料斗送料太慢或不稳定，料斗的装料面太低，进料管太小，物料流动不爽，进料管和量杯不同心等都会使量杯装不满。若机器的运转速度过快，料斗落下物料的速度过快则会引起物料重复循环装料。量杯伸缩机构调节不当常会造成过量回流。如果容器与进料管不同心，节拍不准，容器太小或物料粘在料管中使送料滞后，就会引起物料的溢损。

图6－2－9　插管式充填机原理示意图

1—插管；2—顶杆；3—容器；4—储料槽

（2）螺杆式充填机主要用于粉料或小颗粒状物料的计量。其主要优点是结构紧凑、无粉尘飞扬，还可通过改变螺杆的参数来扩大计量范围。尽管螺杆充填机适用的物料范围很广，但是它特点适用于在出料口容易起桥而不易落下的物料，如咖啡粉、蛋糕混合料、面粉等物料。流动性能不同的物料要使用不同形状的螺杆。有的螺杆充填机带有搅拌器或搅动片，它们使物料在料斗内不断转动以免结块。搅拌器形状要与被充填物料相适应。对于不许破碎的颗粒状物料不能选用该机器（如种子等）。

（3）计量泵式充填机适用于颗粒状、粉状物料的计量，适应于散堆密度ρ稳定，流动性好，无结块的细粉粒物品，如茶叶末、粉盐等小定量值的包装计量。该计量的转鼓工作速度与计量物品特性及计量容腔结构有关，一般选在0．025～1．00m／s之间。

（4）柱塞式充填机适用范围较广，粉、粒料及粉稠类物料均可采用，但由于其工作速度较低，故不应用在要求较高速度的工作场合

（5）气流式充填机主要用于医药行业，化工行业粉料的计量。其主要优点是计量精度高，可减少物料的氧化。在选用该机器时应注意对不同形式的物料，其最佳的真空压力是不一样的。真空度过高，某些物料会被压成粉末；真空度太低，可能达不到所需的夯实效果，影响计量精度。真空度应根据不同物料而决定，在工作中应随时检查，使其保持在规定值。 （6）插管式充填机主要应用于医药行业的小剂量药粉的计量。它的计量精度低。

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