摘 要：本文介紹了袋泡茶葉包裝機計量系統的工作原理及在特定生產條件下工作出現的問題和原因，提出了根據特定生產條件進行改造的設計方案和取得的效果。

     關鍵詞：計量系統；包裝劑量；下料通道；快速拆卸及安裝

前 言

經過十幾年的開發研制，我公司生產的系列袋泡茶葉包裝機（CCFD6型、 DXDC8Ⅰ型、DXDC8ⅠA型、DXDC8ⅠB型、DXDC8Ⅱ型、DXDC15型、DXDC8Ⅳ型、…）在國內中檔茶機市場中具有一定優勢，并成批銷往國外。近幾年，隨著保健品產業的迅速發展，導致了許多袋泡茶生產廠家開始進入保健茶飲料的生產加工。由于用戶所包裝的物料種類繁多、價格“昂貴”，生產加工的附加值較高，使得用戶對茶包機的包裝劑量計量精度要求非常高。同時，由于某些添加保健品成份的物料流動性較差，致使茶包機原有的下料計量系統對此類包裝物料的計量精度達不到用戶的要求，甚至由于物料的粘結而堵塞下料嘴，無法完成連續下料動作。因此，茶包機下料計量系統包裝物料適應性的拓寬研制是市場的需要，同時也符合我公司進一步擴大茶包機營銷市場的初衷。

現以我公司為某用戶的DXDC8Ⅱ型茶包機下料計量系統的適應性改造為例，探討某些特殊工藝措施在茶包機下料計量系統中的具體應用。

1 茶包機下料計量系統的工作原理

茶包機的物料計量方式采用容積式轉子計量（見圖1 示意），順時針/逆時針轉動計量旋鈕（序號3）可以沿計量轉子（序號5）的軸向方向向左/向右移動調節套（序號4），進而可以改變物料在計量轉子的填充槽（半圓形截面）內的充填長度。由于物料的包裝劑量由單位時間內計量轉子轉動的槽數乘以單個充填槽內的物料填充量所確定，所以，轉動計量旋鈕就可以調節物料的被包裝劑量。茶包機的計量流程是：被包裝物料由料斗（序號1）進入殼體（序號2）的計量腔內,經計量轉子計量后將一定數量的被包裝物料送入下料嘴（序號7）,再由下料嘴經活門（序號8）的控制將規定數量的被包裝物料送入茶包機內袋包裝材料內完成下料計量功能。

 

圖1 下料計量裝置結構示意圖

1-料斗 2-殼體 3-計量旋鈕 4-調節套 5-計量轉子 6-座 7-下料嘴 8-活門
2 茶包機下料計量系統工作穩定性差的原因分析

從茶包機的計量流程及結構原理可以看出，物料由料斗經計量后進入下料嘴的整個環節中，物料的流動始終處于自由落體狀態。因此，流動性差的物料在上述計量系統中出現計量精度差、甚至下料困難的情況是很正常的。由于用戶所使用的被包裝物料為粘性*的粉粒狀合成類保健藥品，重量比較輕且為粉末狀生藥，有比較強的附著力，導致現有茶包機下料計量系統包裝精度達不到用戶的要求，同時長時間運行還存在堵塞下料嘴的情況,難以實現連續下料及包裝。經過多次攻關試驗和到用戶處實地取樣后，我們分析了影響茶包機連續下料和計量精度的原因主要有以下兩點：

⑴. 包裝機的料斗中未設置強制物料流動的物料攪拌裝置，導致了包裝機在工作過程中料斗內的物料容易“結塊”，具體表現為下料嘴連續下料困難；下料嘴的孔徑較小，孔壁粘料隨著包裝機的連續工作而逐漸增多，導致了堵塞下料嘴的情況時常發生。

⑵. 包裝劑量不穩定、甚至連續下料困難等現象是由于物料在計量和下落過程中的“積料”和“粘料”引起的。圖1 中的“A處”和“B處”的結構設計不合理（存在臺階），是導致“積料”的直接原因。正是由于“積料”的存在，“A處”和“B處”所積的部分物料隨著時間的推移會不定時地落入后續已計量好的物料中，這樣就產生了包裝劑量的不穩定。

3 茶包機下料計量系統的改造方案及技術要點

改進后的下料計量裝置結構見圖2 示意。
⑴.料斗（序號6）中增設攪拌裝置（序號7），以改善物料的流動性。

 

圖2 改進后的下料計量裝置結構示意圖

1-下料嘴 2-振動料套 3-座 4-支柱 5-接料套 6-料斗 7-攪拌器 8-殼 9-計量旋鈕 10-調節套 11-計量轉子 12-防塵圈 13-活動料斗 14-振動銷 15-活門 16-撥片 17-彈簧 18-鎖緊螺釘
⑵. 加大下料嘴（序號1）的孔徑，將下料嘴由整體加工方案改為組合加工方案，以便使下料嘴型腔的過度部位可以設計成便于物料流動的光滑曲面。
⑶. 增加刮擦及緩沖裝置（圖2 中的序號16和17），解決計量轉子（序號11）的表面粘料問題。

⑷. 改進設計下料通道的具體結構，如圖2 中增加的接料套（序號5），杜絕了物料在下料過程中出現圖1 中“A處”和“B處”的臺階堆積物料的現象（接料套的上端面與計量轉子的下圓周面是相切的）；增加縮緊螺釘（序號18）以防止調接套（序號10）在設備工作過程中移動,確保設備計量的準確性；在下料嘴（序號1）上增加振動銷（序號14）等零件促使活動料斗（序號13）和振動料套（序號2）在計量包裝系統工作過程中做快速的上下往復震動，其工作原理是：活門（序號15）的上下往復運動推動振動銷帶動活動料斗和振動料套做快速的上下往復震動。由于活動料斗和振動料套的震動，就能促進物料在整個下料通道中的流動，避免或減少下料嘴等零件表面“粘料”現象的發生。

⑸. 為方便下料通道中活動料斗和計量轉子等零件的定期檢查及維護，在下料通道的結構設計中增加了快速拆卸及安裝裝置（見圖3 示意）。使用方法：轉動防塵圈（序號2）使其半圓缺口正對支住（序號1）就可使防塵圈上下移動,移開防塵圈就可以方便地從圖3.2所示的觀察

口看到有關的情況，以達到在設備工作過程中方便檢查的目的。

 

圖3.1 快速安裝結構示意圖

圖3.2 快速拆卸結構示意圖

1-支柱 2-防塵圈 3-螺釘 4-活動料斗

4 茶包機下料計量系統的改造效果

由于改造設計是從實際生產條件出發,因此改造完成的下料計量系統非常適合用戶現有的生產條件，取得了非常良好的改造效果。它*解決了設備在用戶處包裝計量流程中的“積料”難題，明顯地改善了“粘料”狀況，保證了設備計量的準確性，滿足了用戶的需要。

5 結束語

茶包機下料計量系統的改造是根據用戶的生產條件在設備原有工作流程和結構的基礎上，從改造成本和結構優化的方面作了充分的論證后完成的。通過對用戶處設備使用狀況和被包裝物料特性的研究，進行了多次摸底試驗后，在制定改造方案時引入了“封閉”型下料通道和震動下料、快速拆卸及安裝的設計意圖，使改造工作取得了zui終的成功。其中，與計量轉子配合的接料套和促進落料的活動料斗及振動料嘴等零件在改進設計中起了關鍵作用。
“袋泡茶葉包裝機計量系統的適應性改造”這一課題的研究對提高流動性差的物料在充填、計量、下料等包裝計量過程中的穩定性和可靠性、計量精度的提高有著不可忽視的現實意義，它充分拓寬了公司現有的系列茶包機的下料計量系統對不同物料的適應性，滿足了市場的需要。