دليل شامل لأجهزة التغذية والتفريغ في آلات التعبئة والتغليف

أثناء عملية التعبئة والتغليف، يتم عادةً إرسال المنتج إلى جهاز القياس للقياس عن طريق جهاز التغذية الموجود على آلة التعبئة والتغليف، ثم يتم تعبئته في حاوية التعبئة والتغليف، ثم يتم تغليفه وتعبئته.
هنا، يتم تقديم جهاز التغذية المستخدم بشكل شائع في آلة التعبئة والتغليف ومضخة التفريغ المستخدمة في آلة التعبئة والتغليف بالتفريغ. بالنسبة لجهاز القياس الكمي، يرجى الرجوع إلى الفصل الخاص بآلة التحميل. في القسم الخاص بآلة التعبئة والتغليف، يتم أيضًا تقديم مبادئ العمل وبعض الأشكال الهيكلية النموذجية لحاوية التعبئة والتغليف وجهاز تغذية مواد التعبئة والتغليف، وجهاز التعبئة والصب، وجهاز التغليف والتغليف.

جهاز التغذية

وظيفة جهاز التغذية لعناصر التغليف هي تغذية العناصر المراد تعبئتها وتخزينها في القادوس إلى جهاز قياس العناصر للقياس وفقًا لمتطلبات عملية التعبئة والتغليف، ثم تقوم الأجهزة الأخرى لآلة التعبئة والتغليف بتنفيذ عملية التعبئة والتغليف.
تتكون أجهزة التغذية المستخدمة في تغليف المواد بشكل عام من القادوس، والناقل، والمغذي، وجهاز منع الانسداد، وجهاز الفرز والترتيب الاتجاهي، وجهاز القيادة. ونظرًا للاختلافات الكبيرة في الخصائص الفيزيائية والكيميائية، والأشكال الطبيعية ومتطلبات عملية التغليف للمواد، فإن أجهزة التغذية لها أشكال هيكلية متنوعة.
وفقا لطريقة قيادة العناصر الموردة، يمكن تقسيم جهاز التوريد إلى: جهاز تغذية الجاذبية (بما في ذلك نقل الجاذبية للعناصر النهائية)؛ جهاز ناقل الحزام (بما في ذلك جهاز ناقل السلسلة)؛ جهاز ناقل المسمار؛ جهاز الضخ؛ جهاز شريحة القرص الدوار؛ جهاز تغذية الاهتزاز، إلخ.
يجب أن يكون جهاز التغذية ذو بنية بسيطة، وتشغيل موثوق، والتكيف مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة التي يتم تغذيتها، والتنسيق مع عملية التعبئة والتغليف اللاحقة.

جهاز التغذية بالجاذبية
يستخدم جهاز التغذية بالجاذبية خاصية تدفق العناصر من الأعلى إلى الأسفل تحت تأثير الجاذبية. يتم وضع العناصر في موضع مرتفع وتتدفق على طول قناة المواد الثابتة إلى الموضع المنخفض، وبالتالي تحقيق عملية إمداد العناصر. عندما تتدفق العناصر في قناة المواد، من السهل تكوين قوس أو جسر، مما يؤدي إلى تدفق ضعيف أو حتى انسداد. لذلك، يجب أن تكون قناة التدفق ناعمة ومسطحة، ويجب ضبط أجهزة التحريك المضادة للانسداد اللازمة. بالنسبة للعناصر ذات المتطلبات الاتجاهية، يجب أيضًا ضبط جهاز الفرز والترتيب الاتجاهي. يجب ترتيب العناصر التي لا تناسب التوجيه التلقائي يدويًا وتكديسها في القادوس مسبقًا.
الشكل عبارة عن مخطط لمبدأ عمل جهاز التغذية بالجاذبية للمواد المسحوقة والحبيبية. تتدفق المادة الموجودة في القادوس 1 باستمرار إلى القرص الدوار الكمي 4 تحت تأثير وزنها الخاص والمحرك 5، وتقوم المكشطة الثابتة 2 بكشط المادة الزائدة على كوب القياس بالقرص الدوار 3، وبالتالي تحقيق عملية القياس.

جهاز تغذية المواد بالقطعة

الشكل هو رسم تخطيطي أساسي لجهاز تغذية المواد بالقطع. يوضح الشكل (أ) جهاز تغذية المواد بالقطع الذي يمكنه الاختيار والتوجيه تلقائيًا، وهو مناسب للتغذية التلقائية للقطع الأسطوانية ذات الطول والقطر الصغيرين نسبيًا. يتم تخزين القطع غير المنظمة من المواد في القادوس. تحت تأثير آلية التوجيه 2 والرافض 6، يتم ترتيب قطع المواد بطريقة اتجاهية في حوض التغذية 7، وتتحرك على طول حوض التغذية إلى المغذي 1 تحت تأثير وزنها الخاص، وبالتالي تحقيق التغذية المتقطعة لقطع المواد. يوضح الشكل (ب) جهاز تغذية للقطع ذات الطول والقطر الكبيرين نسبيًا والتي ليس من السهل اختيارها وتوجيهها تلقائيًا. تحتاج قطع المواد إلى الترتيب يدويًا في القادوس مسبقًا. تحت وزن قطع المواد وعمل المحرك 2، تتحرك قطع المواد على طول حوض التغذية 7 إلى المغذي 1، ويقوم المغذي بتسليم قطع المواد إلى العملية التالية.

وحدة تغذية الحزام
يمكن استخدام وحدة تغذية الحزام لتوريد العناصر السائبة والمكعبة والمعبأة والمقطعة، ويمكن أن تتكون من أحزمة متعددة لتلبية متطلبات عملية التعبئة والتغليف المختلفة.
يوضح الشكل الرسم التخطيطي الأساسي للناقل الحزامي. يتم نقل العناصر من القادوس 5 إلى جهاز التفريغ 6 وتفريغها. يتم استخدام جهاز الشد 8 لضبط شد الحزام، ويتم استخدام بكرة التوجيه 7 لزيادة زاوية اللف لضمان قدرة الحزام على النقل.
يتلامس الحزام الناقل في وحدة تغذية الحزام مع العناصر. وفقًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية ومتطلبات النظافة للعناصر المنقولة، يجب اختيار مادة الحزام المقابلة وإجراء المعالجة الفيزيائية والكيميائية اللازمة. يتضمن الحزام الناقل حزام قماش قطني، وحزام قماش من الألياف الكيميائية، وحزام قماش مطاطي، وحزام صفائح نايلون، وحزام فولاذي، وحزام شبكي معدني، وما إلى ذلك. تشمل طرق المعالجة الفيزيائية والكيميائية المستخدمة بشكل شائع للأحزمة التشريب وطلاء الطبقات الواقية للسطح، وما إلى ذلك.

جهاز تغذية السلسلة

يوضح الشكل مخططًا تخطيطيًا لناقل سلسلة لنقل معجون الأسنان على آلة تعبئة معجون الأسنان في علب. يوضح الشكل الهيكل الأساسي للناقل السلسلة المستخدم عادةً لتغذية العناصر المعبأة. يتكون مكون الجر لنقل العناصر من سلسلتين حلقيتين متوازيتين. يتم توصيل السلسلتين بواسطة عمود صغير أو شريحة للحفاظ على التوازي والمسافة بين السلسلتين. يتم تثبيت صفائح سلسلة خاصة على السلسلة، أو يتم تثبيت بكرات ومنصات على العمود الصغير (الشريحة) بين السلسلتين. يتم استخدام الملحقات مثل لوحات الدفع لدفع العناصر المعبأة للتحرك للأمام. تستخدم سلسلة الجر بشكل عام سلسلة أسطوانة كم قياسية، أو سلسلة أسطوانة كم مع لوحة سلسلة طويلة خاصة، وسلسلة مسطحة، وما إلى ذلك. لضمان نقل الشبكة الصحيح للسلسلة وأسنان العجلة المسننة ودقة موضع التغذية، يلزم عادةً جهاز شد السلسلة.

تعتبر الناقلات السلسلة مناسبة لتوصيل القطع والسيقان التي تتطلب توصيلًا دقيقًا للعناصر المعبأة وعمليات تغليف معينة أثناء النقل.

جهاز تغذية القرص الدوار
عندما يدور القرص الدوار، يمكن للمواد المخزنة في قادوس القرص أن تتحرك إلى الحافة الخارجية للقرص الدوار تحت تأثير الاحتكاك والقوة الطاردة المركزية، ويتم ترتيبها بطريقة اتجاهية على طول الاتجاه المماس للقرص وتدخل قناة النقل المماس للحافة الخارجية للقرص. من خلال ضبط جهاز نقل معين على قناة النقل، يمكن تحقيق الفرز التلقائي والترتيب الاتجاهي للمواد.

يوضح الشكل مخطط مبدأ عمل جهاز تغذية القادوس ذي القاع المخروطي. يمكن للقرص المخروطي السفلي زيادة ميل المواد للتحرك إلى الحافة الخارجية للقرص الدوار. يتم ترتيب المواد بطريقة اتجاهية على طول الاتجاه المماس للقرص وتدخل حوض النقل بدوره. يتميز هذا الجهاز ببنية بسيطة وتشغيل موثوق به. وهو مناسب للفرز التلقائي والتغذية الاتجاهية لمختلف الأعمدة الصغيرة والأكمام والأغطية والكتل والمواد الورقية.

جهاز التغذية الاهتزازي الكهرومغناطيسي
جهاز التغذية الاهتزازي هو جهاز يستخدم تقنية الاهتزاز لنقل المساحيق السائبة والأشياء الصغيرة على مسافات متوسطة وقصيرة. وفقًا لهيكل الجسم الاهتزازي، يمكن تقسيمه إلى نوع الحوض المستقيم ونوع القادوس القرصي؛ وفقًا لنوع مصدر الإثارة، يمكن تقسيمه إلى نوع ميكانيكي ونوع كهرومغناطيسي ونوع هيدروليكي ونوع هوائي. هنا نقدم بشكل أساسي جهاز التغذية الاهتزازي الكهرومغناطيسي.

هيكل جهاز التغذية الاهتزازي الكهرومغناطيسي: يتكون بشكل عام من مغناطيسات كهربائية مثيرة، وأذرع متحركة، وأجسام اهتزازية، ونوابض اهتزازية رئيسية، ونوابض تخميد الاهتزازات والقواعد. كما هو موضح في الشكل، يتم دعم جسم الحوض المهتز (أو القادوس) على القاعدة بواسطة زنبرك لوحة الاهتزاز الرئيسية، ويتم تثبيت قلب الحديد وملف المغناطيس الكهربائي على القاعدة، ويتم تثبيت المحرك في الجزء السفلي من الجسم المهتز؛ توجد زاوية بين السطح العامل لجسم الحوض المهتز والمستوى الأفقي (توجد قناة نقل حلزونية بزاوية ارتفاع حلزونية في القادوس المهتز)، وهناك أيضًا زاوية بين زنبرك لوحة الاهتزاز الرئيسية والمستوى الرأسي. يتم توصيل الجهاز بالكامل بالمسامير ونوابض تخميد الاهتزاز والإطار.
من الواضح أن مبادئ نوع القادوس القرصي ونوع الحوض المستقيم هي نفسها بشكل أساسي، باستثناء أن قناة الناقل ذات الحوض المستقيم تتغير إلى قناة ناقلة حلزونية، ويتغير اهتزاز التأرجح إلى اهتزاز التوائي.
خذ جهاز التغذية الاهتزازي ذو الحوض المستقيم كمثال لتوضيح مبدأ عمل جهاز التغذية الاهتزازي.

كما هو موضح في الشكل (أ)، يتم وضع الجسم في جسم الحوض. يقوم جسم الحوض بإجراء اهتزاز قسري اتجاهي تحت تأثير قوة الإثارة الكهرومغناطيسية ونابض لوحة الاهتزاز الرئيسية. عندما يتحرك جسم الحوض إلى أعلى اليمين، يتم دفع الجسم بواسطة جسم الحوض بقوة الاحتكاك ويحصل على حركة متسارعة إلى أعلى اليمين؛ عندما يتباطأ جسم الحوض إلى أعلى اليمين، أو يتسارع إلى أسفل اليسار تحت تأثير الجذب الكهرومغناطيسي، نظرًا لأن الجسم قد حصل على طاقة حركية معينة عند التسارع إلى أعلى اليمين، لا يزال الجسم لديه ميل للاستمرار في التحرك إلى أعلى اليمين أو الانزلاق لمسافة إلى اليمين بالنسبة لسطح العمل لجسم الحوض، أو حتى إجراء قسم من حركة الرمي المائلة إلى أعلى اليمين، ثم السقوط مرة أخرى على سطح العمل لجسم الحوض. عندما يتحرك جسم الحوض إلى أعلى اليمين مرة أخرى، يتم تسريع الجسم عن طريق الاحتكاك مرة أخرى، وتتكرر دورة الحركة أعلاه. بهذه الطريقة، في كل مرة يتردد فيها جسم الخزان ويهتز مرة واحدة، تتحرك المقالة مسافة معينة إلى اليمين بالنسبة لجسم الخزان المرافق، وبالتالي تحقيق متطلبات توريد المواد.

جهاز الفراغ

مضخة التفريغ هي الجزء الرئيسي العامل في آلة التعبئة والتغليف المفرغة، وسوف يؤثر أداؤها بشكل مباشر على درجة الفراغ. هناك نوعان رئيسيان من مضخات التفريغ المستخدمة في آلات التعبئة والتغليف المفرغة: أحدهما مضخة تفريغ دوارة غير مركزية ذات حمام زيت (وتسمى أيضًا مضخة تفريغ صمام منزلق)؛ والآخر مضخة تفريغ دوارة ذات ريش حمام زيت. كما هو موضح في الشكل.

مضخة فراغ دوارة لامركزية ذات حمام زيت
مبدأ العمل: كما هو موضح في الشكل. يتم تثبيت صمام انزلاق الدوار 9 في المضخة 12، والذي يتكون من حلقة صمام وساق صمام. حلقة الصمام على صمام انزلاق الدوار مُغلفة بالدوار اللامركزي 10، ويتطابق المركز الهندسي للعمود الدوار 11 وحجرة المضخة 13. يمكن لساق الصمام الموجود في الجزء العلوي من صمام انزلاق الدوار أن ينزلق بحرية لأعلى ولأسفل في مسمار الشريحة الأسطواني 2 ويتأرجح إلى اليسار واليمين. ينزلق غلاف حلقة الصمام على طول سطح حجرة المضخة 13. عندما يدور العمود 11 عكس اتجاه عقارب الساعة، يقسم صمام انزلاق الدوار 9 حجرة المضخة 13 إلى حجرتين عاملتين، ويتوسع حجم الحجرة أ تدريجيًا، بينما ينخفض حجم الحجرة ب تدريجيًا. يستمر ضغط الغاز في الحجرة أ في الانخفاض، ويدخل الغاز المضخوخ إلى الحجرة أ من خلال التجويف الموجود في ساق الصمام والفتحة المستطيلة على الجانب. عندما يدور صمام انزلاق الدوار إلى النقطة الميتة العلوية لغرفة المضخة 13، تنتهي عملية الشفط، وتصل الغرفة A إلى الحد الأقصى لحجم الشفط، ويتم إغلاق الفتحة المستطيلة في هذا الوقت. يستمر عمود المضخة 11 في الدوران، ويبدأ حجم غرفة العمل الأصلية في الانخفاض تدريجيًا مرة أخرى، ويتم ضغط الغاز، ويستمر الضغط في الزيادة. عندما يتجاوز ضغط زنبرك صمام العادم 7، يدفعه الغاز للفتح ويتم تفريغه. تعمل الغرفتان A وB بالتناوب. عندما تستنشق الغرفة A، تستنشق الغرفة B. كل دورة لعمود المضخة تعادل إكمال عملية الشفط والعادم.

مضخة فراغ ذات ريشة دوارة لحمام الزيت

مبدأ العمل: كما هو موضح في الشكل. عندما يدور الدوار اللامركزي 5 ذو الريشتين 6 في اتجاه عقارب الساعة، تنزلق الريشة G على الجدار الداخلي لجسم المضخة 8 تحت ضغط الزنبرك 4 وقوتها الطاردة المركزية الخاصة بها، وتستمر غرفة الشفط اليمنى في التمدد، ويدخل الغاز المضخ عبر منفذ الشفط l. عندما تمر الريشة الأخرى بموضع منفذ الشفط، يتم عزل الغاز الممتص وتكتمل عملية الشفط. يستمر الدوار في الدوران، ويتم ضغط الغاز المعزول تدريجيًا، ويزداد الضغط. عندما يتجاوز الضغط الضغط على صمام العادم 3، يدفع الغاز صمام العادم 3 ليفتح عبر أنبوب العادم ويتم تفريغه عبر الزيت ومنفذ العادم للمضخة. أثناء تشغيل المضخة، تقسم الريش دائمًا غرفة المضخة إلى حجرتين عاملتين، A (شفط) و B (عادم). في كل مرة يدور فيها الدوار اللامركزي دورة واحدة، تكون هناك عمليتا شفط وطرد.

خاتمة

في عملية التعبئة والتغليف، تلعب أجهزة التغذية دورًا حاسمًا في ضمان النقل السلس والفعال للمواد إلى أجهزة القياس للتغليف. تم تصميم الأنواع المختلفة من أجهزة التغذية، مثل التغذية بالجاذبية، ومغذيات الحزام، والناقلات المتسلسلة، والمغذيات الاهتزازية، وأجهزة الأقراص الدوارة، لتلبية المتطلبات المتنوعة للمواد المختلفة وعمليات التعبئة والتغليف. يجب أن تكون هذه الأجهزة مصممة لتتناسب مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعناصر التي يتم تغذيتها لضمان الموثوقية ومنع المشكلات مثل الانسدادات أو المحاذاة غير السليمة.

بالإضافة إلى ذلك، تعد مضخات التفريغ، مثل دوار حمام الزيت اللامركزي ومضخات الريشة الدوارة، مكونات أساسية لآلات التعبئة والتغليف بالتفريغ، مما يضمن مستوى التفريغ المناسب لحفظ العناصر. يضمن اختيار أجهزة التغذية والتفريغ المناسبة عملية تعبئة فعّالة وموثوقة وآمنة، وهو أمر ضروري لتلبية معايير الإنتاج والجودة.