理论教育 糖的自动化包装与仓储设备

糖的自动化包装与仓储设备

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:袋装储存需要将成品糖装入料仓,然后称重,包装成袋并送至仓库堆垛储存。近年来,糖的包装工序逐渐采用了自动化或半自动化的设备以减轻工人的劳动强度。过程中采用了料仓、称量斗、自动秤、定量斗、灌装器、底架、缝袋机、缝袋输送机等设备和装置。料仓内的砂糖经放糖门控制装入称量斗过称,当达到要求的重量时,料仓停止放料,称量斗内的糖经设在下部的灌袋器装入袋中。

糖的自动化包装与仓储设备

产品糖的储存有两种方式,即袋装储存和散装储存,对于绵白糖只宜袋装储存。

袋装储存需要将成品糖装入料仓,然后称重,包装成袋并送至仓库堆垛储存。散装储存只须用输送机将糖送入仓库堆放即可,糖的重量通常在输送过程中称得。

包装过程主要包括称重、装袋和缝袋等环节。包装用糖袋主要有麻袋,每袋装100kg;塑料编织袋每袋装50kg或25kg。如需长期储存和长途运输,有的在袋内再衬一层纸袋塑料袋。此外为了便于当地销售,也可采用小包装,如1kg、0.5kg或5~10g装的聚乙烯塑料袋或纸盒包装等。

近年来,糖的包装工序逐渐采用了自动化或半自动化的设备以减轻工人的劳动强度。如图12-11所示为一种半自动化包装砂糖的过程。过程中采用了料仓、称量斗、自动秤、定量斗、灌装器、底架、缝袋机、缝袋输送机等设备和装置。

1.料仓

料仓是一个大的贮糖斗,成品糖首先装入料仓,糖在仓内暂时储存并冷却。料仓的数目一般不应少于两个,每个料仓的容积至少应容纳工厂一个班所生产的糖量。如果包装工序每天只工作一个班,料仓的总容量还应加大。通常,料仓的上部呈长方体形状,下面联着四角锥。为了保证料仓内的糖能够顺利地通过下端的放糖口,四角锥的侧壁与水平面的夹角直大于糖堆的自然安息角,一般夹角取60°。在料仓的底端,设有两个放糖口,一个较大,为主放糖口,一个较小,为小放糖口,各有闸板门控制。放糖门的开启与关闭系由自动秤来的信号自动控制。

图12-11 成品糖包装示意图

1—定量斗 2—主放糖门 3—料斗仓 4—小放糖门 5—自动秤 6—称量斗 7—灌袋器 8—袋 9—灌袋底架 10—板式输送机 11—缝袋机

2.称量斗

称量斗与自动秤是准确称量一袋糖重量的设备。料仓内的砂糖经放糖门控制装入称量斗过称,当达到要求的重量时,料仓停止放料,称量斗内的糖经设在下部的灌袋器装入袋中。开始时,料仓的两个放糖门同时开启,以求快速地将糖放入称量斗,当装入的糖量接近所要求的糖量时,自动秤发出信号关闭料仓的主放糖门(例如每次称量100kg糖,当称量斗内糖量达到95~98kg时即关闭主放糖门)只留小放糖口继续加足100kg再关闭小放糖门。称量斗的下部设有闸板门,当称好糖以后开启此闸门将糖放入灌袋器。

3.自动秤

自动秤是一种精密的设备,当前,自动秤的种类不少,但精确度较高的秤仍然是在杠杆原理的基础上配备以各种自控线路制成的。自动称量的准确性有着很大的经济意义,通常要求称量的误差低于0.1%,为此必须经常对秤进行校正(每班校正1~2次)并保持各联动部件及支点刀口的良好状态。影响自动称量的主要因素有:秤的灵敏度及附属部件的状态;自控线路及元件质量情况、砂糖的温度、湿度及晶粒情况;料仓内贮糖量;机械设备设计的合理性及操作等。为了保证称量的准确无误,应该对各主要影响因素给予足够的注意。

4.定量斗

在料仓主放糖门与称量斗之间常安置一个定量斗,其目的是克服由于料仓内砂糖料面的高低和砂糖本身的特性变化对称量过程带来的影响。定量斗的容量略小于一袋糖的重量(若每袋装100kg糖,可取容量为95~98kg)。定量斗的上端由料仓的主放糖门控制,下端也设有放糖门。上下两个控制门交替地开闭。安置定量斗的另一个优点是能在很短的时间内将斗内的糖放入称量斗,提高了称量速度。安装定量斗后仍需用料仓的小放糖门最后将称量斗内的糖量添足。

5.灌袋器和底架

最简单的灌袋器乃是一个漏斗形的溜子,由薄钢板制造,漏斗的下口略小于糖袋的开口,将糖袋套入灌袋器的下口即可将糖灌入袋内。将空糖袋张开,接受灌袋器放出的糖和将糖袋放到板式输送机上的操作,我国目前多由人工来完成。灌糖时糖包的重量由设在相应位置上的底架或带钳制装置的支架来承担。底架是由糖袋的下面承担重量,而钳制支架是用钳住糖袋开口边缘的方法承担重量。如图12-12所示为某糖厂采用的底架示意图。底架在静止时,左翻板在上,右翻板在下,由起落杆支撑糖袋压在翻板上的重量。当糖袋装满后,工人用脚踏在脚踏杆的外端,起落杆绕固定在机座上的支点转动,糖袋压翻左右翻板而下落到运动着的板式输送机上,将糖袋运走。此时,左右翻板靠平衡锤的作用重新恢复原来静止的状态。调节平衡锤的位置,可使翻板复原时总是左翻板在上,右翻板在下。

图12-12 底架示意图

1—机座 2—左翻板 3—右翻板 4—平衡锤 5—起落杆 6—脚踏杆

自动灌袋器可将上述灌袋过程全部实现自动化。如国外的自动灌袋机每小时最多可装900袋,即每4s装一袋,它的构造大致由自动装袋机、传送装置、夹袋装置、糖袋整理装置及缝袋机等组成。首先由送袋机每次送250~300个糖袋,然后有一对真空环把糖袋拾起来,由传送装置把袋子送上包装滑动口,并由另一对真空环将袋口挣开,夹紧的袋子在滑送口上牢牢固定,把灌袋器送入袋口,灌入砂糖。当把经过砂糖自动称量机准确称量的砂糖装入袋后,由糖袋整理装置把糖袋从滑动口取下,并把袋口三角并料折叠整齐,然后送往缝袋机缝口。

6.缝袋输送机

缝袋输送机是一台板式输送机,这种输送机与缝袋机的性能相匹配,使用方便。我国缝袋输送机的定型产品是木板式输送机,这种输送机全长3m,糖袋在输送机上的运动速度与上海产GV8-4型横针缝袋机的缝袋速度相适应,当针距为8~10mm时,每小时缝麻袋600袋。

缝袋输送机只能将糖袋送至不远的地方,随后应由其他的运输和起重设备将糖袋送至仓库并堆垛储存。

产品袋装砂糖不能马上运出厂外销往市场,因此必须建立储存一定时间的糖仓库。袋装仓库应具备以下条件:

(1)具有一定容量;

(2)储存温度应控制在15~25℃;

(3)保持空气相对湿度在70%~80%;

(4)要求砂糖水分尽可能低,其pH在8.5~9.0;

(5)要具有完整的袋装砂糖输入输出设备及堆垛设备。

影响产品糖在储存中产生变质的主要因素是温度和湿度。通常要求库内温度不超过25℃,相对湿度不超过80%。为此,建设仓库应选择远离水坑、干燥而平坦的地方,仓库的地基与地面应具有防水层。仓库的墙壁和屋顶应使用导热性较小的材料。仓库的窗不宜过大和过多,以便保持库房内干燥,少受外界环境的干扰。如果库内的砂糖需较长期的储存,仓库还需设置通风和暖气设备。暖气应采用空气-预热器型式。

(一)仓库结构

糖仓库容量的大小应视工厂的条件及糖的周转情况而定。我国现阶段,一般以储存糖厂15~20d的生产量为宜。如果糖的外运没有保证,仓库容量应加大。在俄罗斯,按糖厂年产量的40%~60%估算仓库的容量,其他国家的糖厂也因周转情况不同,容量也不相同。

仓库的高度,一般9~10m为宜,低于6m是不可取的。对于机械化的仓库,希望仓库的宽度大于25m,且仓库内无支柱。小于25m宽的仓库,对输送机械的操作和运动有妨碍。(www.daowen.com)

仓库的地面,通常采用混凝土地面,地面的合理高度应与运货火车的车厢底相平。地面的抗压能力应足够高,以承担糖袋垛的压力。按堆放25层麻袋(每袋装糖100kg)估算,每平方米地面须承受4.25~4.75t的压力。

仓库内还应安装温度计、湿度计和电话以便于管理。

(二)仓库设备

仓库内的主要操作有堆垛、卸袋和运输等,这些操作的劳动强度大,因此,应广泛采用各种起重运输机械来实现仓库的机械化,以减轻劳动强度和提高劳动生产率。

适合于仓库内使用的起重运输机械类型很多,应当根据糖厂和仓库的具体条件安排出适当的操作流程。仓库中常用的机械设备有:带式输送机(水平式或倾斜式;固定式或移动式)、板式输送机、堆垛机、超重吊车(悬吊式或桥式)、螺旋降落机、电瓶叉式装卸车等。

1.带式输送机

它可以用于输送成袋的糖,输送机的带最好用金属的、橡胶带也可以。它能够作水平输送也可作倾斜输送。除了固定式带式输送机外,移动式输送机也广泛地用于仓库中。移动式输送机是将整套带式输送机安置在一个两轮车架上,它可以根据需要任意移动位置,使用起来很方便。

2.板式输送机

板式输送机也是一种常用的水平或倾斜式输送机。它的承载部件是板条,可用金属条或木板条。这些板条按横向固接在牵引链的各环节上,由链轮驱动。整条输送带绕过驱动链轮和转向链轮联系起来,形成无端的板条式输送带。通常可采用平板条,但随着被输送物品的特性不同和安装倾斜度不同,也可采用异形板条或挡板。为了使输送机正常运转,应附设有张紧装置和防止倒滑的棘轮装置。

板式输送机的优点是能承担和运输较重的物体,当采用异形板或挡板时,输送机安装倾斜角度可以较大。输送机的缺点是运动速度较慢,一般0.5m/s左右;输送机本身重量较大。

3.螺旋降落机

螺旋降落机又称螺旋滑梯。它是一种把糖袋从高处降落到低处的固定设备,如图12-13所示。糖袋从高处靠本身的重力沿着螺旋斜槽滑到低处。当糖袋落下后可用输送机或电货车等将糖袋送给堆垛机。这种设备占地面积少,对于包装间高于仓库的情况很适用。

4.电瓶叉式装卸车

它是以蓄电池为动力的运货车。如图12-14所示的车是其中一种叉式装卸车。这种叉车的载重量0.5~2t,常用于仓库中。它不仅可运送糖袋,还可以将糖袋举高0.5~2.0m作装卸用。这种车的车身小,动作灵活,不需很宽的场地即能操作。

图12-13 螺旋降落机示意图

图12-14 电瓶叉式装卸车示意图

5.板式堆垛机

它实际上是一台特殊的倾斜式板式输送机。在它的滚子链上固定着金属板条或木板条,链条由电动机通过减速箱和链轮来驱动。堆垛机的倾斜角可以改变,还可以通过转换开关使堆垛机正转或反转,以便将糖袋送上或卸下。堆垛机应当能够围绕自己的竖轴可以左右转动以扩大它的工作面。为了防止糖袋在输送中下滑,在滚子链上每隔一段距离固定一块尺寸较大的金属棒或木棒。在堆垛机的入料端,通常用可移动的带式输送机、电瓶车等轻便设备供应糖袋。

如图12-15所示为一种板式堆垛机,适用于大型的宽敞的仓库。

在容量较小又窄的仓库内可以采用简单而陡峭的板式堆垛机,如图12-16所示。这种堆垛机占地面积少,尺寸小,能够把糖袋几乎垂直地送至垛顶。但是这种堆垛机不适于当作连续输送线的一环,而且需靠人力供给糖袋。

图12-15 大型板式堆垛机示意图

1—起升卷扬机 2—起升卷扬机传动装置 3—变速箱 4—车架 5—电动机 6—调整输送机高度的装置 7、11—张紧装置 8—输送机转轴的传动装置 9—输送机 10—输送机架 12—升高装置的支撑杆

6.起重吊车

在糖仓库内使用吊车也是一种很好的方法,吊车同时具有起重和输送两种作用,它可以完成堆垛、卸袋和输送多种操作。通常可以采用悬吊式或桥式吊车。它的缺点主要是在仓库内占据较大的空间,降低仓库的有效高度。在较老的仓库内安设简单的电葫芦吊车也能够改善仓库的劳动条件。

总之,适合于糖仓库使用的起重运输机械很多,重要的是根据具体的情况和条件设计出技术上先进、经济上合理的机械化方案。正因为这样,当前各地糖厂的机械化方案都不尽相同。作为一个例子,图12-17表示出一个以板式输送机和堆垛机为主体的仓库机械操作流程。

图12-16 陡峭的板式堆垛机示意图

如图12-17所示,在包装间的糖袋经缝袋机封口并由板式输送机送到包装间的总输送机上,由此输送机经拐角辊轮输送机再把糖袋输送给仓库间的主输送机,进入仓库。仓库主输送机是一条固定式板式输送机,靠近仓库的墙壁安装,沿主输送机安置几个卸袋装置,可以在需要的地方将糖袋卸下。卸袋装置的下口处,有可移动的带式输送机将糖袋接住并把它运给可移动板式输送机,再由堆垛机把糖袋送至垛顶。

从糖垛上取袋、装车的顺序为:将堆垛机的输送带反转,把垛上的糖袋取下,再由可移动的板式输送机、带式输送机把糖袋送入车厢。

图12-17 仓库机械流程示意图

1—称量斗 2—灌袋器 3—板式输送机 4—缝袋机 5—辊轮输送机 6—包装间总输送机 7—拐角辊轮输送机 8—仓库总输送机 9—辊轮输送 10—堆垛机 11—可移动板式输送机 12—可移动带式输送机

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