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充填装置徹底解説!

充填装置とは?

充填機とは、容器に対して内容物を詰める、充填する装置です。
内容物は液体や粉末、固形食品そのものなど多岐にわたります。
充填する製品によって物性が様々に異なるので、それぞれに合った充填機が存在します。

物性以外にも充填物のサイズや形状、充填能力などで充填方法も異なります。
また、内容物の充填量は一定である必要がある場合が多いので、定量性、安定性が求められる機器です。
充填機は食品以外でも医薬品、化粧品など、生活に密着したあらゆる場面で利用されています。

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  • 充填機の種類、原理、使用用途について

    ・物性による充填方式の違い
    液体充填
    低~中粘土のものはポンプなどでタンクから配管を通して吸い上げて充填します。

    粘体充填
    ジャム、マヨネーズといった粘度が高いものはホッパーと呼ばれる容器に投入し、一定量を供給させながら充填します。

    粉体充填
    粉体はスクリューフィーダーを使用して、脱気、もしくは真空引きを行い、粉の発散を抑えながら充填します。

    個体充填
    ふりかけ、豆などの乾物といった個体は、振動コンベアやカップ、マスによる計量を行いながら充填します。

    ・計量方式による違い
    ウェイトチェッカーを利用した重量式、シリンダを利用した一定のストロークによる容量式、流体のパルス信号から質量流量を測定して充填する流量式などの計量方式があります。

  • 充填機の価格について

    充填機は充填する内容物や、充填する仕様は多種多様であるため、内容物に合わせて機種選定を行います。
    価格については仕様により非常に大きな開き幅があります。
    トン単位で充填する機種については、周辺装置や充填機仕様により変わります。

    一般的に食品製造現場で使われている大きさでは、約150万円~となります。
    本体のみの参考価格であり、装置運搬費用、設置工事費用は別途費用がかかります。

  • 充填機の選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    ・選定のポイント
      物性
       上記に記載した通り、物性によって充填方式が全く異なりますので、どんなものを充填したいのかを明確にします。
       液体であれば泡立ち、個体であれば潰れやすさも考慮する必要があります。

      充填量、精度
       数グラム~トン単位まで、ラインナップに大きな幅があるのも充填機の特長です。

      充填容器
       充填容器も充填機選びには重要なポイントです。
       ボトルか、カップか、袋か、注入口の形状がどうなっているかによっても変わります。

      処理量
       小型の卓上タイプからプラントで使用されるような大型のものまで、処理量も様々です。
       1日の処理量、1回の充填量、充填速度、さらに前後工程とのバランスによって機種選定を行います。

  • 充填機導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    ピストン式充填機で充填量が安定しない、ピストンシリンダー部からの充填物液漏れも合わせて発生している。

    原因①
    充填物を押し出すピストン先端のピストンリングが摩耗してシール性が低下している。
    原因②
    充填機導入時からピストンリングの交換は行っていない、充填機導入後1年が経過している。

    対策①
    ピストンリングの交換を行う。
    対策②
    ピストンリングは消耗部品として予防保全で交換を行う。

    ※ピストンリングはシリコンなどのゴム製であることが多く、破損してしまうと製品に破片が混入し
     混入可能性のある汚染範囲の特定が非常に難しくなります。事前の交換を行うことが重要です。

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  • 充填・包装・ケーサー
  • 充填装置

高速充填機

【高速充填機】 【装置概要) 本機垂直回転方式の採用により省スペース及び高速化を実現し、カム駆動で速度を自在に変化させる事に成功。 【製品特徴】 ・商品関連製造機械において現行の平行タクト式運転では生産能力に限界があり、複雑な機械機構ではなくシンプルかつ省スペース化が課題となっている。 ・本機は、垂直ロータリー行程での位置決めとサーボモーターとカム駆動でスムーズな動力伝達方法により、シンプルかつ省スペース化を実現させた高速充填機である。 ・直径5~6ミリ、穴径3~4ミリメートル位の細長中空品の製品の内部に粘性液体を充填するにあたり、従来では充填後、製品を入れ替えて、また、次を並べて充填するという方法が主流であった。これでは生産能力に限界があり、能力を上げるために大きな設備が必要になってしまっていた。当社の高速充填機は現状のタクト生産式ではなく、垂直ロータリーにし設備をスリム化し、連続生産で充填コストを大幅に下げるものである。 ・コンベア上からまとまって供給される細長中空品を毎秒20本以上という高速で1本ずつつかみ、不良品除去及び補給装置を経て、チャックにつかんだ製品を傷つけずセンタリング。一体加工したスライド部で充填ノズルに密着し、充填する。 【仕様、構成】 AC200V 7.0kw ACサーボモーター 4台 カム駆動方式 処理 毎秒20本以上

解決できる課題

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  • HACCP対策
  • SDGS対策
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全ケーシングソーセージ高速定寸定量充填機 リンクウェル-X/リンクウェル-XL

世界初の天然腸ソーセージ定寸充填機「LINKWEL」に更に定量性をアップするよう、計量ポンプモーターをサーボモーターに改良したのが「リンクウェル-X」です。 電磁クラッチによる ON/OFF の切り替えがなくなることにより耐久性が向上し、メンテナンスも非常に易しくなりました。 羊腸、豚腸、コラーゲン、セルロース、すべてのケーシングの充填に最適で、 定寸・定量の天然腸ソーセージを毎分800個以上、コラーゲンなら毎分1,500個、セルロースは毎分3,000個製造します。 この「リンクウェル-X」シリーズは2種類あります。1つは人工ケーシング用の全自動ケーシング供給装置を備えた全ケーシング対応機で、もう1つは天然腸のみに特化した天然腸専用機です。 <製品の特長> ①使いやすいモニター機能 機械導入後、どなたにでも直ぐに使用して頂けるように、シンプルでわかりやすい画面構成となっています。モニター画面の複雑さによる誤作業や、機械の破損の心配はありません。 ②耐久性をアップしたメタリングポンプ メタリングポンプの駆動部のパワーアップを行い、更に構造上の強度を高めたので、一段と耐久性が向上しています。また、ポンプ運転の開始、停止のタイミングを簡単に調節でき、ケーシングの先端、後端部の未充填によるケーシングロスが防げます。 ③メンテナンス性を向上させたドライツイスター タイミングベルトの採用によりハウジング内にオイルは使用していません。 これにより、オイルの漏れは無くなり、ハウジング内の部品も長寿命となります。また、メンテナンス時もユニットを取り外す必要が無く、短時間で行えます。 ④衛生的な排水システム 水を一箇所に集める水受けとシュートが標準装備されています。脱長靴を目指して作業環境改善が可能です。 ⑤多種なリンキングチェーン 3ピッチ(28.56mmから長さが選べます。ストレート(ノーツイスト)充填も可能。オプションで4.7mm間隔のリンキングチェーンも使えます。 ⑥リンキングベルト ピンチャーの間隔によって、生産する製品長さを変更します。製品長さは最短2cmより、1cm間隔で作成することが可能です。 またオプションで0.5cm単位の製品用の「リンキングベルト」も作成することが可能です。 ⑦エアー部品と電気部品の分離 エアー部品を電気部品と完全に分離し配置したことにより、修理、調整が簡単そして安全に行えます。 ⑧充填機の腸のパンクが減少 全く新しい充填方法を採用した事により、充填時の腸にかかる充填圧力を大幅に低減させる事に成功しました。その為充填時のパンク回数が大幅に減少し、ケーシングロスを削減します。 ⑨最新のエレクトリックシステム 標準は「オムロン」です。 オプションとして「三菱」または「アレン・ブラドリー」をお選びいただけます。 ⑩ハイテックフックデザインオプション 写真上 : 丸棒フック/主に人口ケーシング用 写真下 : 板付きフック/主に天然腸用 他にもオプションとして、リングソーセージ用の板付きフックなどがあり、用途に応じて変更できます。 <標準仕様> ・最大生産量  人工ケーシング 最大 3,200 kg / 毎時  天然腸 最大 800個 / 毎分 ※ケーシング品質、製品サイズ、重さ、工場の条件により変わります ・製品長さ  人工ケーシング 3 cm ~ 32 cm 以上  天然腸 3 cm ~ 22 cm 以上 ※HITECのオプションユニットにより、より長いサイズを作ることができます ・ケーシング及び直径 リンクウェル-X/リンクウェル-XL  羊腸 14 mm~25 mm  豚腸 26 mm~36 mm  コラーゲン 13 mm~32 mm  セルロース 14.5 mm~34 mm ・ケーシングシェアードの最大長さ リンクウェル-X  羊腸 180 mm  豚腸 180 mm  コラーゲン 280 mm  セルロース 325 mm リンクウェル-XL  羊腸 180 mm  豚腸 180 mm  コラーゲン 300 mm  セルロース 440 mm ・実量(機械寸法と重量) リンクウェル-X  高さ 1,846mm  最長 2,046mm  幅 669mm  機械重量 500 kg リンクウェル-XL  高さ 1,846mm  最長 2,425mm  幅 669mm  機械重量 540 kg ・機械の必要条件 消費電力 3相 8,200W 空気要求量  空気圧 520 kPa (5.2 bar) 75 psi  消費量 1 L, (1,000 cm3) 毎分 60 in3 毎分 水分要求量  質 飲料に適した水  水圧 280-410 kPa (2.8-4.1 bar) 40-60 psi  消費量 1 L, (1,000 cm3) 毎分 60 in3 毎分 肉要求量  圧力 500 kPa (5 bar) 72 psi  消費量 最大 3,200kg / 毎時 最大 7,000 lb / 毎時

解決できる課題

  • 人手不足解決
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  • 自動化
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