包裝工藝學(xué)課件9 第八章

1、1 2 第一節(jié)概述 將液體或固體產(chǎn)品裝入包裝容器的操作，稱為充填將液體或固體產(chǎn)品裝入包裝容器的操作，稱為充填充 填工藝可分為兩類：液體物料充填和固體物料充填液體物料充填和固體物料充填，液 體物料充填又稱為“灌裝灌裝” 1.充填方法 充填是產(chǎn)品包裝中最常用的一種裝料方法，是包裝過(guò) 程的中間工序在充填之前充填之前是物料的供送和容器的準(zhǔn)備 工作如成型、清洗、消毒、干燥或排列成型、清洗、消毒、干燥或排列等在它之后它之后 是密封、封口、貼標(biāo)、打印密封、封口、貼標(biāo)、打印等輔助工序可充填的物品 范圍很廣，種類繁多，按物品的物理狀態(tài)物品的物理狀態(tài)可分為顆粒充顆粒充 填、粉末充填、塊狀充填、液體灌裝填、粉末充填

2、、塊狀充填、液體灌裝等按包裝容器包裝容器不 同，可分為瓶裝、裝罐、裝袋、裝盒、裝箱瓶裝、裝罐、裝袋、裝盒、裝箱等 由于被充填的物品的種類，形態(tài)，流動(dòng)性及價(jià)值等各 不相同，所以計(jì)量方法分有容積充填法，稱重充填法和有容積充填法，稱重充填法和 計(jì)數(shù)充填法計(jì)數(shù)充填法 3 2. 充填精度 充填精度是指裝入包裝容器內(nèi)物料的實(shí)際數(shù)量指裝入包裝容器內(nèi)物料的實(shí)際數(shù)量 值與要求數(shù)量值的誤差范圍值與要求數(shù)量值的誤差范圍充填精度低充填精度低，允許 的誤差范圍大，容易產(chǎn)生充填不足或充填過(guò) 量充填不足充填不足將損害消費(fèi)者的利益，也影響企業(yè) 的信譽(yù)；充填過(guò)量充填過(guò)量將會(huì)增大成本，影響企業(yè)的經(jīng) 濟(jì)效益但充填精度過(guò)高充填精度過(guò)

3、高，所需要的設(shè)備價(jià)格就 越高包裝成本高，勢(shì)必造成產(chǎn)品銷售價(jià)格過(guò)高， 影響產(chǎn)品的銷售 4 3. 充填工藝選用 充填的工藝方法很多，一般要求計(jì) 量準(zhǔn)確，不損壞內(nèi)裝物和包裝容器； 充填食品和藥品應(yīng)注意清潔衛(wèi)生；充 填危險(xiǎn)品應(yīng)注意安全防護(hù)。在選擇充 填方法時(shí)，應(yīng)該綜合考慮產(chǎn)品的物理考慮產(chǎn)品的物理 狀態(tài)，性質(zhì)，價(jià)值，包裝容器的種類，狀態(tài)，性質(zhì)，價(jià)值，包裝容器的種類， 充填精度，包裝成本，生產(chǎn)效率，全充填精度，包裝成本，生產(chǎn)效率，全 部設(shè)備及操作成本部設(shè)備及操作成本等。 5 第二節(jié)第二節(jié) 液體灌裝工藝液體灌裝工藝 將液體產(chǎn)品裝入瓶、罐、桶瓶、罐、桶等包裝容器內(nèi)的操作， 稱為灌裝。液體灌裝，是充填工藝的一種

4、，只是 由于液體物料與固體物料相比，具有流動(dòng)性好， 密度比較穩(wěn)定等特點(diǎn). 影響灌裝的主要因素是液體的黏度液體的黏度，其次是液體 內(nèi)是否溶有氣體等。一般液體按黏度可分為三類。一般液體按黏度可分為三類。 第一類黏度小第一類黏度小，流動(dòng)性好的稀薄液體物料、如酒、 牛奶、醬油、藥水等。 第二類是黏度中等第二類是黏度中等，流動(dòng)性比較差的黏稠液體物 料，為了提高其流速需要施加外力提高其流速需要施加外力.如番茄醬、稀 奶油等。 第三類是黏度大第三類是黏度大，流動(dòng)性差的黏糊狀液體物料， 需要借助外力才能流動(dòng)借助外力才能流動(dòng).如果醬、牙膏、漿糊等。 6 一、液體灌裝的力學(xué)基礎(chǔ) 液體灌裝液體灌裝是將液體從貯液缸中

5、取出，經(jīng) 過(guò)管道，按一定的流速或流量流入包裝容 器的過(guò)程。 管道中流體的運(yùn)動(dòng)管道中流體的運(yùn)動(dòng)是依靠流入端與流出流入端與流出 端壓力差端壓力差，即流入端壓力必須高與流出端 壓力。根據(jù)流體力學(xué)，流體在流動(dòng)過(guò)程中 由于其所具有的基本條件不同，會(huì)出現(xiàn)兩 種不同的流動(dòng)狀態(tài)-穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)和不穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)和不 穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)。 7 液體在管道中流動(dòng)時(shí)有兩種完全不同的 流動(dòng)狀態(tài)，即層流和紊流層流和紊流。若流體質(zhì)點(diǎn) 沿管軸做有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)互 不碰撞，互不混合，為層流，若流體質(zhì) 點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，并互相碰撞， 產(chǎn)生大大小小的旋渦，為紊流. 紊流質(zhì)點(diǎn)的速度和壓強(qiáng)都是脈動(dòng)的，是 一種不穩(wěn)定流動(dòng)

6、。其判斷準(zhǔn)則是：雷諾 數(shù) Re2000時(shí)為紊 流。 8 一般管道截面為圓形，假設(shè)流過(guò)圓形管 道截面的液體為穩(wěn)定均勻?qū)恿?，根?jù)伯 肖公式： 式中，Q為容積流量，m3/s; P為壓力差，Pa; d為管道內(nèi)徑，m； L為管道長(zhǎng)度，m； 為動(dòng)力黏性系數(shù)，Pas. 9 斷面平均流速為： 從式中看出，容積流量容積流量與壓力差成正比， 與管的內(nèi)徑的四次方成正比， 與管長(zhǎng)成反比， 平均流速與流量成正比。 10 可得出結(jié)論：可得出結(jié)論： 同一種液體，當(dāng)管長(zhǎng)與管徑不變時(shí)， 如果壓力差成倍增加，容積流量也成倍 增加，平均流速同樣成倍增加。 同一種液體，當(dāng)管徑不變時(shí)，如果管 長(zhǎng)與壓力差均成倍增加，則容積流量不 變，平

7、均流速也不變。 這個(gè)結(jié)論，是設(shè)計(jì)最佳灌裝系統(tǒng)的依據(jù)。 影視資料1 影視資料2 影視資料3影視資料4影視資料5 影視資料6影視資料7影視資料8 11 液體灌裝方法 常壓灌裝 真空灌裝 等壓灌裝 壓力灌裝 液位傳感器灌裝 隔膜容積式灌裝 虹吸法灌裝 定時(shí)灌裝 稱重灌裝 12 二.液體灌裝方法 由于液體物料性能不同，有的靠自重即可灌 入包裝容器，有的需要施加壓力才能灌入包裝容 器，所以，灌裝方法也多種多樣.根據(jù)灌裝壓力的 不同可分為常壓灌裝常壓灌裝,壓力灌裝和真空灌裝等壓力灌裝和真空灌裝等.按 計(jì)量方式不同，可分為定液位灌裝和容積灌裝定液位灌裝和容積灌裝. 1. 常壓灌裝常壓灌裝。常壓灌裝，又稱重力

8、灌裝，即在常 壓下，利用液體自身的重力將其灌入包裝容器內(nèi)。 該灌裝方法是最古老的灌裝方法，至今仍是自由 流動(dòng)的液體物料最精確，最簡(jiǎn)單的灌裝方法。適 用于不含氣又不怕接觸大氣的低黏度的液體物料，不含氣又不怕接觸大氣的低黏度的液體物料， 如白酒、果酒、醬油、牛奶、藥水等. 13 常壓灌裝，貯液缸位于容器的上方， 物料從貯液缸中通過(guò)灌裝閥，靠自重流 入包裝容器.其方法有兩種，一種一種是由升 降機(jī)構(gòu)托著容器上升，容器的口部與灌 裝閥接觸，頂起灌裝閥，灌裝開(kāi)始；另另 一種一種方法是灌裝閥向下移動(dòng)，與容器口 接觸，頂起灌裝閥，灌裝結(jié)束時(shí)，裝閥 脫離接觸，彈簧力上灌裝閥關(guān)閉。灌裝 方法如圖所示。 14 常壓

9、灌裝的工藝過(guò)程為: 升降機(jī)構(gòu)托起容器 容器密封 開(kāi)啟灌裝 閥 物料流入 空氣排到上部 壓力平衡 升降機(jī)降下 灌裝閥關(guān)閉 灌裝結(jié)束 15 常壓灌裝方法的計(jì)量計(jì)量是采用定液位灌裝， 容器中的液面高度由排氣管口在容器中排氣管口在容器中 的位置確定的位置確定，并由此來(lái)計(jì)量包裝容器的 充填量。這種計(jì)量方法，可以使每個(gè)容 器的灌裝高度保持一致，也可以采用定 時(shí)裝置，控制閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間，來(lái)調(diào) 節(jié)流量，但要在灌裝液面處裝置過(guò)流管， 以取代排氣管，這種灌裝系統(tǒng)不許要在 容器和灌裝頭之間保持密封. 16 2. 真空灌裝 真空灌裝是先將包裝容器抽真空后， 再將液體物料灌入包裝容器內(nèi)。這種灌裝 方法不但能提高灌裝速

10、度，而且能減少包不但能提高灌裝速度，而且能減少包 裝容器內(nèi)殘存的空氣，防止液體物料氧化裝容器內(nèi)殘存的空氣，防止液體物料氧化 變質(zhì)，可延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期變質(zhì)，可延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期。此外，還能 限制毒性液體的逸散，并可以避免灌裝 有裂紋或缺口的容器，減少浪費(fèi)，適用于 不含氣體，且怕接觸空氣而 氧化變質(zhì)的 黏度稍大的液體物料，以及有毒的液體物 料.如果汁、果醬、糖漿、農(nóng)藥果汁、果醬、糖漿、農(nóng)藥等. 17 真空灌裝是在低于大氣壓力的條件下進(jìn)行灌 裝，也稱“負(fù)壓灌裝負(fù)壓灌裝”.灌裝時(shí)開(kāi)動(dòng)真空泵，通 過(guò)真空室將包裝容器內(nèi)的空氣抽走，然后，液液 體物料的自重或貯液缸與包裝容器間的壓差體物料的自重或貯液缸與包裝容

11、器間的壓差進(jìn) 行灌裝.前者貯液缸與包裝容器具有相等的真空 度，液體是處在真空等壓力狀態(tài)下進(jìn)行灌裝。 為真空等壓灌裝為真空等壓灌裝；后者包裝容器的真空度大于 貯液缸的真空度，液體是在真空不等壓狀態(tài)下 進(jìn)行灌裝的，為真空壓差灌裝真空壓差灌裝。 （1）純真空灌裝.純真空灌裝即真空壓差灌裝純真空灌裝即真空壓差灌裝.如下 圖所示. 18 19 純真空灌裝的工藝過(guò)程為: 容器上升或灌裝閥下降 氣密密封 打開(kāi)閥門(mén) 對(duì)容器抽真空 液體加入 液位保持不變 灌裝結(jié)束 純真空灌裝速度高，但有溢流和回流，使液體 物料往復(fù)循環(huán)，且能耗較多，灌裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜管路 清理困難. 20 （2）重力真空灌裝. 重力灌裝即真空等壓灌裝

12、重力灌裝即真空等壓灌裝，是低真空下的 重力灌裝，其灌裝方法基本與重力灌裝相同， 但比重力灌裝速度快，可以避免灌裝有裂紋 或有缺口的容器，還可以防止液體的滴漏.重重 力真空灌裝消除了純真空灌裝產(chǎn)生的溢流和力真空灌裝消除了純真空灌裝產(chǎn)生的溢流和 回流現(xiàn)象回流現(xiàn)象，特別適用于蒸餾酒精、白酒、葡 萄酒的灌裝。灌裝工藝如圖所示， 21 重力真空灌裝的工藝過(guò)程為: 升降機(jī)將容器升起 容器密封 打開(kāi)閥門(mén) 容器 形成的真空 物料灌入 壓力平衡 停止灌裝 22 3. 等壓灌裝 等壓灌裝，即先向包裝容器 內(nèi)充氣，使容器內(nèi)壓力與貯液缸 內(nèi)壓力相等。再將貯液缸的液體 物料灌入包裝容器內(nèi). 等壓灌裝又稱壓力重力灌裝、等

13、壓灌裝又稱壓力重力灌裝、 氣體壓力灌裝氣體壓力灌裝。這種灌裝方法只只 適用于含氣飲料適用于含氣飲料，如啤酒、汽水、 香檳、礦泉水等。該方法可以減 少二氧化碳的損失，保持含氣飲 料的風(fēng)味和質(zhì)量，并能防止灌裝 中過(guò)量泛泡，保證包裝計(jì)量準(zhǔn)確. 灌裝裝置如圖所示 23 在灌裝過(guò)程中，與物料接觸的氣體主要 來(lái)自瓶?jī)?nèi)及貯液缸內(nèi)留存的空氣，為了減少 物料中氧氣的含量，延長(zhǎng)保存期，可將貯液 缸做成三個(gè)腔室：貯液室，背壓氣室，回氣貯液室，背壓氣室，回氣 室室。貯液室內(nèi)充滿物料，與空氣脫離接觸， 容器內(nèi)排除的空氣引入回氣室。這樣不但可 以提高排氣和灌裝的速度，而且減少了物料 與空氣接觸的時(shí)間。 24 4.壓力灌裝

14、 壓力灌裝是借助外界壓力將液體物料壓入 包裝容器，外界壓力有機(jī)械壓力、氣壓、液 壓等。壓力灌裝主要適用于黏度較大，流動(dòng)壓力灌裝主要適用于黏度較大，流動(dòng) 性較差的黏稠物料的灌裝，可以提高灌裝速性較差的黏稠物料的灌裝，可以提高灌裝速 度。度。 壓力灌裝，由于采用的外界壓力不同，計(jì) 量方式不同，而有多種類型，下面根據(jù)計(jì)量 方法不同，介紹兩種壓力灌裝方法，一種是一種是 定液位式灌裝，另一種是容積式灌裝定液位式灌裝，另一種是容積式灌裝。 25 （1） 定液位式壓力灌裝。定液位式壓力灌定液位式壓力灌 裝又稱為純壓力灌裝裝又稱為純壓力灌裝。與前面介紹的灌 裝方法不同之處，是將壓力施加在物料 上?？梢酝ㄟ^(guò)在貯

15、液缸上部空間加壓力 的方法實(shí)現(xiàn)灌裝。對(duì)于那些不能抽真空 的物料，該方法是比較理想的。這種灌 裝方法通常用于灌裝含較少二氧化碳的灌裝含較少二氧化碳的 液體物料液體物料，如一些果酒果酒、可在壓力下保 持較低的二氧化碳含量。也可以用于將 不同黏度的物料裝入同一包裝容器。 26 27 （2）容積式壓力灌裝. 容積式壓力灌裝又稱為機(jī)械壓力灌裝容積式壓力灌裝又稱為機(jī)械壓力灌裝。由各種 定量泵進(jìn)行灌裝計(jì)量，灌裝壓力由泵施力，以 提高灌裝速度.主要適用于黏度較大，流動(dòng)性較黏度較大，流動(dòng)性較 差的黏稠狀液體物料差的黏稠狀液體物料，如果醬、牙膏、鞋油、 漿糊、美術(shù)顏料等。 也適用于一些不適于其它方法灌裝的低黏度液

16、一些不適于其它方法灌裝的低黏度液 體物料體物料。如用安瓿包裝的針劑注射液，其灌裝 嘴截面積細(xì)??；輸液用的無(wú)毒塑料軟包裝袋， 其灌裝管道比較細(xì)，這類容器，若采用常壓灌 裝，灌裝速度慢，生產(chǎn)能力低，采用真空灌裝 其結(jié)構(gòu)不允許，所以采用容積式壓力灌裝是最 佳方法，可以提高包裝的生產(chǎn)能力。 28 定量泵的種類很多，有活塞泵，刮板泵， 齒輪泵等。其中采用活塞泵活塞泵的活塞容積 式灌裝方法應(yīng)用最廣泛. 活塞容積式灌裝方法，其定量泵為活塞 泵，如圖所示。 這種活塞容積式灌裝方法計(jì)量準(zhǔn)確，灌 裝容量調(diào)節(jié)方便，適于灌裝個(gè)中高黏度 的物料，可以灌裝瓶、罐、軟管等. 29 30 5. 液位傳感式灌裝 液位傳感式灌裝

17、方法，是利用傳感方法， 如極低的空氣流傳感器裝置、電子傳感裝置、 檢測(cè)容器是否到位，以及灌裝液面的高度，并 發(fā)出適當(dāng)?shù)男盘?hào)啟閉灌裝閥。 采用這種方法，包裝容器在灌裝過(guò)程中不需 要密封，灌裝速度比常壓灌裝和真空灌裝快， 灌裝液位非常精確。適用于那些由于壓力或真 空作用，會(huì)出現(xiàn)鼓脹或凹陷的塑料容器，特別 使用與狹頸塑料瓶和玻璃瓶的高速灌裝，也可 以用于難于清洗的液體物料的灌裝，如油漆等. 31 32 液位傳感式灌裝過(guò)程如上頁(yè)圖所示。貯液缸 1是封閉的，液體物料由供料管2進(jìn)入，液面高 度由浮子3控制。液面保持一定的壓力，液料經(jīng) 進(jìn)液管6和灌裝閥7流入容器9中，由于容器為密 封，液料灌入式容器中的空器

18、從瓶口縫隙排出。 這種灌裝方法比重力法和真空法的灌裝速度 高，而且液面精確度非常高，沒(méi)有容器時(shí)不灌 裝是高速灌裝塑料容器的良好工藝。 在此裝置中進(jìn)液管要根據(jù)不同的物料和容器 進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求能準(zhǔn)確地控制流入容器的液體 流量，并且能使液體沿容器內(nèi)壁流動(dòng)，以保證 非紊流狀態(tài)，盡量減少液體與空氣的接觸。若 在進(jìn)液管內(nèi)裝上篩網(wǎng)，則可以灌裝高泡沫的液 體物料. 33 6. 隔膜容積式灌裝 隔膜容積式灌裝，是用一個(gè)撓性的起 伏隔膜在壓力氣體的作用下，將液體 物料從貯液缸抽到灌裝室，再注入到 包裝容器中。 隔膜容積式灌裝與活塞容積式灌裝都 是采用容積式計(jì)量法，即由計(jì)量室計(jì) 量容量，再灌裝到容器中，但隔膜容 積

19、式灌裝是靠隔膜來(lái)實(shí)現(xiàn)完全密封。 34 而采用隔膜容積式灌裝方法，可以保證液體物料 的清潔衛(wèi)生，且灌裝精度高，物料損失少，灌裝 速度快，適用于灌裝較貴重的液體物料，特別適 用于各種靜脈注射液和針劑靜脈注射液和針劑的灌裝?？梢怨嘌b狹 頸瓶。隔膜容積式灌裝過(guò)程如下圖所示. 35 7. 虹吸法灌裝 虹吸法灌裝勢(shì)力用虹吸原理虹吸原理，是貯液缸中的液體物料經(jīng) 虹吸管吸入容器。這種灌裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度 較低，適用于灌裝低黏度不含氣的液體物料，如果酒等。 虹吸法灌裝屬于定液位灌裝，容器液面高度由貯液缸液 面控制。利用浮子4來(lái)控制進(jìn)液閥1的流量，以保證貯液 缸液位的穩(wěn)定是確保虹吸法灌裝精度的關(guān)鍵。 36

20、 8.定時(shí)灌裝 定時(shí)灌裝是在流量和流速流量和流速保持一定的情況下，通過(guò)控 制液體流動(dòng)的時(shí)間來(lái)確定灌裝容量.灌裝容量的調(diào)整， 可以通過(guò)改變液體流動(dòng)時(shí)間或調(diào)節(jié)進(jìn)料管的流量來(lái)實(shí) 現(xiàn).其灌裝精度，取決于液體流動(dòng)的均勻性和機(jī)構(gòu)的精 確性. （1）恒容積流量定時(shí)灌裝。恒容積流量定時(shí)灌裝方法的定 時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有很多種形式，常用的有回轉(zhuǎn)定量盤(pán)式，回轉(zhuǎn)定量盤(pán)式， 回轉(zhuǎn)泵式和螺桿式回轉(zhuǎn)泵式和螺桿式3種。下面以回轉(zhuǎn)定量盤(pán)式為例來(lái)介 紹恒容積流量定時(shí)灌裝方法.灌裝過(guò)程如下圖所示. 37 38 這種灌裝方法很簡(jiǎn)單，設(shè)備便宜，適于灌 裝中高黏度的液體物料，如花生醬等，不 適于灌裝低黏度的液體物料，因?yàn)楸P(pán)與盤(pán) 之間的泄露很難

21、控制。 （2）可控壓差定時(shí)灌裝. 可控壓差定時(shí)灌裝的灌裝容量是依靠精 確地控制液流時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的.其灌裝精度灌裝精度由 灌裝管口處壓差的穩(wěn)定性及液流時(shí)間控制 的精確性來(lái)決定?？梢圆捎眉訅嘿A液缸或 使物料溢流過(guò)一個(gè)隔板形成的固定液位， 使灌裝管口處的液體保持準(zhǔn)確的壓差。 39 40 這種灌裝方法是比較先進(jìn)的灌裝方法.它 的最大特點(diǎn)是灌裝精度極高灌裝精度極高，灌裝系統(tǒng) 不必拆卸即可進(jìn)行清洗或蒸汽消毒，易 于實(shí)現(xiàn)無(wú)菌灌裝無(wú)菌灌裝，并且很容易從灌裝一 種物料轉(zhuǎn)換成灌裝另一種物料。適用于 灌裝流動(dòng)性好且不含氣體的液體物料灌裝流動(dòng)性好且不含氣體的液體物料.尤 其適用于灌裝精度要求比較高的貴重物 料或藥品以及

22、有劇毒或強(qiáng)腐蝕性的物料. 41 9. 稱重灌裝. 它用電子計(jì)算機(jī)輔助操作?？梢詫?duì)塑料、 玻璃或金屬容器進(jìn)行低黏度或中等黏度低黏度或中等黏度液 料的灌裝。容器用常規(guī)方法放置在旋轉(zhuǎn)工 作臺(tái)的各個(gè)工位上，每個(gè)工位都是一個(gè)有 應(yīng)變載荷元件的精密秤盤(pán)精密秤盤(pán)，當(dāng)容器進(jìn)入旋 轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工位上，秤盤(pán)首先扣除容器的 毛重，然后精確控制液料流入容器；在灌 裝過(guò)程中，電子計(jì)算機(jī)一直監(jiān)控著液料的 流動(dòng)速度和灌裝量，使其均勻落入容器， 并不斷調(diào)節(jié)其流速，使灌裝精度達(dá)到最高,， 且實(shí)際誤差接近于零。 42 三.各種液體灌裝工藝的比較與選用 43 44 45 46 1. 液料的黏度. 黏度常用厘泊（cP）表示， 黏度范圍

23、為11000cP的液體物料，可用 任何一種方法灌裝； 黏度范圍為100010000cP的半流體物 料，可用LS(掖位傳感式)、TF(恒容積流 量式)、TP(控壓差定時(shí))、PV(機(jī)械壓力)、 DV(隔膜容積式)或WF(稱重)等方法灌裝。 黏度大于10000cP的黏滯體，可用TF(恒 容積流量式) 、 PV (機(jī)械壓力)兩種方法 灌裝。 47 2.包裝容器的材料和剛性 剛性容器包括玻璃、金屬、陶瓷或復(fù)合材玻璃、金屬、陶瓷或復(fù)合材 料料等，它們?cè)诔惺?kgf(1kgf=9.80665N)左 右的壓力時(shí)不會(huì)變形，適用于任何灌裝方法任何灌裝方法； 半剛性容器多用吹塑成型或熱成型吹塑成型或熱成型的塑料 制

24、成，也可用紙板或復(fù)合材料制成，它適用 G(常壓)、 PG (等壓)、LS (掖位傳感式) 、 TF (恒容積流量式) 、TP (控壓差定時(shí)) 、 DV(隔膜容積式)或WF(稱重)等灌裝方法； 軟性容器用塑料薄膜、塑料和金屬箔復(fù)合 材料制成，在灌裝時(shí)不能承受密封的壓力，可 用LS、TF、TP、DV或WF等灌裝方法。 48 3. 包裝容器的形狀和容量 包裝容器按其口頸形狀可分為窄頸瓶窄頸瓶 (瓶口直徑小瓶口直徑小 于于38mm)和廣口瓶 (瓶口直徑大于38mmm)。 窄頸瓶窄頸瓶可以用任何方法灌裝，常用者為G(常壓)、 PG、 P(純壓力)、V(純真空)、PG (等壓) 、LS (掖位傳感 式)或

25、DV (隔膜容積式)等灌裝方法，它們的灌裝速度 一般為400瓶/分鐘。 廣口瓶廣口瓶包括氣密性金屬罐，通常使用G、PG、TF (恒 容積流量式)或PV (機(jī)械壓力)等灌裝方法. 對(duì)于容量對(duì)于容量為150800mL的容器，若灌裝不含CO2的 液體，其灌裝速度為400瓶/分鐘；容量為 8003500mL者，其灌裝速度一般為200瓶/分鐘;容 量在3500mL以上者，灌裝速度一般都相當(dāng)慢，通常 用半自動(dòng)設(shè)備灌裝，其灌裝速度為20瓶/分鐘。 49 4.灌裝速度與灌裝系統(tǒng)及容器的關(guān)系. 氣密罐通常采用高速灌裝 (350 2000瓶 /分鐘)，并需要和罐蓋封合機(jī)相匹配，可使用 G或PV (機(jī)械壓力)灌裝法

26、。如果在氣密罐中灌 裝含CO2的飲料，則需使用PG (等壓)灌裝法， 其灌裝速度為8001500瓶/分鐘。 LS (掖位傳感式) 和WF (稱重)灌裝法通常 用于窄頸塑料容器，其灌裝速度一般不超過(guò) 400瓶/分鐘。 V (純真空)灌裝法通常用于剛性窄頸容器， 其速度不超過(guò)400瓶/分鐘。DV (隔膜容積式) 灌裝法通常用于窄頸容器，其速度不超過(guò)400 瓶/分鐘。 50 例8-1:灌裝不含CO2的液料，黏度800CP，用窄頸 半剛性容器，要求速度為200瓶/分鐘。 從表8-1查出，所有方法都能灌裝黏度 80OcP的液料;又從列查出，適用半剛性容器 者有G G、PGPG、LSLS、DVDV、TFT

27、F、TPTP、WFWF；但其中以G G、 PGPG、LSLS、DVDV適用于窄頸容器。又從列得知， 這幾種方法都能達(dá)到灌裝速度的要求，但是PGPG 限于灌裝含限于灌裝含COCO2 2的液料的液料；而且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，容器 材料的強(qiáng)度不太高，G亦不適用，于是只有在 LSLS與與DVDV之間考慮。結(jié)合設(shè)備價(jià)格分析，如果用 定液面法，可選中等價(jià)格的液面?zhèn)鞲泄嘌b設(shè)備； 如果用精確的定容法，可選中等價(jià)格的隔膜定 容灌裝設(shè)備。 51 第三節(jié) 固體充填工藝 l 固體充填固體充填工藝是指將固體物料裝入包裝容 器的操作過(guò)程。固體物料的范圍很廣，種類 繁多，形態(tài)和物理、化學(xué)性質(zhì)也有很大差異， 導(dǎo)致其充填方法也是多種多樣

28、，其中決定充 填方法的主要因素是固體物料的形態(tài)、黏性固體物料的形態(tài)、黏性 及密度的穩(wěn)定性及密度的穩(wěn)定性等。 l 固體物料按物理狀態(tài)可分為粉末狀物料、粉末狀物料、 顆粒狀物料、塊狀物料顆粒狀物料、塊狀物料；按其黏度可分為非非 黏性物料、半黏性物料和黏性物料黏性物料、半黏性物料和黏性物料。其特點(diǎn) 如下： 52 非黏性物料。非黏性物料。流動(dòng)性好，幾乎沒(méi)有黏 附性，傾倒在水平面上，可以自然堆 成圓錐形，這類物料最容易充填，如 谷物、咖啡、茶葉、硬果等。 半黏性物料半黏性物料。流動(dòng)性較差，有一定的 黏附性，充填時(shí)易搭橋或起拱，充填 比較困難，如面粉、奶粉、綿白糖等。 黏性物料。黏性物料。流動(dòng)性差，黏附性

29、大，易 黏結(jié)成團(tuán)，并且易黏附在充填設(shè)備上， 充填困難。如紅糖粉、果脯等。 53 固體物料的充填工藝充填工藝有：容積充填法、容積充填法、 稱重充填法和計(jì)數(shù)充填法稱重充填法和計(jì)數(shù)充填法。形狀規(guī)則的形狀規(guī)則的固 體塊狀物料或顆粒狀物料通常用計(jì)數(shù)充填計(jì)數(shù)充填 法法；形狀不規(guī)則形狀不規(guī)則的塊狀或松散粉粒狀物料 通常用容積充填法和稱重充填法容積充填法和稱重充填法。 一.容積充填工藝 容積充填法，是將物料按預(yù)定容量充填 到包裝容器內(nèi)。容積充填設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 速度快、生產(chǎn)率高、成本低，但計(jì)量精度 較低.適用于充填視密度比較穩(wěn)定的粉末狀 和小顆粒狀物料，或體積比質(zhì)量更重要的 物料。 54 1.量杯充填. 量杯充

30、填是采用定量的量杯量取物料，并將 其充填到包裝容器內(nèi)。充填時(shí)，物料靠自重 自由地落入量杯，刮板將量杯上多余物料刮 去，然后再將量杯中的物料在自重作用下充 填到包裝容器中，適用于充填流動(dòng)性能良好充填流動(dòng)性能良好 的粉末狀、顆粒狀、碎片狀物料的粉末狀、顆粒狀、碎片狀物料。 對(duì)于視密度穩(wěn)定的物料對(duì)于視密度穩(wěn)定的物料，可采用固定式量杯固定式量杯， 對(duì)于視密度不穩(wěn)定對(duì)于視密度不穩(wěn)定的物料，可采用可調(diào)式量可調(diào)式量 杯杯。該充填方法充填精度較低，通常用于價(jià) 格低廉的產(chǎn)品，但可進(jìn)行高速充填提高生產(chǎn) 效率。 量杯的結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)盤(pán)式、轉(zhuǎn)鼓式、插管式轉(zhuǎn)盤(pán)式、轉(zhuǎn)鼓式、插管式3種. 55 轉(zhuǎn)盤(pán)式量杯裝置如圖所示. 有的量杯

31、充填系統(tǒng)帶有反 饋系統(tǒng)或稱重檢驗(yàn)系統(tǒng)， 對(duì)充填量進(jìn)行抽樣檢測(cè)， 并能自動(dòng)調(diào)節(jié)量杯的容量， 以糾正因物料密度的變化 而引起的質(zhì)量誤差。 這種充填系統(tǒng)特別適合于 流動(dòng)性好的顆粒狀物料流動(dòng)性好的顆粒狀物料如 稻谷，去污粉等的充填。 并可實(shí)現(xiàn)高速充填. 56 鼓輪式定容式充填。又稱定量泵式定量泵式 定容充填定容充填。鼓輪的外緣有數(shù)個(gè)計(jì)量腔， 鼓輪以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到上位時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)到上位時(shí)， 計(jì)量腔與進(jìn)料斗相通，物料靠自重流 入計(jì)量腔。當(dāng)轉(zhuǎn)到下位時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)到下位時(shí)，計(jì)量腔與 出料口相通，物料靠自重流入包裝容 器.計(jì)量腔容積有定容積型和可調(diào)容積定容積型和可調(diào)容積 型型兩種，適用于視密度比較穩(wěn)定視密度比較穩(wěn)定的

32、粉 末狀物料的充填。 57 插管式容積充填.是利用插管量取產(chǎn)品， 并將其充填到包裝容器中。充填時(shí)， 先將插管插入貯料斗中，插管內(nèi)徑較 小，可以利用粉末之間及粉末與壁之粉末之間及粉末與壁之 間的附著力上料間的附著力上料，然后提起插管，轉(zhuǎn) 到卸料工位，再由頂桿將插管內(nèi)的物 料充填到包裝容器中，適用于充填帶帶 有黏附性有黏附性的粉末狀物料，如充填小容 量的藥粉膠囊。 58 2. 螺桿充填. 充填是控制螺桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)或時(shí)間圈數(shù)或時(shí)間 量取量取物料。并將其充填到包裝容器中。 充填時(shí)，物料先在攪拌器作用下進(jìn)入 導(dǎo)管，再在螺桿旋轉(zhuǎn)的作用下通過(guò)閥 門(mén)充填到包裝容器內(nèi)。螺桿可由定時(shí)定時(shí) 器或計(jì)數(shù)器控制旋轉(zhuǎn)圈數(shù)器

33、或計(jì)數(shù)器控制旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，從而控制 充填容量。 59 螺桿充填具有充填速速 度快，飛揚(yáng)小，充填度快，飛揚(yáng)小，充填 精度高精度高的特點(diǎn)。適用 于流動(dòng)性好的粉末狀流動(dòng)性好的粉末狀 細(xì)顆粒狀細(xì)顆粒狀物料，特別 是在出料口容易起橋起橋 而不易落下而不易落下的物料。 如咖啡粉、面粉、藥 粉等。但不適用于易易 碎的片狀，塊狀物料碎的片狀，塊狀物料 和視密度變化較大和視密度變化較大的 物料。螺桿充填過(guò)程 如圖所示。 60 3.真空充填。真空充填是將包裝容包裝容 器或量杯抽器或量杯抽真空，再充填物料。 這種充填方法可獲得比較高的比較高的 充填精度充填精度，并能減少包裝容器 內(nèi)氧氣的含量，延長(zhǎng)物料的保 存期，還可以

34、防止物料粉塵彌 散到大氣中。 真空充填有兩種類型:一種是真真 空容器空容器充填；另一種是真空量真空量 杯杯充填. 真空容器充填。是把容器抽成 真空，物料通過(guò)一個(gè)小孔流入 容器，其充填容量的確定與液 體物料灌裝中的定液位灌裝原 理相似.真空容器充填裝置如下 右圖所示。 61 由于容器處于真空狀態(tài)，故物料充填到容器內(nèi) 相當(dāng)均勻、緊密，因而充填精度也比較高。這 種充填方法的缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是，充填精度要受容器容積 的影響，如果容器的壁厚不等或不均勻，就會(huì) 引起充填容積的變化. 要獲得較高的充填精度，則要求每個(gè)容器都有 相對(duì)恒定的容積，并有足夠的硬度，使其抽真 空時(shí)不內(nèi)凹。如果使用非剛性容器，則應(yīng)在容 器外

35、套上一個(gè)剛性密封套或放入真空箱內(nèi)充填， 以保證充填過(guò)程中包裝容器不塌陷，不 變形， 以達(dá)到符合要求的充填精度。 對(duì)于不同形式的物料，其最佳的真空壓力是不 一樣的。真空度過(guò)高，某些物料會(huì)被壓成粉末； 真空度太低，可能達(dá)不到所需夯實(shí)作用。總之 真空度應(yīng)根據(jù)物料的特征決定。 62 真空量杯充填.充填過(guò)程如圖所示. 63 真空量杯充填又稱為氣流式充填氣流式充填。其方 法是利用真空吸粉原理真空吸粉原理量取定量容積的物 料，并用凈化壓縮空氣凈化壓縮空氣將產(chǎn)品充填到包裝 容器內(nèi)。這種充填方法屬于容積充填，充 填容量由量杯確定，可通過(guò)改變套筒式量 杯深度的方法來(lái)調(diào)節(jié)充填容量。 這種充填方法克服了真空容器充填方

36、法 充填精度受包裝容器容積變化影響的缺點(diǎn)； 充填精度高，可達(dá)到1%的精確度；充填 范圍大，可從5mg到5kg；使用與粉末狀物 料的充填，適用于安瓿瓶、大小瓶、罐、安瓿瓶、大小瓶、罐、 大小袋大小袋等。 64 4. 定時(shí)充填。 定時(shí)充填，是通過(guò)控制物料物料 流動(dòng)時(shí)間或調(diào)節(jié)進(jìn)料管流流動(dòng)時(shí)間或調(diào)節(jié)進(jìn)料管流 量量來(lái)量取產(chǎn)品，并將其充 填到包裝容器中。它是容 積充填中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，價(jià) 格最便宜的一種，但充填充填 精度一般較低精度一般較低?？勺鳛閮r(jià) 格較低物料的充填，或作或作 為稱重式充填的預(yù)充填為稱重式充填的預(yù)充填。 計(jì)時(shí)振動(dòng)充填. 其充填裝置如下圖所示. 65 計(jì)時(shí)振動(dòng)充填適用于各種固體物料。如粉 末狀

37、物料，小食品一類的松脆物料，以及 蔬菜加工中的一些大的松散顆粒料或磨料 等。 等流量充填。等流量裝置 如圖所示。物料以均勻恒 定的流速落下，通過(guò)料斗 落入進(jìn)料管1，再經(jīng)過(guò)出料 斗3進(jìn)入包裝容器4，這樣 可以防止物料漏損。充填 容量由物料流動(dòng)時(shí)間控制. 66 5. 傾注式充填.傾注式 充填過(guò)程如圖所示. 由于物料是等流量流動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)，各 容器的充填容量基本可以保持一致。在充填過(guò) 程中，容器移動(dòng)速度及物料流速的變化都會(huì)影 響充填容量，容器移動(dòng)太慢，會(huì)產(chǎn)生充填過(guò)量， 容器移動(dòng)太快，又會(huì)產(chǎn)生充填不足。 67 物料以瀑布式流入敞口容器中。容器 在下落的物料流中隨輸送帶移動(dòng)，并得到 充填。位置：物料

38、在振動(dòng)中逐漸充填到 包裝容器中，這樣可以使物料充填緊密； 位置:使容器有一定傾斜角，以控制充填 容量，外溢的物料又回到充填的物料流中； 位置:充填結(jié)束，各容器中的物料的密度， 充填容量基本上能保證均勻一致. 在充填過(guò)程中，充填容量由容器移動(dòng)容器移動(dòng) 速度速度、傾斜角度傾斜角度、振動(dòng)頻率及振幅振動(dòng)頻率及振幅決定。 傾注式充填可實(shí)現(xiàn)高速充填，適用于各種 流動(dòng)性物料的充填。 68 二.稱重充填 稱重充填是將物料按預(yù)定質(zhì)量充填按預(yù)定質(zhì)量充填到包裝 容器的操作過(guò)程。其充填精度主要取決于稱量稱量 裝置系統(tǒng)裝置系統(tǒng)，與物料的密度變化無(wú)關(guān)物料的密度變化無(wú)關(guān)，故充填精充填精 度高度高，如果稱量稱制造精確，計(jì)量準(zhǔn)

39、確度可達(dá) 0.1%。但生產(chǎn)率低于容積充填。 稱重充填適用范圍廣，特別適用于適用于充填易 吸潮，易結(jié)塊，粒度不均勻，流動(dòng)性差，視密 度變化大及價(jià)值高的物料。 稱重充填可分為兩類:凈重充填凈重充填和毛重充填毛重充填. 69 1. 凈重充填. 凈重充填是先稱出規(guī)定質(zhì)量的物料， 再將其填到包裝容器內(nèi)。這種方法，稱重 結(jié)果不受容器皮重變化不受容器皮重變化的影響，是最精確 的稱重充填法。但充填速度低，所用設(shè)備 價(jià)格高。 凈重充填廣泛用于用于要求充填精度高及貴充填精度高及貴 重的流動(dòng)性好的固體物料重的流動(dòng)性好的固體物料，還用于充填酥充填酥 脆易碎的物料脆易碎的物料，如膨化玉米、油炸土豆片 等，特別適用于質(zhì)量

40、大且變化大的包裝容質(zhì)量大且變化大的包裝容 器器。尤其是對(duì)柔性包裝容器進(jìn)行物料充填對(duì)柔性包裝容器進(jìn)行物料充填， 因?yàn)槿嵝匀萜髟诔涮顣r(shí)需要夾住，而夾持 器會(huì)影響稱重。 70 71 為達(dá)到較高級(jí)的充填精度，可采用分級(jí)進(jìn)料的分級(jí)進(jìn)料的 方法方法，先將大部分物料快速落入秤盤(pán)上，再用 微量進(jìn)料裝置，將物料慢慢倒入秤盤(pán)上，直至 達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量。也可以用電腦控制，對(duì)粗加對(duì)粗加 料和精加料料和精加料分別稱重、記錄、控制、作到差多 少補(bǔ)多少。采用分級(jí)進(jìn)料方法可提高充填速度， 而且閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，落下的物料流可達(dá)到極小， 從而提高了充填精度。 由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到稱重充填系統(tǒng)中，產(chǎn)品 稱重計(jì)量方法發(fā)生了巨大變化，計(jì)量精

41、度也有 了很大的提高，計(jì)算機(jī)組合凈重稱重系統(tǒng)，采 用多個(gè)稱量斗，每個(gè)稱量斗充填整個(gè)凈重的一 部分。 72 2.毛重稱重 毛重稱重是物料與包裝容器物料與包裝容器一起被稱量。在 計(jì)量物料凈重時(shí)，規(guī)定了容器質(zhì)量的允許誤差， 取容器質(zhì)量的平均值。毛重充填裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 價(jià)格較低、充填速度比凈重充填速度快。但充充 填精度低于凈重充填填精度低于凈重充填。 毛重充填適用適用于價(jià)格一般的流動(dòng)性好的固體價(jià)格一般的流動(dòng)性好的固體 物料，流動(dòng)性差的黏性物料物料，流動(dòng)性差的黏性物料，如紅糖、糕點(diǎn)粉 等的充填，特別適用于特別適用于充填易碎易碎的物料。由于 容器質(zhì)量的變化會(huì)影響充填精度，所以，毛重 充填不適于不適于包裝容

42、器質(zhì)量變化較大變化較大，或物料質(zhì)物料質(zhì) 量占包裝件質(zhì)量比例很小量占包裝件質(zhì)量比例很小的包裝。 73 毛重充填裝置如圖所示. 為了提高充填 速度和精度，可 采用容積充填和容積充填和 稱重充填混合使稱重充填混合使 用的方式用的方式，在粗粗 進(jìn)料時(shí)進(jìn)料時(shí)，采用容 積式充填以提高 充填速度，細(xì)進(jìn)細(xì)進(jìn) 料時(shí)料時(shí)，采用稱重 充填以提高充填 精度。 74 三.計(jì)數(shù)充填 計(jì)數(shù)充填，是將產(chǎn)品按預(yù)定數(shù)目裝入包裝 容器的操作過(guò)程，在被包裝物料中有許多 形狀規(guī)則的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品，大多是按 個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)量和包裝的。 計(jì)數(shù)充填在形狀規(guī)則物品形狀規(guī)則物品的包裝中應(yīng)用甚 廣，適用于適用于充填塊狀、片狀、顆粒狀、條 狀、棒狀、

43、針狀等形狀規(guī)則的物品，如餅 干、糖果、膠囊、鉛筆、香皂、紐扣、針 等。也適用于也適用于包裝件的二次包裝二次包裝，如裝、 盒、裝箱、裹包等. 75 計(jì)數(shù)充填法分為:單件計(jì)數(shù)充填單件計(jì)數(shù)充填和多件計(jì)數(shù)充多件計(jì)數(shù)充 填填兩種. 1. 單件計(jì)數(shù)充填. 單件計(jì)數(shù)充填是采用機(jī)械、光學(xué)、電感應(yīng)、 電子掃描等方法或其它輔助方法逐件計(jì)數(shù)產(chǎn)品 件數(shù)，并將其充填到包裝容器中。 2.多件計(jì)數(shù)充填 多件計(jì)數(shù)充填是利用輔助量或計(jì)數(shù)板輔助量或計(jì)數(shù)板等，確 定產(chǎn)品的件數(shù)，并將其充填到包裝容器內(nèi)。產(chǎn) 品的規(guī)格，形狀不同，計(jì)數(shù)充填的方法也不同. 76 常將物品分為有規(guī)則排列有規(guī)則排列和無(wú)規(guī)則排列無(wú)規(guī)則排列兩 類 有規(guī)則排列物品的

44、計(jì)數(shù)充填。有規(guī)則 排列物品的計(jì)數(shù)充填，是利用輔助量如長(zhǎng)輔助量如長(zhǎng) 度、面積度、面積等進(jìn)行比較，以確定物品件數(shù)， 并將其充填到包裝容器內(nèi)。常用的有長(zhǎng)度長(zhǎng)度 計(jì)數(shù)、容積計(jì)數(shù)、堆積計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)、容積計(jì)數(shù)、堆積計(jì)數(shù)等。一般用于 形狀規(guī)則，規(guī)格尺寸差異不大的塊狀、條 狀或成盒，成包物品的充填. 77 長(zhǎng)度計(jì)數(shù)充填.長(zhǎng)度計(jì)數(shù)充填是將物品 疊起來(lái)，根據(jù)測(cè)得的長(zhǎng)度或高度確定物 品的件數(shù)。當(dāng)物品達(dá)到規(guī)定的長(zhǎng)度或高 度時(shí)，由擋塊、傳感裝置發(fā)出信號(hào)，將 物品推入或落入包裝容器內(nèi)，長(zhǎng)度計(jì)數(shù) 充填適用于有固定厚度的扁平產(chǎn)品適用于有固定厚度的扁平產(chǎn)品，如 餅干、糕點(diǎn)、墊圈的裝盒或包裝件的二 次包裝。長(zhǎng)度計(jì)數(shù)充填裝置如圖所示.

45、 78 容積計(jì)數(shù)充填. 容積計(jì)數(shù)充填是將物品整齊 排列到計(jì)量箱中，當(dāng)充滿計(jì)量 箱時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)將產(chǎn)品推入或 落入包裝容器內(nèi)。計(jì)量箱的容 積即為規(guī)定數(shù)量物品的體積為規(guī)定數(shù)量物品的體積。 適用于等徑等長(zhǎng)的棒狀等徑等長(zhǎng)的棒狀小食品、 香煙、火柴等。 79 容積計(jì)數(shù)充填，方 法簡(jiǎn)單，充填裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但計(jì)量 精度低，一般適用 于價(jià)格低廉，計(jì)量 精度要求不高的物 品的包裝。容積計(jì) 數(shù)充填裝置如圖所 示。 80 堆積計(jì)數(shù)充填.堆積計(jì)數(shù)充 填是從幾個(gè)料斗中分別提 取一定數(shù)量的物品，依次 充填到同一個(gè)包裝容器中， 完成一次計(jì)數(shù)充填包裝。 堆積計(jì)數(shù)充填主要用于幾幾 種不同品種物品種不同品種物品的組合包 裝。如顏

46、色、形狀、式樣、 尺寸有所差異的物品的計(jì) 數(shù)充填包裝。堆積計(jì)數(shù)充 填裝置如圖所示。 81 無(wú)規(guī)則排列物品的計(jì)數(shù)充填. 無(wú)規(guī)則排列物品的計(jì)數(shù)充填， 是利用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)板，從雜亂的物品中 直接取出一定數(shù)目的物品，并將 其充填到包裝容器中。可以一次 充填得到規(guī)定數(shù)量的物品，也可 顆粒狀物品的計(jì)數(shù)裝置。 82 轉(zhuǎn)盤(pán)計(jì)數(shù)充填.轉(zhuǎn)盤(pán)計(jì)數(shù) 充填是利用轉(zhuǎn)盤(pán)上的計(jì)轉(zhuǎn)盤(pán)上的計(jì) 數(shù)板對(duì)物品進(jìn)行計(jì)數(shù)，數(shù)板對(duì)物品進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并將其充填到包裝容器并將其充填到包裝容器 內(nèi)內(nèi)。每次充填物品的數(shù) 目由轉(zhuǎn)盤(pán)在充填區(qū)域中 計(jì)數(shù)板的孔數(shù)決定計(jì)數(shù)板的孔數(shù)決定。適 用于形狀規(guī)則的顆粒物 料。如藥片、巧克力糖、 鋼珠、紐扣等。轉(zhuǎn)盤(pán)計(jì) 數(shù)充填

47、裝置如圖所示. 影視資料影視資料 83 轉(zhuǎn)鼓式計(jì)數(shù)充填.轉(zhuǎn)鼓式 計(jì)數(shù)充填是利用轉(zhuǎn)鼓上的轉(zhuǎn)鼓上的 計(jì)數(shù)板對(duì)物品進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)板對(duì)物品進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并將其充填到包裝容器中。 其計(jì)數(shù)原理與轉(zhuǎn)盤(pán)基本相計(jì)數(shù)原理與轉(zhuǎn)盤(pán)基本相 同同，只是計(jì)數(shù)板均布在轉(zhuǎn) 鼓上。轉(zhuǎn)鼓式計(jì)數(shù)充填適適 用于直徑用于直徑 比較小的比較小的顆粒 物品的計(jì)數(shù)充填包裝，如 糖豆、鋼球、紐扣等。 轉(zhuǎn)鼓式計(jì)數(shù)充填裝置如圖 所示. 84 履帶計(jì)數(shù)充填. 履帶計(jì)數(shù)充填， 是利用履帶上履帶上 的計(jì)數(shù)板對(duì)物的計(jì)數(shù)板對(duì)物 品進(jìn)行計(jì)數(shù)品進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并將其充填到 包裝容器內(nèi).適 用于形狀規(guī)則 的片狀、球狀 物品的計(jì)數(shù)充 填包裝. 85 形狀規(guī)則的物品品種，類型

48、很多，其 計(jì)數(shù)充填的方法也很多，除上述介紹的 幾種外，還有很多，如推板式計(jì)數(shù)充填推板式計(jì)數(shù)充填、 板條計(jì)數(shù)充填板條計(jì)數(shù)充填、格盤(pán)式計(jì)數(shù)充填格盤(pán)式計(jì)數(shù)充填、拾放拾放 式計(jì)數(shù)充填式計(jì)數(shù)充填等。在選擇計(jì)數(shù)充填方法時(shí)， 應(yīng)綜合考慮物品的形狀、規(guī)格、特性、 價(jià)值、計(jì)量精度等因素. 86 四.固體充填方法的比較與選用 在選擇固體物料充填系統(tǒng)時(shí)要考 慮許多因素。首先根據(jù)被包裝物料的 情況，選擇所使用的充填方法，相應(yīng) 地也就決定了所使用的充填系統(tǒng)，使 用中的主要問(wèn)題充填精度外，還要注 意以下問(wèn)題： 87 生產(chǎn)速度生產(chǎn)速度.生產(chǎn)速度以每分鐘充填的件 數(shù)計(jì)算，生產(chǎn)速度因充填系統(tǒng)的自動(dòng) 化程度不同而不同，最高可達(dá)5

49、00件/ 分。 在手動(dòng)充填系統(tǒng)中在手動(dòng)充填系統(tǒng)中，工人用手工將 容器放在工位上，然后手壓按鈕或腳 踩開(kāi)關(guān)，使機(jī)器開(kāi)始動(dòng)作，生產(chǎn)速度 為5-15件/min，另外，生產(chǎn)速度還取 決于充填所需要的時(shí)間，一般用手工 使生產(chǎn)速度超過(guò)15件/min是不實(shí)際的. 88 在間歇式自動(dòng)充填系統(tǒng)在間歇式自動(dòng)充填系統(tǒng)中，容器被機(jī) 械裝置傳送到充填工位，停在工位上進(jìn) 行充填，整個(gè)循環(huán)完成后，容器輸出， 下一個(gè)容器依次進(jìn)人充填工位。大部分 間歇式充填系統(tǒng)生產(chǎn)速度為30150件件/ 分鐘分鐘。其實(shí)際產(chǎn)量實(shí)際產(chǎn)量取決于充填量、充填充填量、充填 精度以及容器大小和產(chǎn)品裝卸要求精度以及容器大小和產(chǎn)品裝卸要求等。 連續(xù)自動(dòng)充填系

50、統(tǒng)連續(xù)自動(dòng)充填系統(tǒng)的生產(chǎn)速度可達(dá) 500件/分鐘，這種系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)盤(pán)工作臺(tái)， 用定時(shí)輸送器將容器送到充填工位，容 器在充填料斗下方隨工作臺(tái)一同轉(zhuǎn)動(dòng)， 并在轉(zhuǎn)動(dòng)中充填物料。 89 變換物料品種的靈活性變換物料品種的靈活性.充填系統(tǒng)變換產(chǎn)品品 種時(shí)的復(fù)雜性是不同的。一般而言，充填系 統(tǒng)的生產(chǎn)速度愈高，變換品種愈費(fèi)時(shí)亦愈困 難；如果充填的物料品種較少而且其物理特 性相近，變換品種較易實(shí)現(xiàn)。 變換物料時(shí)，最簡(jiǎn)單的方法是把貯料斗的物 料用另一種物料來(lái)代替，也可能需要更換充 填器具螺旋充填機(jī)是最靈活的固體物料充 填系統(tǒng)，它幾乎可用于各種物料，其充填范 圍為500mg-20kg；但是在變換產(chǎn)品時(shí)常需 要變換充

51、填器具. 90 更換容器的時(shí)間對(duì)機(jī)器生產(chǎn)速度有很 大影響，大多數(shù)間歇式充填系統(tǒng)使用連 續(xù)傳送帶和氣動(dòng)定位銷使容器定位，因 此，在更換容器時(shí)需要調(diào)節(jié)導(dǎo)軌和定位 銷的位置，并調(diào)節(jié)定時(shí)供料器。連續(xù)移 動(dòng)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)則需要更換零件并 需花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行安裝，這些零件包括主 旋轉(zhuǎn)臺(tái)，裝卸包裝容器的星輪以及定時(shí) 供料器等. 91 92 雷諾數(shù) Reynolds number 流體力學(xué)中表征粘性影響的相似準(zhǔn)數(shù)。為紀(jì)念O.雷諾而命名， 記作Re。RevL，、為流體密度和粘度，v、L為流場(chǎng)的 特征速度和特征長(zhǎng)度。對(duì)外流問(wèn)題，v、L一般取遠(yuǎn)前方來(lái)流速度 和物體主要尺寸(如機(jī)翼弦長(zhǎng)或圓球直徑)；內(nèi)流問(wèn)題則取通道內(nèi)

52、平均流速和通道直徑。雷諾數(shù)表示作用于流體微團(tuán)的慣性力與粘 性力之比。兩個(gè)幾何相似流場(chǎng)的雷諾數(shù)相等，則對(duì)應(yīng)微團(tuán)的慣性 力與粘性力之比相等。雷諾數(shù)越小意味著粘性力影響越顯著，越 大則慣性力影響越顯著。雷諾數(shù)很小的流動(dòng)（如潤(rùn)滑膜內(nèi)的流 動(dòng)），其粘性影響遍及全流場(chǎng)。雷諾數(shù)很大的流動(dòng)（如一般飛行 器繞流），其粘性影響僅在物面附近的邊界層或尾跡中才是重要 的。在涉及粘性影響的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，雷諾數(shù)是主要的相似準(zhǔn) 數(shù)。但很多模型實(shí)驗(yàn)的雷諾數(shù)遠(yuǎn)小于實(shí)物的雷諾數(shù)，因此研究修 正方法和發(fā)展高雷諾數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的重要課題。 簡(jiǎn)易計(jì)算簡(jiǎn)易計(jì)算 測(cè)量管內(nèi)流體流量時(shí)往往必須了解其流動(dòng)狀態(tài)、流速分布等。 雷諾數(shù)就是表征流體流動(dòng)特性的一個(gè)重要參數(shù)。 93 流體流動(dòng)時(shí)的慣性力Fg和粘性力(內(nèi)摩擦力)Fm之比稱 為雷諾數(shù)。用符號(hào)Re表示。Re是一個(gè)無(wú)因次量。 雷諾數(shù)小，意味著流體流動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)間的粘性力占主要 地位，流體各質(zhì)點(diǎn)平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動(dòng)，呈層流流動(dòng)狀 態(tài)。雷諾數(shù)大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流流動(dòng)狀態(tài)， 一般管道雷諾數(shù)Re2000為層流狀態(tài)，Re4000為紊流狀態(tài)， Re20004000為過(guò)渡狀態(tài)。在不同的流動(dòng)狀態(tài)下，流體的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律流速的分布等都是不同的，因而管道內(nèi)流體的平均流速 與最大流速m