《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第六篇 包裝機械

第二章　計量充填機械

第二節　容積式充填機

一、容積式充填機的分類、工作原理與特點（見表6－2－2）

表6－2－2容積式充填機的分類、工作原理及特點

容積式充填法把精確容積的物料裝進每一個容器，而不考慮物料密度或重量。容積式充填法常用于那些比重相對不變的物料，或用于那些體積要求比質量要求更重要的物料。在某些工業部門采用計容法是很方便經濟的，采用計容充填可提高工作速度，增加的經濟收入與多裝物料所消耗的成本相比還是比較合算的。

容積式充填機每次計量的質量取決于每次充填的體積與充填物料的密度。

圖6－2－1　固定式量杯充填機的定量裝置
1—料斗；2—外罩；3—量杯；4—活門底蓋；5—閉合圓銷；6—開啟圓銷；
7—圓盤；8—轉盤主軸；9—殼體；10—刮板；11—下料閘門

二、量杯式充填機

量杯式充填機分固定式和可調式兩種。固定式量杯的定量裝置用于密度較為穩定的物料，容積的改變通過更換量杯來實現。

（1）固定式量杯充填機的定量裝置（圖6－2－1）。物料經供料斗1自由落入計量杯內，圓盤口上裝有四個量杯和對應的活門底蓋4，當轉盤主軸8帶動圓盤7旋轉時，刮板10將量杯3上面多余的物料刮去。當量杯轉到卸料工位時，頂桿推開量杯的活門底蓋4，量杯中的物料在自重作用下充填到下方的容器中。

（2）可調式量杯充填機的定量裝置（圖6－2－2）。量杯由上、下兩部分組成，通過調節可以改變上、下量杯的相對位置，以便實現容積的微調。微調時，可以手動，也可以自動。自動調整的信號可以根據對最終產品的質量或物料密度的檢測獲得。

圖6－2－2　可調式量杯充填機的定量裝置
1—料斗；2—護圈；3—固定量杯；4—活動量杯托盤；5—下料斗；6—包裝容器；
7—轉軸；8—手輪；9—轉盤；10—活門導柱；11—活門；12—調節支架；13—刮板

圖6－2－3　可調量杯尺寸

可調量杯的計量容積（見圖6－2－3）計算如下。

V＝1/4π（d1L1＋d2L2）　（ml）

式中　d1———上量杯內直徑，cm；

d2———下量杯內直徑，cm；

L1———上量杯計量高度，cm；

L2———下量杯計量高度，cm。

三、螺桿式充填機

螺桿式充填機的結構如圖6－2－4所示，利用螺桿的螺旋槽的容腔來計量物料。由于每一個螺距中都有一定的理論容積，因此只要準確地控制螺桿的轉速和轉數，就能獲得較為精確的計量值。

計量螺桿多為單頭矩形截面螺旋，經精密加工后的每個螺旋槽皆有相同的理論容積。容積V可按下式計算（見圖6－2－5）：

V＝b（s－t）D／cosα　（ml）

生產率：

Q＝nb（s－t）D／cosα　（kg／min）

式中　b———螺旋片寬度，cm；

s———螺距，cm；

t———螺旋片厚度，cm；

D———螺桿的中徑，cm；

α———螺桿中徑升角，（°）；

n———螺桿轉速，r／min；

ρ———物料密度，kg／cm3。

螺桿充填機的漏斗狀料斗里有一個旋轉的螺桿，它以恒速送出一定的物料。螺桿一般是豎直地裝在漏斗中，送料管則向下直接對準容器。當容器到位后，傳感器發出信號使電磁離合器合上，帶動螺桿轉動。料加好后，離合器脫開，制動器使螺桿停止轉動，物料停止流下。

充填的體積完全由螺桿的轉動圈數決定。有的螺桿充填機帶有定時機構，每充填一次就使螺桿按預定的速度轉動一定的時間；也有的充填機是以每次充填時螺桿的轉動圈數來計量的。離合器和制動機構的靈敏度可使螺桿的速度控制在1／200轉之內，或在時間上控制在1／200s。螺桿充填機一般均具有手動或自動兩種工作方式，用戶可根據習慣自行選擇使用。

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