袋泡茶叶包装机计量系统的适应性改造

     摘 要：本文介绍了袋泡茶叶包装机计量系统的工作原理及在特定生产条件下工作出现的问题和原因，提出了根据特定生产条件进行改造的设计方案和取得的效果。

     关键词：计量系统；包装剂量；下料通道；快速拆卸及安装

前 言

经过十几年的开发研制，我公司生产的系列袋泡茶叶包装机（CCFD6型、 DXDC8Ⅰ型、DXDC8ⅠA型、DXDC8ⅠB型、DXDC8Ⅱ型、DXDC15型、DXDC8Ⅳ型、…）在国内中档茶机市场中具有一定优势，并成批销往国外。近几年，随着保健品产业的迅速发展，导致了许多袋泡茶生产厂家开始进入保健茶饮料的生产加工。由于用户所包装的物料种类繁多、价格“昂贵”，生产加工的附加值较高，使得用户对茶包机的包装剂量计量精度要求非常高。同时，由于某些添加保健品成份的物料流动性较差，致使茶包机原有的下料计量系统对此类包装物料的计量精度达不到用户的要求，甚至由于物料的粘结而堵塞下料嘴，无法完成连续下料动作。因此，茶包机下料计量系统包装物料适应性的拓宽研制是市场的需要，同时也符合我公司进一步扩大茶包机营销市场的初衷。

现以我公司为某用户的DXDC8Ⅱ型茶包机下料计量系统的适应性改造为例，探讨某些特殊工艺措施在茶包机下料计量系统中的具体应用。

1 茶包机下料计量系统的工作原理

茶包机的物料计量方式采用容积式转子计量（见图1 示意），顺时针/逆时针转动计量旋钮（序号3）可以沿计量转子（序号5）的轴向方向向左/向右移动调节套（序号4），进而可以改变物料在计量转子的填充槽（半圆形截面）内的充填长度。由于物料的包装剂量由单位时间内计量转子转动的槽数乘以单个充填槽内的物料填充量所确定，所以，转动计量旋钮就可以调节物料的被包装剂量。茶包机的计量流程是：被包装物料由料斗（序号1）进入壳体（序号2）的计量腔内,经计量转子计量后将一定数量的被包装物料送入下料嘴（序号7）,再由下料嘴经活门（序号8）的控制将规定数量的被包装物料送入茶包机内袋包装材料内完成下料计量功能。

图1 下料计量装置结构示意图

1-料斗 2-壳体 3-计量旋钮 4-调节套 5-计量转子 6-座 7-下料嘴 8-活门
2 茶包机下料计量系统工作稳定性差的原因分析

从茶包机的计量流程及结构原理可以看出，物料由料斗经计量后进入下料嘴的整个环节中，物料的流动始终处于自由落体状态。因此，流动性差的物料在上述计量系统中出现计量精度差、甚至下料困难的情况是很正常的。由于用户所使用的被包装物料为粘性*的粉粒状合成类保健药品，重量比较轻且为粉末状生药，有比较强的附着力，导致现有茶包机下料计量系统包装精度达不到用户的要求，同时长时间运行还存在堵塞下料嘴的情况,难以实现连续下料及包装。经过多次攻关试验和到用户处实地取样后，我们分析了影响茶包机连续下料和计量精度的原因主要有以下两点：

⑴. 包装机的料斗中未设置强制物料流动的物料搅拌装置，导致了包装机在工作过程中料斗内的物料容易“结块”，具体表现为下料嘴连续下料困难；下料嘴的孔径较小，孔壁粘料随着包装机的连续工作而逐渐增多，导致了堵塞下料嘴的情况时常发生。

⑵. 包装剂量不稳定、甚至连续下料困难等现象是由于物料在计量和下落过程中的“积料”和“粘料”引起的。图1 中的“A处”和“B处”的结构设计不合理（存在台阶），是导致“积料”的直接原因。正是由于“积料”的存在，“A处”和“B处”所积的部分物料随着时间的推移会不定时地落入后续已计量好的物料中，这样就产生了包装剂量的不稳定。

3 茶包机下料计量系统的改造方案及技术要点

改进后的下料计量装置结构见图2 示意。
⑴.料斗（序号6）中增设搅拌装置（序号7），以改善物料的流动性。

图2 改进后的下料计量装置结构示意图

1-下料嘴 2-振动料套 3-座 4-支柱 5-接料套 6-料斗 7-搅拌器 8-壳 9-计量旋钮 10-调节套 11-计量转子 12-防尘圈 13-活动料斗 14-振动销 15-活门 16-拨片 17-弹簧 18-锁紧螺钉
⑵. 加大下料嘴（序号1）的孔径，将下料嘴由整体加工方案改为组合加工方案，以便使下料嘴型腔的过度部位可以设计成便于物料流动的光滑曲面。
⑶. 增加刮擦及缓冲装置（图2 中的序号16和17），解决计量转子（序号11）的表面粘料问题。

⑷. 改进设计下料通道的具体结构，如图2 中增加的接料套（序号5），杜绝了物料在下料过程中出现图1 中“A处”和“B处”的台阶堆积物料的现象（接料套的上端面与计量转子的下圆周面是相切的）；增加缩紧螺钉（序号18）以防止调接套（序号10）在设备工作过程中移动,确保设备计量的准确性；在下料嘴（序号1）上增加振动销（序号14）等零件促使活动料斗（序号13）和振动料套（序号2）在计量包装系统工作过程中做快速的上下往复震动，其工作原理是：活门（序号15）的上下往复运动推动振动销带动活动料斗和振动料套做快速的上下往复震动。由于活动料斗和振动料套的震动，就能促进物料在整个下料通道中的流动，避免或减少下料嘴等零件表面“粘料”现象的发生。

⑸. 为方便下料通道中活动料斗和计量转子等零件的定期检查及维护，在下料通道的结构设计中增加了快速拆卸及安装装置（见图3 示意）。使用方法：转动防尘圈（序号2）使其半圆缺口正对支住（序号1）就可使防尘圈上下移动,移开防尘圈就可以方便地从图3.2所示的观察

口看到有关的情况，以达到在设备工作过程中方便检查的目的。

图3.1 快速安装结构示意图

图3.2 快速拆卸结构示意图

1-支柱 2-防尘圈 3-螺钉 4-活动料斗

4 茶包机下料计量系统的改造效果

由于改造设计是从实际生产条件出发,因此改造完成的下料计量系统非常适合用户现有的生产条件，取得了非常良好的改造效果。它*解决了设备在用户处包装计量流程中的“积料”难题，明显地改善了“粘料”状况，保证了设备计量的准确性，满足了用户的需要。

5 结束语

茶包机下料计量系统的改造是根据用户的生产条件在设备原有工作流程和结构的基础上，从改造成本和结构优化的方面作了充分的论证后完成的。通过对用户处设备使用状况和被包装物料特性的研究，进行了多次摸底试验后，在制定改造方案时引入了“封闭”型下料通道和震动下料、快速拆卸及安装的设计意图，使改造工作取得了zui终的成功。其中，与计量转子配合的接料套和促进落料的活动料斗及振动料嘴等零件在改进设计中起了关键作用。
“袋泡茶叶包装机计量系统的适应性改造”这一课题的研究对提高流动性差的物料在充填、计量、下料等包装计量过程中的稳定性和可靠性、计量精度的提高有着不可忽视的现实意义，它充分拓宽了公司现有的系列茶包机的下料计量系统对不同物料的适应性，满足了市场的需要。                www.ppzhan.com                             -------庞昭