《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第二篇 包裝技術與工藝

第八章　充填技術

第三節　固體物料充填

（2）螺旋充填機，可以獲得較高的充填精度，其原理見圖2－8－14。貯料斗1的錐形底部有一圓筒，貯料斗內部裝有一定帶螺旋面的送料軸2，同時還裝有一個攪拌器3。當送料軸轉動時，攪拌器將物料拌勻，螺旋面將物料擠實到要求的密度。螺旋軸每轉一圈就能輸出一定量的物料。螺旋軸旋轉的圈數由離合器控制，這就保證了向每一個容器充填定量的物料。

如果充填小袋，可在螺旋進料器下面安裝一個轉盤，以截斷密實的物料，然后用空氣與之混合，形成可以自由流動的物料。充填后再將袋振動，把松散的物料墩實。

圖2－8－14　螺旋充填機示意圖

1—貯料斗；2—進料軸；3—拌攪器；4—包裝件；5—傳送帶

（3）真空充填機。在充填過程中使容器保持真空，使物料比較密實，減少了其中的橋空（即物料互相支撐形成拱狀）現象，所以充填精度比計時振動充填機和螺旋充填機都高。其原理見圖2－8－15。通過濾網給每個包裝容器抽真空，所以充填時容器與真空頭之間必須密封。物料靠重力進入容器。為了控制充填數量，在貯料斗內裝一個螺旋供料器給真空頭供料。

圖2－8－15　真空充填機示意圖

1—貯料斗；2—密封環；3—平臺

真空充填機用于薄壁塑料瓶類的半剛性包裝容器時，要用一個剛性密封套套在容器外面，以防充填過程中包裝容器產生皺折。真空充填機的缺點是在某些情況下，充填重量受包裝容積體積變化的影響。例如，玻璃容器壁厚的變化將引起充填容積的變化。

（二）用相同的計量容器量取物料，保證充填容積

（1）重力—計量筒式充填機。這種充填機適用于充填價格低，充填精度也低的自由流動固體物料。如圖2－8－16所示。供料斗1下部裝有兩個或多個計量筒3，均勻分布在回轉的水平圓板上。計量筒上部有伸縮腔4，可以使之上下伸縮，以調節其容積。計量筒在回轉中通過供料斗下方時，物料靠重力落入計量筒內。然后，當計量筒下面的排料口對準空腔組件5下面固定盤上的圓孔時，物料通過排料管6排入包裝容器內。為了使物料迅速流入容器，有時要對容器加以振動。

圖2－8－16　重力—計量筒式充填機示意圖

1—供料斗；2—刷子；3—計量筒；4—伸縮腔；5—空腔組件；6—排料口

（2）真空—計量筒式充填機。這種機器可用來充填安培瓶、大小瓶、罐頭聽、大小袋等。充填容器的范圍從5mg到5kg。大部分充填精度為±1％。其原理見圖2－8－17。貯料斗1下面裝有一個帶有可調節容積的計量筒轉輪2。計量筒沿轉輪的徑向均勻分布，并通過管子與轉輪中心聯接。轉輪中心有一個圓環形真空—充氣總管3，用來抽真空和進空氣。物料從貯料斗落于計量筒中，經過抽真空后密實均勻。運輸帶4不斷將容器送入轉輪下方。當轉輪轉到容器上方時，空氣把物料吹入容器內。

各種容積充填方法有一個共同的重要問題，就是盡量使物料的比重少發生變化，因而需要采用振動、攪拌和抽真空等辦法。物料比重的變化，隨時會引起計量誤差，所以必須迅速發現，立即調整充填量。充填速度越快，發現和調整越困難，因此需要熟練的操作技術。在高速充填時，可采用自動檢測器，將檢測結果隨時反饋到充填機的有關部位，然后自動進行調整。

為了提高充填速度和精度，可以采用容積充填和稱量充填混合使用的方式。

固體物料充填方法的選擇和液體物料充填一樣要根據各種因素進行綜合考慮。首先要考慮選擇被充填物料的物理特性和充填精度；其次還要考慮充填容器的結構和材質；第三，要考慮充填的速度；最后還要考慮充填機的復雜程度、操作的難易、價格的高低等因素。現將各種固體物料充填的方法比較列于表2－8－2供選擇時參考。

圖2－8－17　真空—計量筒式充填機示意圖

1—貯料斗；2—計量筒轉輪；3—真空充氣總管；4—容器；5—傳送帶

表2－8－2　各種固體物料充填方法比較表

　　①“＋”表示適合；“＋＋”表示更適應；“-”表示空白。

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