容積式充填包裝機

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　　容積式充填包裝機是指將物料按預定的容量充填至包裝容器內的充填機。該機械結構簡單、價格低廉、計量速度快，但精度較低，常用於價格較便宜、密度較穩定、體積要求比質量要求更重要的乾料或稠狀液態物料的充填。

　　根據物料容積計量的方式不同，容積式充填包裝機可分為量杯式包裝機、螺桿式包裝機、計量泵式包裝機、柱塞式包裝機、氣流式包裝機和插管式包裝機等。

　　量杯式充填機是採用定量的量杯量取物料，並將其充填到包裝容器內的機器。適用於顆粒較小且均勻的物料，計量範圍一般在200毫升以下為宜。

　　圖1所示為固定量杯式充填機結構示意圖。當下料閘門11打開時，料斗1中的物料靠重力自由下落到裝有量杯3和對應活門底蓋4的圓盤7上錶面積聚；當轉盤主軸8帶動圓盤旋轉時，物料刮板10將物料推入量杯並將多餘的物料颳走；當量杯轉到卸料工位時，開啟圓銷6推開量杯活門底蓋4使物料自由落下充填到正下方的容器中。該裝置是容積固定的計量裝置，其定量不能調整，若要改變定量，則要更換量杯。

　　圖2所示為可調容量式充填機結構示意圖。該機械中採用的量杯由上、下兩部分組成，通過調節使活動量杯上下移動，從而改變組合量杯內的容量，不需更換量杯就可調節充填物料的容量，其適用範圍、充填原理都與固定量杯式充填機相同。

　　螺桿式充填機是通過控制螺桿旋轉的轉速或時間來量取物料，並將其充填到包裝容器內的機器。該機械利用螺桿螺旋槽的容腔來計量物料，由於螺桿的每個螺距都有理論容積，因此，只要準確控制螺桿的轉數或旋轉時間，就能獲得較為精確的計量值。該機結構緊湊、無粉塵飛揚並可通過改變螺桿參數來擴大計量範圍，應用範圍較廣。主要用於流動性良好的顆粒狀、粉狀固體物料，也可用於稠狀流體物料，但不宜用於裝填易碎的片狀物料或密度變化較大的物料。

　　圖3所示為螺桿式填充機結構示意圖。主要由螺桿計量裝置、物料進給機構、傳動系統、控制系統和機架等組成。料斗1內插板2打開，右旋轉的供料螺桿3以恆定速度供送出物料，當物料量達到要求後，插板2閉合，螺桿3停止轉動，物料停止流下；容器到位後，閘門7打開，充填計量螺桿6轉動將物料計量充填到下方的包裝容器內；攪拌器5使物料在料斗內能不停地轉動，避免物料結塊；充填完畢後，螺桿6停止轉動，閘門7關閉。

　　為滿足充填機性能的需要，它的結構有如下幾個特點：

　　1)為提高帶輪的傳動精度，採用齒形帶傳動。

　　2)為適應不同物料的要求，提高計量精度，計量螺桿的轉速是可調的。小帶輪為階梯形式的，大帶輪較寬，調整齒形帶在帶輪上的位置，即可調整計量螺桿的轉速。

　　3)為改善物料的輸送效果，該裝置採用了物料攪拌機構。攪拌電機帶動小鏈輪及大鏈輪即可使攪拌桿工作。

　　4)當每次計量物料的重量不同時，往往需要更換不同螺距的計量螺桿。為方便起見，採用了快換聯軸器。

　　5)螺桿的加工精度決定了輸送物料的均勻程度，也影響計量精度。採用螺桿加光由袒盤的計營青式．該計量方式的精度比較高。

　　計量泵式充填機是利用計量泵中齒輪的一定轉數量取物料，並將其充填到包裝容器內的機器。該機械適用於黏性體或流動性好的顆粒或粉狀物料的計量。計量泵可以採用常見的齒輪泵，也可以採用轉閥式計量泵。

　　如圖4所示為計量泵式充填機結構示意圖。當轉鼓3的計量容腔經過料斗1的出料口時，存於料斗1中的物料靠重力自由落下，充填進轉鼓3的計量容腔，然後隨著轉鼓3轉到排料口4時，又靠重力自由排出充填人包裝容器中，完成物料的計量充填。充填速度與轉鼓3轉速有關。轉速不能太快，否則計量容腔充填繫數低。

　　柱塞式充填機是採用調節柱塞行程而改變物料容量的柱塞筒量取物料，並將其充填到包裝容器內的機器。該機應用範圍比較廣泛，粉、粒狀固體物料及稠狀流體物料均可應用。但由於其工作速度較低，故不應用在要求較高速度的工作場合。

　　柱塞式充填機計量裝置如圖5所示。柱塞式充填機的計量和充填過程是：當柱塞推桿7向上移動時，由於物料的自重或粘滯阻力，使進料門(活門)5向下壓縮彈簧6，於是物料從活門5與柱塞頂盤3的環隙進入柱塞下部缸體2的內腔中，當柱塞4向下移動時，活門5在彈簧的作用下關閉環隙(這時柱塞上部的物料對活門5的壓力顯然減少了許多)，柱塞4下部的物料被柱塞壓出並充填到容器中去，該裝置的計量是通過柱塞4的往複運動，在柱塞兩極位置間形成的一定空間的容腔來計量物料的。柱塞通常是由連桿機構、凸輪機構或氣動液壓缸等驅動作往複直線運動的。

　　氣流式充填機是利用真空吸粉原理量取定量容積的產品，並採用凈化壓縮空氣將產品充填到包裝容器內的機器。該機計量精度高，可減少物料的氧化，主要用於醫葯、化工行業粉料的計量充填。對不同物料，其最佳的真空壓力是不同的，因為當真空度過高時，某些物料會被壓成粉末；當真空度過低時，物料鬆散達不到夯實的效果，影響計量精度。

　　氣流式充填機的結構如圖6所示。當勻速間歇轉動的充填輪6中裝料容腔與料斗1接合時，配氣閥與真空管接通使裝料容腔內形成真空，物料被吸入裝料容腔；當物料隨充填輪轉到包裝容器上方時，被配氣閥送來的壓縮空氣吹入包裝容器中。

　　插管式充填機是將內徑較小的插管插入儲料斗中，利用粉末之間的附著力上粉，到卸粉工位由頂桿將插管中的粉末充填到包裝容器內的機器。

　　插管式充填機的結構如圖7所示。工作時，先將內徑較小的插管1插入具有一定粉塵高度的儲料槽4中，由於粉末之間及粉末與管壁間都有附著力，所以當插管1被提起時也不致使粉末脫落下去，當插管轉到卸粉工位時，由頂桿2將插管1中的粉末推入容器3中去。

　　這種充填機多用於小容量的藥粉膠囊充填。計量氛圍為40～100毫克，誤差為7％，充填速度為30次／分鐘。

• 肖生苓主編,現代物流設備,科學出版社,2009.07,第158頁