液体充填機は現代の工業生産に不可欠な機器であり、食品、飲料、化学、製薬などの業界で広く使用されています。生産効率を向上させ、製品の品質を確保するには、さまざまな種類の充填機とその特性を理解することが不可欠です。
このブログでは、機器を賢く選択できるよう、さまざまな充填機の動作原理、適用範囲、選択のポイントについて説明します。
手動機械は最も基本的なタイプで、オペレーターが充填プロセスを制御する必要があります。
手動液体充填機の主な特徴:
シンプルなデザインと操作性
小規模生産向けの手頃なオプション
低粘度液体に最適
利点と制限
| 利点 | 制限事項 |
|---|---|
| 低コスト | 充填速度が遅い |
| 操作が簡単 | 充填精度が安定しない |
| 最小限のメンテナンス | オペレータの疲労 |
適切な用途
手動フィラーは次の用途に適しています。
生産ニーズが限られている中小企業
充填量を頻繁に変更する必要がある製品
さまざまな形状やサイズの容器を充填
半自動機械は、手動操作と自動化の間の完璧なバランスを保っています。ポンプまたはピストンを使用して液体を正確に吐出します。
それらはどのように機能するのでしょうか?
まず、オペレータは容器を充填ノズルの下に置きます。機械は、容器を所定の容量まで正確に充填します。次に、オペレーターは中身が詰まった容器を取り出し、次のステップに進む準備が整います。
手動フィラーと比較した半自動フィラーの利点:
充填速度と精度の向上
オペレーターの疲労の軽減
充填量の一貫性の向上
半自動機械の理想的な使用例:
中規模の生産稼働
一貫した充填量の製品
低粘度から中粘度の液体の充填
全自動機械は大量生産向けに設計されています。人間の介入を最小限に抑え、効率を最大化します。
全自動フィラーの一般的な 2 つのタイプ:
インライン充填システム
コンテナはベルトコンベアに沿って移動します
ノズルが通過するときにコンテナを充填します
高速連続充填に最適
モノブロック充填システム
充填、キャッピング、ラベル貼り付けを 1 台の機械で統合
コンパクトで省スペースな設計
完全なパッケージングソリューションに最適
大量生産における全自動機械の利点:
高い充填速度 (毎分最大 600 個のコンテナ)
優れた精度と一貫性
人件費の削減
製品の無駄や流出を最小限に抑える
Weijingの自動液体充填機
Wejing の全自動液体充填機は、化粧品、日用化学品、その他の業界で広く使用されている先進的な機器です。プログラマブル ロジック コントローラー (PLC)、ヒューマン マシン インターフェイス (HMI) テクノロジー、輸入された高精度電子スケールなどの多くの革新的なテクノロジーを統合し、高度に自動化された正確な充填作業を実現します。
充填機は±1%の高い充填精度を持っています。マルチヘッド並列充填設計、316L ステンレス鋼構造、衛生的で安全、人間化されたカラー タッチ スクリーン インターフェイス、モジュラー設計、柔軟な構成を備えた Wejing の全自動液体充填機は、高度なレベルの液体充填技術を表しており、次の用途に最適な機器です。生産の自動化を実現し、製品の品質を向上させます。
充填機は自動化のレベルに応じて区別されるだけでなく、独自の充填技術に基づいて分類することもできます。主なタイプには、重力フィラー、ピストンフィラー、ポンプフィラー、オーバーフローフィラー、真空フィラー、正味重量フィラーなどがあります。
重力式フィラーは、重力の基本原理を利用して、液体を高架タンクから下に配置されたコンテナに流入させます。流量は調整可能なバルブまたはノズルによって正確に制御され、充填量は事前に設定された時間または希望の量に達したことを検出するレベルセンサーによって決定されます。
利点:
シンプルな設計でメンテナンスコストを削減
基本的な充填ニーズに対応するコスト効率の高いソリューション
薄くて自由に流れる液体に適しています
制限事項:
粘性のある液体を扱うときの精度の低下
他の方法と比較して充填速度が遅い
対象製品：
水、フルーツジュース、薄いソース
飲料、食品、家庭用化学薬品
主な仕様：
充填精度: ±1-2%
速度: 1 分あたり 20 ～ 60 個のコンテナ
ピストンフィラーは往復ピストン機構を採用し、液体を正確に計量して容器に分配します。ピストンは上向きストローク中に液体をシリンダー内に引き込み、下向きストローク中に液体を容器内に押し出します。吐出される液体の量は、ピストンのストロークの長さを調整することによって正確に制御されます。
利点:
粘性のある液体でも高精度の注入
幅広い粘度に対応
充填量を簡単に調整可能
制限事項:
重力式フィラーと比較して、より複雑な設計
初期投資コストが高い
対象製品：
ソース、クリーム、ペースト
食品・化粧品・医薬品
主な仕様：
充填精度：±0.5％
速度: 1 分あたり 30 ～ 120 個のコンテナ
メンテナンス：
ピストンとシリンダーを定期的に洗浄し、生成物の蓄積を防ぎます。
充填精度を維持し漏れを防ぐためのシールの定期交換
ポンプ フィラーは、ギア ポンプ、カム ポンプ、蠕動ポンプなどのさまざまなタイプのポンプを利用して、液体をタンクからコンテナに移送します。ポンプはタンクから液体を吸引し、ノズルを通して容器内に押し込みます。充填量はポンプの回転数またはあらかじめ設定された充填時間によって正確に制御されます。
利点:
幅広い粘度に対応できる多用途性
継続的で中断のないフローを実現する能力
掃除やメンテナンスが簡単
制限事項:
特にギアポンプを使用した場合、製品にエアレーションが発生する可能性があります。
時間の経過とともにポンプのコンポーネントが徐々に磨耗する
対象製品：
オイル、シャンプー、液体石鹸
パーソナルケア、自動車、食品および飲料業界
主な仕様：
充填精度：±1%
速度: 1 分あたり 40 ～ 200 個のコンテナ
オーバーフローフィラーは、容器の容積が多少変動しても、各容器内の液体レベルが一定になるように設計されています。充填ノズルが容器内に下降し、液体がオーバーフロー パイプのレベルに達するまで流れます。過剰な液体はメインタンクに戻され、一定の充填レベルが維持されます。
利点:
すべてのコンテナにわたって一貫した充填レベル
充填レベルが見える透明な容器に最適
コンテナ容量の変動を自動的に補正
制限事項:
泡立ちやすい製品には不向き
特定のネックデザインを持つコンテナに限定される
対象製品：
飲料、洗剤、薄いソース
飲料、家庭用化学品、食品業界
主な仕様：
充填精度：高さ±1mm
速度: 1 分あたり 60 ～ 300 個のコンテナ
真空フィラーは、負圧を利用して液体を容器内に静かに引き込むため、泡状の製品、繊細な製品、または酸素に敏感な製品の充填に最適です。充填プロセスは、容器内に真空を作り出すことから始まり、液体が充填ノズルを通して引き込まれます。充填レベルは、適切なタイミングで真空を解放することによって正確に制御されます。
利点:
製品のエアレーションと泡立ちを最小限に抑えます
デリケートな製品や酸素に敏感な製品の穏やかな充填プロセス
泡立ちやすい液体の取り扱いに対応
制限事項:
他の方法と比較して充填速度が遅い
より複雑なシステム設計とメンテナンス
対象製品：
ビール、炭酸飲料、水薬
飲料、製薬、乳製品業界
主な仕様：
充填精度：±0.5％
速度: 1 分あたり 30 ～ 150 個のコンテナ
正味重量充填機 正味重量充填機は、精密スケールを使用して、各容器に製品の正確な重量が充填されていることを確認します。容器が秤の上に置かれ、充填プロセスが始まります。秤は容器とその内容物の重量を継続的に監視し、正確な目標重量で充填を停止します。
利点:
製品重量の精度が高い
液体密度の変動を補正
法定計量要件への準拠を保証
制限事項:
一般に容積測定充填法よりも時間がかかる 精密スケールの統合により装置コストが高くなる
対象製品：
塗料、化学薬品、食品
化学、塗料、コーティング産業
無菌液体充填機は、充填プロセス全体を通じて無菌環境を維持するように設計されており、医薬品や特定の飲料などのデリケートな製品を包装する場合には不可欠です。これらの機械は、汚染を防止し、製品の安全性を確保するために高度な技術を利用しています。
無菌機械の無菌充填プロセスには次のものが含まれます。
HEPA (高効率微粒子空気) 濾過システムにより、浮遊粒子 (0.3 ミクロンまで) を 99.97% 除去します。
熱、化学物質、高圧水を組み合わせて機械コンポーネントを完全に滅菌する CIP (定置洗浄) および SIP (定置滅菌) システム
層流設計により一方向の空気流が生成され、充填エリアへの汚染物質の侵入を防ぎます。
無菌性の維持に役立つ無菌充填機の主要コンポーネント:
充填プロセス中の汚染を防ぐ、精密制御と滅菌可能な設計を備えた無菌バルブ
充填前に製品を無菌条件下で保管するための、洗浄および滅菌可能な表面を備えた無菌タンク
無菌チューブやコネクタなどの無菌移送システムは、製品が無菌タンクから充填ノズルに移動する際に製品の無菌性を維持します。
無菌充填機は以下の分野で広く使用されています。
ワクチン、生物学的製剤、液体薬剤などの注射剤を充填する製薬産業
牛乳、植物性ミルク、機能性飲料など、冷蔵せずに長期保存が必要な低酸性飲料 (pH > 4.6) の包装を行う飲料業界。
無菌充填の利点:
保存料を使用せずに保存期間が安定した製品を生産し、クリーンラベル製品に対する消費者の需要に応えます。
FDA (食品医薬品局) や cGMP (現行適正製造基準) などの組織によって設定された厳格な規制を遵守することで、最高水準の品質と安全性が保証されます。
ホットフィラーは、通常 85°C ～ 95°C (185°F ～ 203°F) の高温で製品を充填するように設計されています。このプロセスは、高温で製品と容器を滅菌し、保存寿命を延ばすことができるため、酸性の高い食品や飲料に特に適しています。
ホットフィルプロセスには以下が含まれます。
プロセス全体を通じて希望の充填温度を維持するための正確な温度制御システムにより、一貫した製品品質が確保されます。
ウォーターバスや冷却トンネルなどの急速冷却技術により、充填された容器の温度を急速に下げ、製品の腐敗を防ぎ、容器の完全性を維持します。
通常、熱間充填機を使用して充填される製品:
ケチャップ、サルサ、ピクルスなど、pH 4.6 未満の酸性の高い食品
クエン酸などの天然防腐剤を含むフルーツジュース、果汁飲料、非発泡飲料。
熱間充填の利点と考慮事項:
微生物の増殖を抑制することで製品の保存期間を延長し、より広範囲の流通とより長い保管期間を実現します。
PET (ポリエチレンテレフタレート) やガラスなどの耐熱性包装材料は、高い充填温度に耐える必要があります。
最新の加熱充填機には、環境への影響を最小限に抑えるために、熱回収システムや水消費量の削減など、エネルギー効率が高く持続可能な設計が組み込まれていることがよくあります。
溶融製品充填機は、室温では固体であるが溶融状態で充填する必要がある製品を処理するために特別に設計された機械です。これらの機械は製品を正確な温度に維持して、充填プロセス中の適切な流動特性を確保し、最終製品の品質を最適化します。
溶融製品充填機のユニークな機能:
製品の望ましい溶融状態を維持するための精密温度制御システム (通常、±1°C (±1.8°F) の狭い範囲内)
加熱されたジャケット付き充填ノズルは、充填プロセス中の製品の早期固化を防ぎ、正確な注入ときれいなカットオフを保証します。
溶融製品を貯蔵し、充填前の均一性を維持するための撹拌システムを備えた温度制御ホッパー
溶融製品充填機はさまざまな業界で使用されています。
口紅、固形香水、その他のワックスベースの製品を充填する化粧品産業。
チョコレート、食用ワックス、その他の菓子製品を充填する食品産業。
溶融製品の充填における品質管理措置:
ホッパー、ノズル、製品出口などの重要なポイントで温度を継続的に監視し、一貫性を確保し、品質の問題を防ぎます。
正確な温度制御と添加剤を使用して粘度を調整し、目的の流動特性を達成することにより、最適な充填性能を実現します。
このブログでは、さまざまなタイプの液体充填機の包括的な概要を自動化の程度と充填技術ごとに分類し、各タイプの動作原理、用途の範囲、主な機能について詳しく説明します。充填ソリューションの大手プロバイダーである Wejing は、専門知識と顧客満足度への取り組みにより、お客様の充填プロセスを最適化する理想的なパートナーです。詳細については、Wejing までお気軽にお問い合わせください。
