气流式充填机

2. 2. 2. 6 气流式充填机

1)工作原理及特点

气流式充填机是利用真空吸附原理，将包装容器或量杯抽真空,再充填物料。其中有2种类型：一种是真空容器充填,充填精度受包装容器容积变化影响;另一种是真空量杯充填，充填精度高,可达±1% ;充填范围大，可从5mg - 5kg进行充填。

气流式充填机的工作原理如图2 -28所示。工作时，充填轮做匀速间歇转动。当轮中量杯口与料斗1接合时,配气阀与真空管接通，使容器4保持真空而使物料被吸入量杯。当量杯转到容器4上方时，量杯中的物料被经过配气阀输送来的压缩空气吹入容器4中。

气流式充填机主要用于医药行业、化工行业粉料的计量，其主要优点是计量精度高,可减少物料的氧化,延长物料的保存期,还可防止物料粉尘弥散到大气中。

在选用该类机器时应注意对不同形式的物料，其最佳的真空压力是不一样的。真空度过高，某些物料会被压成粉末;真空度太低,可能达不到所需的夯实效果,影响计量精度。真空度应根据不同物料而决定,在工作中应随时检查，使其保持规定值。

2)典型气流式充填机一气流分装机

气流分装的特点是在粉腔中形成的粉末块直径幅度较大，装填速度快,一般可达300瓶/min ~400瓶/min，装量精度高，自动化程度高，因此,气流分装得到广泛使用。国外在20世纪60年代就已开始研制气流分装机，并逐步形成系列化。如德国Bosch公司的AFG 160.AFG 320A 气流分装机,意大利Zanasi 公司的ZETA - 100.ZETA - 150.ZETA -300气流分装机，中国引进最多的也是这2家公司的气流分装机。通过引进、消化吸收，80年代中国开始生产气流分装机，主要型号有FZQ - 120、FZQ -140和FZH -320等。

粉剂分装机是将无菌的粉剂药品定量分装在经过灭菌干燥的玻璃瓶内，并盖紧胶塞密封。药在无菌室内以恒温(20±2)℃,—定相对湿度(45% -60%),洁净度低于1万级的情况下分装。

AFG 320A气流分装机是目前国内引进最多的一种，由粉剂分装系统、盖胶塞机构、机身、主传动系统、输送瓶系统、拨瓶转盘机构、真空系统、压缩空气系统、电气控制系统和空气净化控制系统等组成。典型的AFG系列气流分装机组成如图2 -29所示。

(1)粉剂分装充填系统。

粉剂分装充填系统是气流分装机的重要组成部分。粉剂分装充填系统如图2 -30所示。其功用是充填粉剂，通过搅拌和分装转盘进行粉剂定量，在真空和压缩空气辅助下周期性地将粉剂分装于瓶内。

粉剂分装充填系统主要由装粉筒、搅粉斗、粉剂分装转盘、传动装置、升降机构等组成。装粉筒由不锈钢圆筒体和内装单独驱动贴近筒体底部的双叶垂直揽拌器组成。筒上部有装粉口,筒底靠前部位开有方口与搅粉斗相连,筒体前方装有粉量观察窗。搅粉斗位于装粉筒前下方,顶部通过方口与装粉筒相连，下部与粉剂分装转盘相连。主要由上连接板、前后挡板和活动密封块、左挡板和刮板、右挡板和活动密封块、水平放置的4片搅拌桨所组成。揽拌桨每吸粉1次旋转1圈，其作用是将装粉筒落下的药粉保持疏松并压进粉剂分装转盘的定置分装孔中。

①粉剂分装转盘。粉剂分装转盘是气流分装机实现定量分装的主要部件。分装转盘是由不锈钢制成的圆柱体，分装转盘上有8等分分布单排（或2排）直径一定的光滑圆孔,即分装孔。圆孔中有可调节的粉剂吸附隔离塞，通过调节隔离塞顶部与分装盘圆柱面的距离（即孔深)就可调节粉剂充填量。分装转盘后端面有与装粉孔数相同且和装粉孔相通的圆孔，靠分配盘与真空和无菌压缩空气相连,实现分装头在间歇回转中的吸粉和卸粉。

②粉剂吸附隔离塞。粉剂吸附隔离塞有活塞柱和吸粉柱，其端部滤粉部分用烧结金属或细不锈钢纤维压制的隔离刷，外罩不锈钢丝网，如图2-31所示。充填量的凋节由粉剂隔离塞在分装孔的位置确定，可调节吸粉柱端部螺杆在螺母上的位置或旋转吸粉柱端部的滑

块嵌入有阿基米德曲线凹槽的装量调节盘的角度来实现装量的调节。

图2 -32所示为双排粉剂分装转盘的结构原理图。8等分的分装转盘内有16个分装孔,分装转盘端部通过分配器使分装孔分别与真空或无菌压缩空气相通，分装转盘的转速为17.5r/min，充填药量250rag ~.500mg,计量误差±5%。

传动装置主要由滑环电磁离合器、换向器、齿轮、水平传动间歇机构、链轮组成。其传动路线是：从主传动系统传递过来的动力经在圆周360°的相位上只有1个位置能啮合的有滑环电磁离合器(也称同步跟踪离合器,协调与盖胶塞机构的同步运动）传给换向器将垂直传动变为水平传动，再经过1对齿轮(i = 1:2)减速传到间歇机构,实现输出轴8个工位的间歇运动,分装转盘就安装在输出轴上。分装转盘间停时间正是分装转盘下部玻璃瓶运动的间停时间,此时分装转盘装粉孔有1个垂直向下对准瓶口,利用这一间停时间往瓶中充填粉料。

升降机构安装在机身下底板上,通过蜗轮实现丝杠上下运动，穿过机身面板，丝杠顶部连接在传动装置底板上,可调整分装转盘与瓶口的距离。影响粉剂分装误差的因素有如下几点。

①分装转盘旋转时的径向跳动使分装孔药面不平。

②分装转盘后端面跳动使真空、压缩空气泄漏、串通;分装转盘外圆表面粗糙而黏附药粉。

③分装孔内表面粗糖而黏附药粉。

④分装孔分度不准使药粉卸在瓶口外。

⑤分装孔不圆使得装粉时药粉被吸走。

⑥分装头内腔八边形与轴线不垂直造成气体泄漏。

⑦粉剂隔离塞过于疏松或过密;压缩空气压力不稳使得流量过大或过小。

⑧药粉的粒径、含水量、流动性啤变化引起粉剂密度的改变。

(2)盖胶塞机构。

盖胶塞机构主要由供料漏斗、胶塞料斗、振荡器、垂直滑道、喂胶塞器、压胶塞头及其传动机构和升降机构组成。

胶塞料斗是由不锈钢制成的筒形件，料斗内壁焊有两条平行的螺旋上升滑道,并一直延伸至外壁有2/3周长的距离,与垂直滑道相接。在螺旋滑道上有胶塞鉴别、整理机构，使胶塞呈一致方向进入垂直滑道。胶塞料斗下部有振荡器，它由盖板、底座、6组弹性支撑板和3组电磁铁组成,为料斗提供振荡力和扭摆力矩。

垂直滑道是由2组带与胶塞尺寸相适应的沟槽构件和挡板组成,构成输送胶塞轨道，将从料斗输送来的胶塞送入滑道下边的喂塞器。

喂塞器主要功用是将垂直滑道送过来的胶塞通过移位推杆进行真空定位,吸掉胶塞内的污物后送到压胶塞头体上的爪扣中。

压胶塞头是压胶塞机构实现盖胶塞功能的执行机构。主体是个圆环体，其上装有8 等分分布的盖塞头，盖塞头上有3个爪扣、2个回位弹簧和1个压杆，在压头作用下将胶塞旋转地拧按在充填好药粉的瓶口上。

传动装置主要由传动箱、传动轴、8工位间歇机构、传动齿轮、凸轮摆杆机构等组成，实现压胶塞头间歇转动、喂塞移位推杆进出、压头摆动运动。

升降机构组成与粉剂分装系统的升降机构相同，用于调整盖塞头爪扣与瓶口距离。

(3)机身及主传动系统。

机身是由不锈钢方管焊成的框架、面板、底板、侧护板组成,下部有可调地脚,用于调整整机水平和使用高度。主传动系统主要由电动机、减速器、无级调速机构、链传动、换向机构、间歇机构等组成,为粉料充填和盖塞系统等提供运动和动力。:

(4)玻璃瓶输送系统。

该系统由不锈钢丝制成的单排或双排输送网带及驱动装置、张紧轮、支承梁、中心导轨、侧导轨组成,完成粉剂分装过程玻璃瓶的输送。

(5)拨瓶转盘机构。

拨瓶转盘机构安装在装粉工位和盖塞工位;主要由拨瓶盘、传动轴、8个等分啮合的电