Il existe de nombreux types de machines de remplissage pour conditionner la variété de produits disponibles sur le marché actuel : liquides, pâtes, produits en morceaux, poudres, granulés, comprimés, gélules, etc. La plupart des machines de remplissage sont disponibles, des modèles semi-automatiques de table aux machines de production à grande vitesse, y compris les remplisseuses rotatives. Même au sein d'une même catégorie, le choix est souvent vaste ; c'est pourquoi nous vous encourageons à nous contacter par téléphone ou par e-mail afin de vous assurer d'acquérir la machine parfaitement adaptée à vos besoins. Cet article présente principalement les différents types de machines de remplissage de liquides.
Il existe généralement différents types de remplissage selon les différentes normes de remplissage.
Selon les degré d'automatisation, les types de machines de remplissage sont : machines de remplissage manuelles, machines de remplissage semi-automatiques, et machines de remplissage entièrement automatiques.
Machines de remplissage manuelles
Ces remplisseuses manuelles ne nécessitent aucune alimentation électrique. Elles sont généralement utilisées pour le conditionnement de liquides très visqueux comme les crèmes, les gels et les shampoings, mais conviennent également aux liquides de viscosité moyenne. Les remplisseuses manuelles sont idéales pour les petites productions ou les laboratoires, où elles offrent une cadence de production plus élevée et une précision accrue par rapport au remplissage manuel. Elles sont particulièrement adaptées au remplissage de flacons et de bouteilles d'une capacité d'environ 600 ml et ont une cadence de production de 15 à 900 bouteilles par heure. Ce type de machine n'est pas produit par VKPAK.
Machines de remplissage semi-automatiques
Ces machines seront plus rapides que les machines manuelles et conviendront aux processus de production de moyenne et petite envergure, notamment en période de forte activité. Les machines semi-automatiques sont conçues avec des buses, des seringues et des pistons qui garantissent un fonctionnement sans goutte. Elles peuvent être utilisées pour le conditionnement de tous types de liquides, y compris ceux contenant de petits produits alimentaires et même des adhésifs. Les machines semi-automatiques ont une capacité de remplissage de 5 à 100 ml et une cadence de production de 800 remplissages par heure.
Machines de remplissage entièrement automatisées
Ces machines sont utilisées pour les opérations à grande échelle et dans les entreprises ayant des besoins de production élevés. Les remplisseuses automatisées sont généralement utilisées avec des systèmes de convoyage à vitesse variable et pour le conditionnement de liquides de tous niveaux de viscosité, y compris ceux contenant des particules en suspension. Certains fabricants configurent également leurs machines automatisées en fonction du type et du volume du contenant utilisé pour votre produit. Il est possible d'ajouter des têtes de remplissage afin d'augmenter les cadences de production de votre entreprise. Machines de remplissage automatisées peut remplir 5 à 10 ml d'un produit et produire 6000 bouteilles/heure. Nous produisons principalement ce type de machine.
Selon les principe de remplissage, Tous les systèmes de remplissage de liquides se répartissent en deux catégories : machines de remplissage volumétriques ou à niveau de liquide.
Machine de remplissage volumétrique vs. équipement de remplissage à niveau de liquide
Il est rare de trouver des bouteilles parfaitement droites, avec de légères différences de volume. Il est essentiel d'en tenir compte pour choisir le système de remplissage adapté à votre emballage. Vous avez sans doute déjà remarqué, en supermarché ou en magasin automobile, que certaines bouteilles semblent moins remplies que d'autres. Cela s'explique probablement par le remplissage volumétrique. Le volume interne est correct, mais cette légère différence de volume donne l'impression d'un remplissage insuffisant.
Avec un machine de remplissage de niveau de liquide Toutes les bouteilles " sembleront " avoir le même volume car le niveau de remplissage sera identique, mais en réalité il y aura de légères différences de volume de remplissage, pas de remplissages insuffisants, mais quelques légers surremplissages.
Vous devez donc prendre la décision suivante au préalable : remplissage volumétrique ou au niveau du liquide ? Pour la grande majorité des produits, le remplissage au niveau du liquide est la solution idéale, car il est plus économique et plus rapide que le remplissage volumétrique. De plus, les consommateurs ne se sentiront pas lésés si les flacons paraissent remplis uniformément. Cependant, le remplissage volumétrique est la meilleure option si le produit nécessite un dosage précis ou s'il est très cher au litre, car le moindre gaspillage pourrait vous coûter cher, notamment en cas de production à grande échelle.
Machines de remplissage de niveau de liquide
Machines de remplissage par siphon
Le principe du siphon est l'une des technologies les plus simples et probablement les plus anciennes inventées par l'homme. Ici, nous parlons de la remplisseuse à siphon. Le liquide s'écoule par gravité dans le réservoir jusqu'à une vanne qui maintient un niveau constant. Des vannes à col de cygne sont placées au-dessus du réservoir et en dessous du niveau du liquide. On amorce le siphon et le tour est joué : vous avez une remplisseuse à siphon. Ajoutez à cela un support supplémentaire et un repose-bouteille réglable pour ajuster le niveau de remplissage à celui du réservoir, et vous obtenez un système de remplissage complet qui ne déborde jamais, sans pompe ni autre accessoire. Notre remplisseuse à siphon est fournie avec 5 têtes (taille au choix) et offre des performances bien supérieures à ce que l'on imagine.
Équipement de remplissage de trop-plein
Pour accélérer le processus de remplissage, nous utilisons une remplisseuse sous pression. Ces remplisseuses sont équipées d'un réservoir à l'arrière, maintenu plein par une vanne, soit par un simple flotteur, soit par l'activation et la désactivation d'une pompe. Le liquide du réservoir alimente une pompe qui le refoule vers un collecteur où sont acheminés plusieurs éléments spéciaux. remplissage par débordement Les têtes de remplissage descendent dans la bouteille dès que la pompe se met en marche, injectant le liquide à grande vitesse. Lorsque la bouteille est pleine, le liquide excédentaire remonte par un second orifice situé dans la tête de remplissage et déborde dans le réservoir. La pompe s'arrête alors, libérant ainsi le liquide et la pression restants. Les têtes remontent, les bouteilles sont éjectées par indexation et le processus se répète. Les machines de remplissage sous pression peuvent être configurées pour des systèmes de remplissage semi-automatiques ou automatiques en ligne, ou encore comme remplisseuses rotatives pour des cadences plus élevées.
Machines de remplissage volumétrique
Clapet anti-retour pour piston de remplissage
Clapet anti-retour machines de remplissage à piston Utilisez un système de clapet anti-retour qui s'ouvre et se ferme lors des phases d'alimentation et de refoulement. L'un des principaux avantages de ce type de remplisseuse est sa capacité d'auto-amorçage, permettant d'aspirer le produit directement d'un fût ou d'un seau et de le transvaser dans votre récipient. La précision typique d'une remplisseuse à piston est de ± 0,5 %. Cependant, les remplisseuses à piston équipées de clapets anti-retour présentent certaines limitations : elles ne peuvent pas traiter les produits visqueux ou contenant des particules, car ces derniers risquent d'encrasser les clapets. En revanche, si vos produits sont fluides (c'est-à-dire qu'ils s'écoulent relativement facilement), cette machine est idéale pour les jeunes entreprises comme pour les grands producteurs.
Machine de remplissage à piston à vanne rotative
Les remplisseuses à piston à vanne rotative se distinguent par leur vanne rotative dotée d'une large ouverture permettant le passage sans entrave des produits épais et de ceux contenant de grosses particules (jusqu'à 12,7 mm de diamètre) provenant de la trémie d'alimentation. Idéales comme modèle de table, elles peuvent également être couplées pour répondre à des besoins de production plus importants. Ce type de remplisseuse à piston permet de doser avec précision 0,5 % des pâtes, du beurre de cacahuète, de l'huile pour engrenages, des salades de pommes de terre, des vinaigrettes italiennes et bien d'autres produits. Le remplissage est précis avec un rapport de 10:1 pour le jeu de cylindres.
Machines de remplissage à pompe
Les remplisseuses à pompe constituent une autre méthode de remplissage de produits allant des liquides aux pâtes épaisses, même ceux contenant des particules solides (généralement beaucoup plus petites qu'avec une remplisseuse à piston à vanne rotative). Disponibles en modèles de table ou en machines automatiques multi-têtes, les remplisseuses à pompe volumétrique offrent une plage de volumes de remplissage bien plus étendue qu'avec une remplisseuse à piston. Toutefois, le temps de remplissage augmente sensiblement avec le volume requis. Parmi leurs autres atouts, citons la facilité de réglage du remplissage par saisie de la quantité nécessaire et une fonction d'auto-amorçage, similaire à celle d'une remplisseuse à piston à clapet anti-retour, permettant d'aspirer le produit directement d'un fût ou autre récipient. Pour les produits plus épais, une trémie d'alimentation peut être ajoutée, comme sur une remplisseuse à piston à vanne rotative, afin d'alimenter directement la pompe. Le volume de remplissage est déterminé en comptant les tours (et les demi-tours) de la pompe.
Machines de remplissage à pompe péristaltique
Machines de remplissage à pompe péristaltique Ces systèmes sont très répandus dans les industries pharmaceutiques et chimiques dangereuses car le produit n'est pas exposé à l'environnement extérieur : le tuyau relie directement la source de produit, traverse la pompe (et non y est raccordé) et arrive au point de distribution. Une fois le cycle de distribution terminé, le tuyau peut être jeté ou traité en vue d'une réutilisation. De plus, certaines pompes permettent une précision extrême, jusqu'à 1 µl (microlitre).
Systèmes de remplissage temporisé par gravité
Les remplisseuses à débit temporisé constituent un autre type d'équipement de remplissage disponible sur le marché. Ce type de remplisseuse fonctionne selon le principe d'un réservoir monté au-dessus de têtes de remplissage. Ces têtes sont équipées d'électrovannes qui s'ouvrent et se ferment pour réguler le débit, ou, dans certains cas, d'un système de fermeture par pincement du tuyau. Le volume de remplissage est déterminé par des temporisateurs qui actionnent les vannes ou les tuyaux. Les modèles à une seule tête conviennent parfaitement à une grande variété de produits. Même les modèles multi-têtes peuvent donner de bons résultats une fois le système équilibré, à condition de n'utiliser qu'une seule formulation ou si les caractéristiques d'écoulement sont identiques. Cependant, le principal inconvénient des systèmes de remplissage temporisé réside dans la difficulté à remplir différents produits aux caractéristiques d'écoulement variées. Dans ce cas, le système doit être rééquilibré, une opération complexe car tout réglage du débit d'une tête affecte toutes les autres. C'est pourquoi Busch Machinery ne propose pas de systèmes de remplissage temporisé : d'autres machines de notre gamme offrent une précision équivalente, voire supérieure, à un coût similaire et sans les contraintes liées à ces systèmes.
Machines de remplissage à poids net
Les remplisseuses à poids net utilisent une plateforme de pesage pour contrôler le poids du produit lors du remplissage des bouteilles et des conteneurs. Elles sont particulièrement adaptées au remplissage de grands contenants. Cette machine est conçue pour peser et remplir des liquides de 5 à 30 kg. Grâce à l'utilisation de capteurs photoélectriques, d'interrupteurs de proximité et d'autres éléments de détection, la production est entièrement automatisée. Le remplissage se fait par submersion. Le diamètre de la vanne de remplissage, l'alimentation rapide et le bouchon intégré à l'orifice de la vanne garantissent l'absence de fuites. La machine assure le remplissage complet des bouteilles, même lorsqu'elles ne sont pas remplies. Son fonctionnement est stable, sûr et hygiénique.
Remplisseurs à pompe servo-motorisée :
Avec la baisse significative du coût des servomoteurs ces dix dernières années, les applications de remplissage se sont multipliées. Les remplisseuses à engrenages constituent une application très populaire, à condition d'utiliser des pompes sanitaires pour les secteurs agroalimentaire, cosmétique ou pharmaceutique. L'avantage de la pompe à engrenages réside dans sa capacité à remplir des produits de presque toutes tailles sans changement de pièces (malgré certaines limitations). Chez VKPAK, nous restons sceptiques quant à son efficacité, car les remplisseuses à piston offrent une précision au moins équivalente, voire supérieure, même si leur plage de remplissage est légèrement plus restreinte.
Remplisseuses sous pression :
Les remplisseuses sous pression sont équipées de réservoirs situés sous le fond des bouteilles. Le liquide contenu dans le réservoir alimente une pompe (généralement une pompe centrifuge, mais aussi des pompes volumétriques pour les liquides plus visqueux) qui injecte ensuite le liquide directement dans la bouteille jusqu'à atteindre le niveau de remplissage souhaité. À ce stade, le surplus de produit retourne directement dans le réservoir. Lors du remplissage de bouteilles en plastique, il est impératif d'arrêter la pompe (systématiquement pour les pompes volumétriques) avant de retirer les tubes de remplissage afin de permettre aux bouteilles de reprendre leur volume initial (elles se dilatent sous la pression) et d'évacuer le liquide en excès. Le principal avantage des remplisseuses sous pression réside dans la rapidité de remplissage des bouteilles, ce qui réduit le nombre de têtes de remplissage nécessaires (et donc l'espace requis) et permet le remplissage de produits à viscosité élevée. L'inconvénient est que les produits mousseux doivent être remplis à une vitesse de pompe inférieure à la normale, et cette méthode n'est efficace que si la mousse se dépose assez rapidement.
Remplisseurs à contre-pression :
Il s'agit de machines de remplissage de liquides spécifiques à l'industrie des boissons gazeuses, notamment la bière, les sodas et toutes les boissons pétillantes ou le vin. VKPAK ne vend pas de remplisseuses à contre-pression, mais nous allons tout de même vous expliquer ce type de remplisseuse complexe. Les têtes de remplissage se composent de trois parties : un évent, un pressuriseur de CO2 et un tube de remplissage. Les joints de la tête et les soupapes d'évent et de pression de CO2 sont ouverts. L'air contenu dans la bouteille est chassé et remplacé par du CO2, plus lourd. L'évent est ensuite obturé et, grâce à des têtes spécialement conçues, le liquide gazeux refroidi est propulsé le long des parois du récipient en formant un tourbillon afin de minimiser la formation de mousse. Une fois le niveau de remplissage atteint, l'évent se ferme complètement et le remplissage est interrompu. Beaucoup de personnes pensent, à tort, que la contre-pression de CO2 est le processus de carbonatation, mais ce dernier est plus complexe. Le rôle du CO2 est de maintenir la boisson gazeuse déjà présente en solution et de limiter la formation de mousse.
