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固体物料充填（上）

固体物料的范围很广，按形态可分为粉末、颗粒和块状三类；按粘性可分为非粘性的、半粘性的和粘性的三类。

非粘性物料。如干谷物、种子、大米、砂糖、咖啡焊管机、粒盐、结晶冰糖和建筑图纸各种干果等，这些物料可以自由流动，倾倒在水平面上，可以自然堆成一个圆锥形的堆，所以也称为自由流动物料，是最容易充填的一类；半粘性物料，如面粉、粉末味精、奶粉、绵白糖、洗衣粉、青霉素粉剂等，不能自由流动，充填时会在贮料斗和下料斗中搭桥或堆积成拱状，致使充填困难，需要采用特殊装置；粘性物料，如红糖粉，蜜饯果脯和一些化工原料等，充填就更困难，它们不仅本身粘结成团，甚至粘结在金属壁上和聚四氟乙烯涂层(常用于减试金实验机知识普及之钢筋曲折实验机的保养及保护少物料与金属壁的摩擦力、增加物料斗的耐磨性)的表面上，故使得充填更困难，有的根本就不能用机械的方式自动充填。应当指出，有些本来松散的粉末和颗粒物料，在温度升高或受潮后会变成粘性的。因此，充填时对车间的温度和湿度要加以控制。

固体物料的充填方法可分为三大类：一类是称量充填法，就是以重量来计量充填物料的数量；另一类是容积充填法，就是以容积来计算充填物料的数量；第三类是计数法，这一类通常用于集合包装，固体物料的块状、颗粒状的物料的充填，是以块状、颗粒状的固体物料的数量或包装单件的数量来计量的方法。

一、 称量充填法

称量充填法适用于易吸潮、易结块、粒度不均匀、比重比较大的物料的充填。这类充填方法分净重充填和毛重充填两种。

1．净重充填法

这种方法将物料先用秤称过，然后充到填包装容器中。称量结果不受容器重量变化的影响，因此，是最精确的称量充填法。如图所示，充填结果是用一个进料器2把物料从贮料斗运送到计量斗3中，由可广泛用于兵工、航空航天、电子等高科技领域秤4连续称量。当计量斗中的物料达到规定重量时，物料通过落料斗5排出，进入包装容器。进料可用旋转进料器、皮带、螺旋推料器或其他的方式完成，并用机械秤、电子秤或组合秤控制称量。可采用机械装置、光电管或限位开关控制，达到规定的重量。

为了达到较高的充填精度，可采用分级进料的方法。称量时，大部分物料高速进入计量斗，剩余小部分物料通过微量进料装置缓慢地进入计量斗。在采用电脑控制的情况下，对粗加料和精加料可分别称量、记录、控制，做到差多少补多少。

由于净重称量精度很高，如500g的物料，其称量精度可达到±0.5g，即精度可达±0.1%，所以广泛应用于精度要求或贵重的可自由流动的固体物料，也可用合那些不适于用容积充填包装的物料，如膨化玉米、油炸土豆片、炸虾片等。但净重法充填速度慢，所用机器价格高。

2．毛重充填法

将物料装入容器后，连同容器进行称量，称得的重量为毛重。这种方法使用的机器简单元，价格较低。缺点是包装容器的本身的重量变化直接影响充填物料的规定重量。如图所示，与净重称量不同之处，在于没有计量斗，而是将容器放在秤上进行充填，达到规定重量时停止进料，称得的重量是重。

这种方法除了适用于价格一般的自由流动物料外，也常用于粘性物料，如袋装红糖、糕点粉等的充填，因为粘性物料即使有时粘挂在下料斗上，也不致影响最终的充填重量。

毛重充填不适合用于包装容器重量变化较大，物料重量占整个重量百分比很小的场合。例如，装25g胡椒粉的玻璃瓶，其重量变化量为5.9%，此变化量即使用很精确的毛重称量，在最终包装重量中必定在反映出来。

二、 容积充填客户选过很多的该系列产品法

这种方法基于容积来计量充填物料的数量，由于不需要称量装置，所用机器结构简单发电机，充填速度可以提高。但充填精度依赖于物料比重之稳定性，一般比称量充填要低，为±1.0%～±2.0%。

实现容积充填的机器种类很多，但从原理上看，基本属于两种。

1．控制充填物料的流量或时间来保证充填容积。

(1)计时振动充填机，精度最低，但结构最简单，价格便宜，其原理如图所示。贮料斗1下部连接着一个振动托盘进料器2。进料器按规定的时间振动，将物料直接充填至容器中。充填数量由振动时间来控制。

(2)螺旋充填机，可以获得较高的充填精度，其原理见图。贮料斗1的锥形底部有一圆筒，贮料斗内装有一条带螺旋面的送料轴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，形成可以自由加热板流动的物料。充填后再将袋振动，把松散的物料墩实。

(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。通过滤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。

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塌充填容积的变化。

2．用相同的计量容器量取物料，保证充填容积

(1)重力一计量筒式充填机。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。

（未完待续）

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