Полное руководство по устройствам подачи и вакуумирования в упаковочных машинах

В процессе упаковки продукт обычно направляется на дозирующее устройство для дозирования с помощью подающего устройства на упаковочной машине, а затем заполняется в упаковочную тару, после чего упаковывается и упаковывается.
Здесь представлены устройство подачи, обычно используемое в упаковочной машине, и вакуумный насос, используемый в вакуумной упаковочной машине. Для количественного дозирующего устройства, пожалуйста, обратитесь к главе о загрузочной машине. В разделе об упаковочной машине также представлены принципы работы и некоторые типичные структурные формы устройства подачи упаковочного контейнера и упаковочного материала, устройства наполнения и разлива, а также устройства обертывания и упаковки.

Устройство подачи

Функция устройства подачи упаковочных изделий заключается в подаче упаковываемых изделий, хранящихся в бункере, в дозирующее устройство изделий для дозирования в соответствии с требованиями процесса упаковки, а затем другие устройства упаковочной машины реализуют операцию упаковки.
Устройство подачи для упаковочных изделий обычно состоит из бункера, конвейера, питателя, антиблокировочного устройства, сортировочного и направляющего устройства и приводного устройства. Из-за больших различий в физических и химических свойствах, природных формах и требованиях к процессу упаковки изделий устройство подачи имеет различные структурные формы.
По способу движения подаваемых изделий подающие устройства можно разделить на: гравитационные питающие устройства (включая гравитационную транспортировку готовых изделий); ленточные конвейерные устройства (включая цепные конвейерные устройства); винтовые конвейерные устройства; насосные устройства; поворотные шиберные устройства; вибрационные питающие устройства и т. д.
Подающее устройство должно иметь простую конструкцию, надежно работать, адаптироваться к физико-химическим свойствам подаваемого материала и быть согласованным с последующим процессом упаковки.

Устройство гравитационной подачи
Устройство подачи гравитации использует характеристику, что предметы могут течь сверху вниз под действием силы тяжести. Предметы размещаются в высоком положении и текут по фиксированному материальному каналу в нижнее положение, тем самым реализуя операцию подачи предметов. Когда предметы текут в материальном канале, легко образовать арку или мост, что приводит к плохому потоку или даже закупорке. Поэтому канал потока должен быть гладким и плоским, и должны быть установлены необходимые антиблокирующие перемешивающие устройства. Для предметов с требованиями направления также должно быть установлено сортировочное и направленное устройство расположения. Предметы, которые не удобны для автоматической ориентации, должны быть вручную размещены и сложены в бункере заранее.
На рисунке представлена принципиальная схема работы устройства гравитационной подачи порошкообразных и гранулированных материалов. Материал в бункере 1 непрерывно поступает на количественный вращающийся диск 4 под действием собственного веса и мешалки 5, а неподвижный скребок 2 соскребает излишки материала на мерной чашке вращающегося диска 3, тем самым реализуя операцию дозирования.

Устройство подачи штучного материала

На рисунке представлена принципиальная схема устройства подачи кусков материала. На рисунке (а) показано устройство подачи кусков материала, которое может автоматически выбирать и ориентировать, что подходит для автоматической подачи цилиндрических кусков с относительно небольшой длиной и диаметром. Неупорядоченные куски материала хранятся в бункере. Под действием ориентирующего механизма 2 и отклонителя 6 куски материала располагаются направленным образом в загрузочном желобе 7 и перемещаются по загрузочному желобу к питателю 1 под действием собственного веса, тем самым реализуя прерывистую подачу кусков материала. На рисунке (б) показано устройство подачи для кусков с относительно большой длиной и диаметром, которые нелегко автоматически выбирать и ориентировать. Куски материала необходимо вручную заранее разместить в бункере. Под весом кусков материала и действием агитатора 2 куски материала перемещаются по загрузочному желобу 7 к питателю 1, а питатель доставляет куски материала на следующий процесс.

Ленточный питатель
Ленточный питатель может использоваться для подачи насыпью, блоками, в мешках и поштучно, и может состоять из нескольких лент для удовлетворения различных требований процесса упаковки.
На рисунке показана принципиальная схема ленточного конвейера. Изделия транспортируются из бункера 5 в разгрузочное устройство 6 и выгружаются. Натяжное устройство 8 используется для регулировки натяжения ленты, а направляющий ролик 7 — для увеличения угла охвата для обеспечения транспортной способности ленты.
Конвейерная лента в ленточном питателе контактирует с предметами. В соответствии с физико-химическими свойствами и гигиеническими требованиями транспортируемых предметов необходимо выбрать соответствующий материал ленты и провести необходимую физико-химическую обработку. Конвейерная лента включает в себя хлопчатобумажную брезентовую ленту, ленту из химволокнистой ткани, резиновую брезентовую ленту, нейлоновую листовую ленту, стальную ленту, металлическую сетчатую ленту и т. д. Обычно используемые методы физико-химической обработки лент включают пропитку, покрытие защитными слоями поверхности и т. д.

Устройство подачи цепи

На рисунке показана принципиальная схема цепного конвейера для транспортировки зубной пасты на картонажной машине для зубной пасты. На рисунке показана базовая структура цепного конвейера, обычно используемого для подачи упакованных предметов. Тяговый компонент для транспортировки предметов состоит из двух параллельных кольцевых цепей. Две цепи соединены небольшим валом или планкой, чтобы удерживать две цепи параллельно и на одинаковом расстоянии. На цепь устанавливаются специальные цепные пластины, или на небольшой вал (планку) между двумя цепями устанавливаются ролики и поддоны. Для перемещения упакованных предметов вперед используются такие аксессуары, как толкающие пластины. Тяговая цепь обычно использует стандартную втулочную роликовую цепь или втулочную роликовую цепь со специальной длинной цепной пластиной, плоскую цепь и т. д. Для обеспечения правильной передачи зацепления цепи и зубьев звездочки и точности положения подачи обычно требуется устройство натяжения цепи.

Цепные конвейеры подходят для доставки деталей и стеблей, требующих точной подачи упакованных изделий и определенных упаковочных операций во время транспортировки.

Устройство подачи вращающегося диска
При вращении вращающегося диска материалы, хранящиеся в дисковом бункере, могут перемещаться к внешнему краю вращающегося диска под действием трения и центробежной силы, и располагаются направленно по касательной к диску и поступают в транспортный канал по касательной к внешнему краю диска. Установив определенное транспортное устройство на транспортном канале, можно реализовать автоматическую сортировку и направленное расположение материалов.

На рисунке показана принципиальная схема работы загрузочного устройства с коническим днищем. Конический нижний диск может увеличить тенденцию материалов к перемещению к внешнему краю вращающегося диска. Материалы располагаются направленно вдоль касательного направления диска и по очереди поступают в транспортировочный желоб. Это устройство имеет простую конструкцию и надежную работу. Оно подходит для автоматической сортировки и направленной подачи различных небольших колонн, рукавов, крышек, блоков и листовых материалов.

Электромагнитное вибрационное питающее устройство
Вибрационное питающее устройство представляет собой устройство, которое использует технологию вибрации для транспортировки сыпучих порошков и мелких предметов на средние и короткие расстояния. В зависимости от конструкции вибрирующего тела его можно разделить на тип с прямым лотком и тип с дисковым бункером; в зависимости от типа источника возбуждения его можно разделить на механический тип, электромагнитный тип, гидравлический тип и пневматический тип. Здесь мы в основном представляем электромагнитное вибрационное питающее устройство.

Структура электромагнитного вибрационного питающего устройства: как правило, состоит из возбуждающих электромагнитов, якорей, вибрирующих тел, основных вибрационных пружин, виброгасящих пружин и оснований. Как показано на рисунке, корпус вибрационного желоба (или бункер) поддерживается на основании основной вибрационной пластинчатой пружиной, железный сердечник и катушка электромагнита закреплены на основании, а якорь закреплен на дне вибрационного корпуса; между рабочей поверхностью корпуса вибрационного желоба и горизонтальной плоскостью имеется угол (в вибрационной бункере имеется спиральный транспортный канал с углом подъема спирали a), а также имеется угол между основной вибрационной пластинчатой пружиной и отвесной плоскостью. Все устройство соединено болтами, виброгасящими пружинами и рамой.
Очевидно, что принципы работы дискового бункера и прямоточного лоткового типа в основном одинаковы, за исключением того, что прямоточный лотковый конвейерный канал заменен на спиральный конвейерный канал, а колебательная вибрация заменена на крутильную вибрацию.
Для иллюстрации принципа работы вибрационного питателя в качестве примера рассмотрим прямоточный вибрационный питатель.

Как показано на рисунке (а), объект помещен в корпус желоба. Корпус желоба совершает направленную вынужденную вибрацию под действием электромагнитной силы возбуждения и основной пружины вибрационной пластины. Когда корпус желоба движется вверх вправо, объект приводится в движение корпусом желоба силой трения и получает ускоренное движение вверх вправо; когда корпус желоба замедляется вверх вправо или ускоряется вниз влево под действием электромагнитного притяжения, так как объект получил определенную кинетическую энергию при ускорении вверх вправо, объект все еще имеет тенденцию продолжать движение вверх вправо или скользить на расстояние вправо относительно рабочей поверхности корпуса желоба, или даже совершать участок наклонного метательного движения вверх вправо, а затем падать обратно на рабочую поверхность корпуса желоба. Когда корпус желоба снова движется вверх вправо, объект снова ускоряется трением, и вышеуказанный цикл движения повторяется. Таким образом, каждый раз, когда корпус резервуара совершает возвратно-поступательное движение и вибрирует один раз, изделие перемещается на определенное расстояние вправо относительно корпуса резервуара-компаньона, тем самым достигая требования по подаче изделий.

Вакуумное устройство

Вакуумный насос является основной рабочей частью вакуумной упаковочной машины, и его производительность напрямую влияет на степень вакуума. Существует два основных типа вакуумных насосов, используемых в вакуумных упаковочных машинах: один — это вакуумный насос с эксцентриковым ротором в масляной ванне (также называемый вакуумным насосом с золотниковым клапаном); другой — это вакуумный насос с роторным масляной ванне. Как показано на рисунке.

Вакуумный насос с эксцентриковым ротором и масляной ванной
Принцип работы: как показано на рисунке. В насосе 12 установлен роторный золотник 9, который состоит из клапанного кольца и штока клапана. Клапанное кольцо на роторном золотнике надето на эксцентриковый ротор 10, а геометрический центр вращающегося вала 11 и насосной камеры 13 совпадают. Шток клапана в верхней части роторного золотника может свободно скользить вверх и вниз в цилиндрическом золотниковом затворе 2 и качаться влево и вправо. Втулка клапанного кольца скользит по поверхности насосной камеры 13. При вращении вала 11 против часовой стрелки роторный золотник 9 разделяет насосную камеру 13 на две рабочие камеры, и объем камеры А постепенно расширяется, в то время как объем камеры В постепенно уменьшается. Давление газа в камере А продолжает уменьшаться, и откачиваемый газ поступает в камеру А через полость в штоке клапана и прямоугольное отверстие сбоку. Когда золотниковый клапан ротора поворачивается в верхнюю мертвую точку камеры насоса 13, всасывание заканчивается, и камера А достигает максимального объема всасывания, а прямоугольное отверстие в это время закрывается. Вал насоса 11 продолжает вращаться, и объем исходной рабочей камеры начинает постепенно уменьшаться снова, газ сжимается, и давление продолжает увеличиваться. Когда оно превышает давление пружины выпускного клапана 7, газ толкает его, открывая и выпуская. Две камеры А и В работают попеременно. Когда камера А вдыхает, камера В выдыхает. Каждый поворот вала насоса эквивалентен завершению процесса всасывания и выдыхания.

Пластинчато-роторный вакуумный насос с масляной ванной

Принцип работы: как показано на рисунке. Когда эксцентриковый ротор 5 с двумя лопастями 6 вращается по часовой стрелке, лопасть G скользит по внутренней стенке корпуса насоса 8 под давлением пружины 4 и собственной центробежной силы, а правая всасывающая камера продолжает расширяться, и откачиваемый газ поступает через всасывающее отверстие l. Когда другая лопасть проходит положение всасывающего отверстия, всасываемый газ изолируется, и всасывание завершается. Ротор продолжает вращаться, изолированный газ постепенно сжимается, и давление увеличивается. Когда давление превышает давление на выпускном клапане 3, газ выталкивает выпускной клапан 3 через выпускную трубу и выпускается через масло и выпускное отверстие насоса. Во время работы насоса лопасти всегда делят камеру насоса на две рабочие камеры, A (всасывание) и B (выпуск). Каждый раз, когда эксцентриковый ротор вращается на один оборот, происходит два процесса всасывания и выпуска.

Заключение

В процессе упаковки устройства подачи играют решающую роль в обеспечении плавной и эффективной передачи материалов в дозирующие устройства для упаковки. Различные типы устройств подачи, такие как гравитационные, ленточные, цепные, вибрационные и вращающиеся дисковые устройства, разработаны для удовлетворения разнообразных требований различных материалов и процессов упаковки. Эти устройства должны быть адаптированы к физическим и химическим свойствам подаваемых предметов, чтобы обеспечить надежность и предотвратить такие проблемы, как засоры или неправильное выравнивание.

Кроме того, вакуумные насосы, такие как насосы с эксцентриковым ротором в масляной ванне и роторно-пластинчатые насосы, являются неотъемлемыми компонентами вакуумных упаковочных машин, обеспечивая необходимый уровень вакуума для сохранения предметов. Выбор соответствующих устройств подачи и вакуумирования обеспечивает эффективную, надежную и безопасную операцию по упаковке, необходимую для соответствия как производственным, так и качественным стандартам.