Guide d'achat des machines de remplissage de pâte 2025 : principaux types, utilisations et conseils d'experts

Le terme pâte désigne généralement les produits visqueux et semi-solides (crèmes, lotions, sauces, gels) constitués de matières granulaires en suspension dans un fluide. Ces pâtes se comportent comme des solides au repos, mais s'écoulent sous contrainte. Parmi les exemples courants, on peut citer les crèmes cosmétiques, les dentifrices, le beurre de cacahuète, le ketchup et les pommades pharmaceutiques. La viscosité des pâtes peut varier considérablement, de quelques centaines de centipoises à plusieurs centaines de milliers de cP. À titre d'exemple, l'eau a une viscosité d'environ 1 cP, le miel d'environ 10 000 cP et le beurre de cacahuète épais d'environ 250 000 cP. Ces viscosités élevées et les rhéologies souvent non newtoniennes (rhéofluidification, limite d'élasticité) rendent la pâte de remplissage particulièrement complexe : le matériau peut adhérer aux conduites, emprisonner des bulles d'air, nécessiter une pression élevée pour le pompage et risquer de couler après la distribution. Des machines de remplissage de pâte spécialisées sont conçues pour relever ces défis grâce à des systèmes de pompage, de ventilation et d'étanchéité adaptés.

Les pâtes se présentent sous de nombreuses formulations : lotions épaisses, crèmes cosmétiques, onguents, sauces, condiments, adhésifs, mastics, etc. Leur conditionnement exige une précision (remplissage au volume ou au poids) et une attention particulière pour éviter les obstructions d'air. Par exemple, les polymères à longue chaîne ou les particules d'une pâte peuvent obstruer les petites buses ; les remplisseuses à pompe dosent donc souvent au volume ou au temps. En résumé, une remplisseuse de pâte doit être conçue pour des produits à forte viscosité, parfois abrasifs ou collants.

Conteneurs d'emballage de pâte courants

Les produits en pâte sont conditionnés dans une variété de contenants en fonction du marché :

● Tubes: Tubes en plastique laminé ou en métal (souvent en aluminium) allant de quelques grammes (format voyage) à environ 200 ml. On les trouve couramment dans le dentifrice, les crèmes cosmétiques, les onguents et les produits alimentaires (moutarde, mayonnaise). Les tubes sont généralement remplis par une remplisseuse-scelleuse spéciale : un tube vide est placé sous une buse de remplissage, rempli de pâte, puis thermoscellé ou serti à son extrémité. Les remplisseuses peuvent traiter les tubes laminés ou en aluminium et coupent souvent l'excédent de matière pour une finition soignée.

● Pots et pots : Pots à large ouverture (en plastique comme le PET/PP ou en verre), de petite taille (10 à 50 ml) à grande taille (250 ml à 5 l). Ces pots sont très appréciés dans les domaines des cosmétiques (crèmes pour le visage, beurres corporels), de l'alimentation (confiture, beurre de cacahuète) et des produits pharmaceutiques (poudres, onguents). Ils nécessitent généralement un nivellement (la surface de la pâte est nivelée après remplissage) et un bouchage sécurisé (bouchons à vis, opercules) pour préserver la fraîcheur. Les contenants peuvent être en verre ou en plastique : les pots en verre offrent souvent un aspect haut de gamme, tandis que les pots en plastique sont légers et incassables.

● Bouteilles: Bouteilles rigides (PET, PEHD, PP) à col étroit ou large, généralement de 50 ml à 2 l. Contrairement aux pots, les bouteilles sont plus faciles à manipuler sur convoyeur. Elles nécessitent des têtes de remplissage (souvent des becs immergés) pour éviter les éclaboussures de pâte épaisse. Après remplissage, les bouteilles sont bouchées ou scellées (bouchons à vis, pompes, compte-gouttes). Image : Les remplisseuses de pâte robotisées sont souvent connectées à des convoyeurs de bouteilles, comme illustré ci-dessous, pour remplir des rangées de bouteilles avec des crèmes ou des sauces.

● Sachets et pochettes : Sachets souples (sachets à bec verseur vertical ou sachets plats), allant des sachets à usage unique (5 à 20 ml) aux sachets en vrac plus grands (1 à 5 kg). Ces sachets nécessitent un équipement spécifique. Les remplisseuses de sachets préformés remplissent des sachets préformés et pré-scellés avec de la pâte, puis les ferment (souvent par thermoscellage). Les sachets sont très appréciés pour les sauces, les condiments, les crèmes et les gels de soins. Ils permettent de réduire les coûts d'emballage et facilitent la distribution au consommateur.

● Autres: Les récipients spéciaux tels que les flacons compressibles, les cartouches et les seringues (pour les crèmes, les adhésifs) ou les fûts en vrac (graisses industrielles) peuvent également être remplis à l'aide de systèmes de remplissage de pâte ou de machines similaires.

Chaque type de contenant impose ses propres exigences (par exemple, scellage de tubes ou de bocaux, thermoscellage de sachets), la compatibilité est donc essentielle. Par exemple, les tubes souples nécessitent un sertissage ou un thermoscellage à l'extrémité, tandis que les bocaux nécessitent un nivellement et un bouchage impeccables. Le matériau (plastique, métal ou verre) et la taille du contenant influencent également la conception des buses et la manutention du convoyeur.

Types et caractéristiques des machines de remplissage de pâte

Les machines de remplissage de pâte se déclinent en plusieurs modèles, selon le niveau d'automatisation et le mécanisme de remplissage. Les principales catégories sont les systèmes manuels/semi-automatiques et entièrement automatiques, ainsi que le type de pompe (piston, pompe, vis sans fin, etc.). Une synthèse comparative est présentée dans le tableau ci-dessous :

Chaque type présente des compromis. Remplisseuses manuelles ou de table (souvent pneumatiques ou à piston simple) sont économiques et flexibles, mais très lentes. Les remplisseuses à piston semi-automatiques sont plus courantes dans les petites usines : elles remplissent grâce à un piston programmable, mais nécessitent néanmoins un opérateur pour placer les contenants. Les machines à piston rotatif entièrement automatiques utilisent une tourelle multiposte (ou indexation en ligne) pour remplir de nombreux contenants par tour, ce qui permet d'atteindre un débit très élevé. Par exemple, une remplisseuse à piston rotatif à 16 buses peut facilement dépasser 1 000 bouteilles/min. Ces systèmes sont souvent équipés de servomoteurs pour un contrôle précis.

Les remplisseuses à pompe (pompes à lobes rotatifs ou péristaltiques) constituent une autre catégorie. Une remplisseuse à pompe simple peut être semi-automatique ; une remplisseuse à pompe multi-têtes fait généralement partie d'une ligne à grande vitesse. Les pompes peuvent s'auto-amorcer pour les pâtes épaisses et doser le volume ou le temps de la pompe. Elles sont excellentes pour les produits contenant des particules (miel onctueux ou sauce aux cacahuètes épaisse), car la pompe déplace le produit mécaniquement, plutôt que de dépendre de son écoulement à travers une vanne. Les pompes à piston en céramique constituent un sous-type : leurs pistons sont en céramique pour une dureté et une résistance à l'usure accrues, ce qui leur permet de durer plus longtemps avec les pâtes abrasives ou chimiques.

Manuel vs Automatique : En général, les remplisseuses à piston manuelles (manuelles ou à pied) et de table coûtent beaucoup moins cher (des dizaines de milliers de dollars américains), mais ne produisent que quelques cpm. Les machines semi-automatiques (mono-tête, alimentées par l'opérateur) sont de prix moyen et adaptées aux petites et moyennes séries. Les machines entièrement automatiques (multi-têtes, alimentées par convoyeur) sont plus onéreuses, mais offrent une vitesse et une régularité optimales. Par exemple, SFXB souligne qu'une ligne automatique peut intégrer le remplissage, le bouchage et l'étiquetage pour créer un système de production homogène.

Semi-automatique vs entièrement automatique

● Machine de remplissage de pâte semi-automatique : Ces machines automatisent le dosage par piston ou par pompe, mais nécessitent néanmoins un opérateur pour placer et retirer les contenants. Leurs cadences sont modestes (souvent inférieures à 40 cpm). Elles utilisent souvent des vérins pneumatiques et des commandes simples. Une remplisseuse à piston semi-automatique peut être équipée d'une ou deux buses ; un seul opérateur peut réaliser des remplissages précis avec une formation minimale. Ces unités peuvent être construites en modèles de table ou de sol. Les remplisseuses de pâte semi-automatiques sont idéales pour les petites séries ou les productions à tirage variable. Comme l'opérateur manipule les pièces, elles sont plus faciles à adapter aux différentes tailles de contenants. Leur coût initial est généralement plus faible.

Machine de remplissage de pâte entièrement pneumatique à tête unique de la série SFQG (antidéflagrante) ● Alimentation, pharmacie, cosmétiques, huile, produits chimiques quotidiens et autres pâtes, sauces, liquides de remplissage ; ● Convient aux bouteilles rondes, carrées, de forme spéciale et autres spécifications de remplissage de pâte, de sauce et de liquide.

● Machine de remplissage de pâte entièrement automatique : Les lignes entièrement automatiques ne nécessitent aucun placement manuel : les contenants sont alimentés par convoyeur, indexés sous les têtes de remplissage, puis acheminés vers les postes de bouchage/étiquetage. Ces machines atteignent une cadence bien supérieure (des centaines, voire des milliers d'unités par heure) et une meilleure répétabilité. Elles peuvent utiliser plusieurs têtes de piston ou de pompe, des capteurs de vision pour la détection des pièces et des lignes d'emballage intégrées. Naturellement, elles sont plus complexes et plus coûteuses. Comme le souligne SFXB, les machines automatiques peuvent être intégrées à des boucheuses et des étiqueteuses pour former une ligne d'emballage clé en main. Elles sont adaptées à la production alimentaire, cosmétique ou pharmaceutique à grande échelle.

Machine de remplissage de sauces, crèmes et pâtes à piston linéaire automatique à entraînement servo à 12 têtes XBGZ-500-12

À titre d'exemple, SFXB indique que les remplisseuses semi-automatiques peuvent atteindre jusqu'à 40 conteneurs/min avec de bons opérateurs. En revanche, une remplisseuse rotative à 10 buses (entièrement automatique) peut facilement dépasser 500 conteneurs/min. Le choix dépend de la cadence requise. Si vous ne produisez que quelques milliers d'unités par mois, une remplisseuse semi-automatique ou manuelle peut suffire. Pour des dizaines de milliers par équipe, seul un système multi-têtes automatique est adapté.

Remplisseuses à pompe ou à piston

Remplisseuses à piston (volumétriques) : Ces remplisseuses utilisent un piston ou un cylindre alternatif pour prélever un volume précis de pâte, puis le déverser dans le récipient. La précision est élevée (la dose est fixée mécaniquement) et la vitesse peut également être élevée (en particulier dans les configurations multi-têtes rotatives). Les remplisseuses à piston peuvent traiter des produits fluides à très épais, bien que la force requise augmente aux viscosités les plus élevées. Les machines modernes utilisent souvent des servomoteurs pour l'entraînement des pistons, ce qui permet un contrôle du volume très précis (par exemple ± 0,251 TP3T) et des changements de format rapides. L'inconvénient est que les pâtes très granuleuses ou filandreuses peuvent bloquer les pistons si elles ne sont pas correctement gérées.

Remplisseuses à pompe (à déplacement positif) : Ces machines utilisent une pompe (à engrenages, à lobes, péristaltique ou à membrane) pour déplacer le produit dans le circuit d'écoulement. Une remplisseuse à pompe doseuse mesure le produit soit par le volume du débit, soit par les rotations de la pompe. Ces machines sont idéales pour les pâtes très visqueuses ou particulaires, car la pompe expulse activement le produit. Par exemple, les remplisseuses à pompe à lobes rotatifs avec servocommande peuvent conditionner des produits fluides et extrêmement visqueux sans mousse, comme les sauces, les crèmes, le miel, etc. Les pompes en céramique (avec pistons en céramique) offrent durabilité et résistance chimique. Les remplisseuses à pompe peuvent être configurées en semi-automatique ou entièrement automatique (tête unique ou têtes multiples). Elles comportent généralement moins de pièces mobiles en contact avec le produit (par exemple, lobes rotatifs) et sont plus faciles à nettoyer, mais leur coût par tête peut être plus élevé que celui des simples cylindres à piston.

Remplisseuses par gravité et poids net : Bien que principalement destinées aux liquides, elles méritent d'être comparées. Les remplisseuses par gravité permettent au produit de s'écouler par gravité dans des récipients à col ouvert ; elles sont excellentes avec les fluides à très faible viscosité (jus, eau). Pour les pâtes, la gravité est généralement inutilisable. Des remplisseuses pondérales (balances ou gravimétriques) existent également, mais sont lentes et utilisées pour des dosages en vrac ou très précis.

Contrôle pneumatique ou servocommande

L'actionnement des remplisseuses de pâte est souvent soit pneumatique (vérins pneumatiques), soit servo (moteurs électriques), soit hybride.

● Remplisseuses pneumatiques à piston : Ces machines utilisent de l'air comprimé pour actionner les pistons et les valves. Robustes et relativement économiques, elles sont courantes dans les modèles de table semi-automatiques. Les remplisseuses pneumatiques conviennent parfaitement à de nombreuses crèmes et gels. Cependant, leur vitesse de cycle est déterminée par le débit et la pression d'air, ce qui les rend moins flexibles. De plus, les variations de pression d'air ou de qualité de l'air du réservoir peuvent légèrement affecter la consistance. Elles nécessitent un compresseur d'air et une préparation de l'air (séchage, filtration). Les machines pneumatiques sont largement utilisées dans les cosmétiques (remplisseuses de tubes et de pots) et pour des produits comme le dentifrice ou les mastics.

● Remplisseuses servo-entraînées : Ces systèmes utilisent des servomoteurs et des entraînements pour le mouvement de remplissage. Le logiciel synchronise et contrôle avec précision le piston ou la pompe, permettant une vitesse variable au cours d'un cycle (par exemple, remplissage rapide puis appoint lent). Cela garantit une précision et une régularité très élevées (±0,5% ou mieux). Un système servo permet également de modifier rapidement les volumes de remplissage. Le compromis est le coût et la complexité. Les systèmes servocommandés sont courants dans les machines automatiques haut de gamme, notamment pour les pâtes pharmaceutiques ou alimentaires, où la précision est primordiale. Selon Shemesh Automation, une remplisseuse à piston servocommandé (comme sa STRATUM) peut gérer des viscosités de 1 à 500 000 cP tout en maintenant une précision de ±0,25%.

En pratique, de nombreuses remplisseuses de pâte de milieu de gamme utilisent des moteurs électriques et des vérins pneumatiques : le moteur entraîne une pompe ou une vis, et la pression d'air actionne le piston. D'autres utilisent un système entièrement pneumatique pour plus de simplicité. L'utilisateur doit s'assurer que l'entraînement de la machine est adapté aux besoins de production. Par exemple, une remplisseuse de pâte pneumatique peut suffire pour un petit laboratoire de crème, tandis qu'une remplisseuse à grande vitesse utilisera des servomoteurs pour la répétabilité.

Conceptions et fonctionnalités spéciales

● Antidéflagrant / certifié ATEX : Dans les applications chimiques ou pharmaceutiques, les produits pâteux peuvent contenir des solvants inflammables (par exemple, laques, peintures, gels alcooliques). Pour des raisons de sécurité, des machines antidéflagrantes sont proposées. Elles sont conformes aux normes ATEX (UE) ou NEC/CEC (États-Unis/Canada). Une remplisseuse de pâte certifiée ATEX est équipée de tous les entraînements et composants électroniques scellés ou purgés pour une utilisation en zone dangereuse. Ceci est essentiel pour les applications avec solvants volatils ou pâtes aérosols. Même les composants les plus simples (moteurs pneumatiques, vannes) sont classés antidéflagrants. Précisez toujours ATEX si vous utilisez des matériaux inflammables.

● Petites machines de remplissage de crèmes cosmétiques : Pour les marchés des cosmétiques et des boutiques, les machines compactes sont populaires. Ces petites remplisseuses de crème sont généralement des pompes à piston à une ou deux têtes montées sur un châssis de table. Elles sont souvent équipées de commandes manuelles ou à pédale et sont en acier inoxydable, conformes aux BPF. Malgré leur faible capacité, elles permettent un dosage précis des crèmes, lotions ou aliments visqueux. Ces machines permettent généralement un réglage rapide de la viscosité et un nettoyage facile (essentiel pour l'hygiène cosmétique).

● Monoblocs Multifonctions : Certains systèmes combinent le remplissage avec d'autres processus. Un monobloc peut remplir, boucher et même étiqueter des contenants dans un seul châssis. Les monoblocs de remplissage de tubes remplissent et scellent les tubes, et coupent souvent l'excédent. Les monoblocs pour bocaux ou bouteilles peuvent inclure des têtes de bouchage (mandrin ou mandrin) et des thermoscelleuses par induction. Par exemple, un monobloc peut prendre des tubes vides, les remplir, thermosceller les extrémités, couper et décharger les tubes entièrement scellés.

● Contrôles de la viscosité et du profil de remplissage : Les machines avancées permettent d'ajuster les profils de vitesse de remplissage pour s'adapter aux matériaux sensibles au cisaillement. Un cisaillement important peut faire mousser ou endommager certaines pâtes. Les remplisseuses à servocommande et à came mécanique permettent des vitesses progressives pour minimiser la formation de mousse. Les produits à cisaillement élevé nécessitent un remplissage plus lent ou des options de dégazage sous vide.

XBGZ-500-12 Machine de remplissage de pâte servo entièrement automatique à 12 têtes - Ligne de production de bouchage, de scellage et d'étiquetage Remplissage de divers liquides, pâtes, sauces (y compris particules molles), grande polyvalence

Considérations clés pour choisir une machine de remplissage de pâte

Lors du choix d'une remplisseuse de pâte, adaptez la machine à votre produit et à vos besoins de production. Les facteurs clés sont les suivants :

● Volume de production : Estimez votre cadence horaire et journalière. Si vous ne traitez que quelques centaines d'unités par jour, une remplisseuse semi-automatique ou une petite remplisseuse d'établi peut suffire. Au-delà de 1 000 unités par heure, une remplisseuse automatique multi-têtes est recommandée. Notez qu'une cadence plus élevée nécessite généralement davantage de têtes de remplissage et un encombrement plus important.

● Viscosité et consistance du produit : Connaissez la viscosité (en cP) et la teneur en particules de votre pâte. Les viscosités très élevées (> 100 000 cP) favorisent l'utilisation de remplisseuses à piston ou à lobes à entraînement puissant. Si le produit contient de grosses particules ou fibres, une remplisseuse à pompe (ou même une remplisseuse granulaire) peut être nécessaire. Demandez des échantillons de la machine traitant votre produit afin de vous assurer qu'il s'écoule (ou est pompé) correctement.

● Précision et répétabilité du remplissage : Déterminer la tolérance de remplissage (par exemple ± 1 ml). Les machines à piston et à servomoteur atteignent des tolérances très strictes. Les pompes péristaltiques et temporisées peuvent avoir une précision légèrement inférieure, mais sont souvent suffisantes pour le remplissage de sauces et de confitures.

● Types et tailles de conteneurs : Dressez la liste de tous les formats de contenants (tube, pot, bouteille, sachet) et de toutes les tailles que vous utiliserez. Certaines machines ne traitent que des contenants rigides, d'autres des sachets ou des tubes souples. Vérifiez le changement de format : les machines modulaires permettent de changer de buse/d'outil, tandis que les lignes hautement intégrées peuvent nécessiter une configuration plus poussée.

● Nettoyabilité et entretien : La pâte peut sécher sur les surfaces ; les machines doivent donc être faciles à nettoyer. Privilégiez une conception hygiénique (acier inoxydable SUS316 ou SUS304, soudures lisses) et des caractéristiques telles que des pompes/buses à démontage rapide. Les systèmes en ligne ou CIP (nettoyage en place) sont utiles, mais la plupart des machines à pâte nécessitent le démontage manuel des pièces en contact avec la pâte. Comme le conseille un fournisseur : nettoyez soigneusement et régulièrement toutes les pièces, en particulier la pâte, qui peut sécher et se solidifier sur les pièces mobiles. Vérifiez que les pompes et les vannes peuvent être rincées ou retirées pour le nettoyage (à l'eau chaude ou au solvant). Pensez également aux lubrifiants : les pièces mobiles doivent utiliser des lubrifiants de qualité alimentaire ou compatibles pour les produits comestibles.

● Flexibilité: Si vous envisagez d'élargir votre gamme de produits, choisissez une machine adaptable (vitesse variable, buses interchangeables, plages de remplissage réglables, par exemple). Les machines semi-automatiques permettent souvent un redimensionnement facile pour de nouveaux contenants. Les machines entièrement automatiques peuvent nécessiter un outillage supplémentaire pour différents formats.

● Exigences réglementaires : Pour les applications alimentaires ou pharmaceutiques, les matériaux et la construction des machines doivent être conformes aux normes GMP/sécurité alimentaire (raccords Tri-Clamp, CIP, conception sanitaire). Vérifiez les certifications (CE, UL, ISO, etc.). Pour les atmosphères explosives, assurez-vous de la conformité ATEX ou NEC.

● Budget et retour sur investissement : Il est crucial de trouver un équilibre entre le coût et les besoins. Les machines plus complexes coûtent plus cher. Les facteurs de prix généralement pris en compte sont le nombre de têtes, l'automatisation, les commandes, la taille du châssis et la marque. N'oubliez pas d'inclure les coûts auxiliaires (convoyeurs, compresseurs, installation, formation).

● Assistance et service : Compte tenu de la complexité de ces machines, un bon support du fabricant ou de l'intégrateur est essentiel. Recherchez des fournisseurs expérimentés dans votre secteur (agroalimentaire, cosmétique ou chimique). La disponibilité locale des services et l'approvisionnement en pièces détachées auront une incidence sur la disponibilité.

Applications des machines de remplissage de pâte

Les machines de remplissage de pâte servent à de nombreuses industries :

● Alimentation et boissons: Beurre de cacahuète, confitures, gelées, sauces (ketchup, moutarde, mayonnaise), miel, purées de fruits, pâtes à tartiner laitières, etc. Les remplisseuses de pâtes alimentaires doivent être en acier inoxydable de qualité alimentaire et hygiéniques. Elles sont souvent équipées de fonctions de récurage ou d'aspiration pour désaérer les produits mousseux (par exemple, le chocolat aéré). Par exemple, les confitures et machines de remplissage de sauce sont courants dans les petites usines agroalimentaires. Une ligne de remplissage de sauces peut comprendre une trémie avec agitateur, des pompes à piston et une remplisseuse rotative à grande vitesse pour bouteilles ou pots.

● Cosmétiques et soins personnels: Crèmes, lotions, baumes, gommages, pommades, gels, maquillage (fond de teint), shampoings, dentifrices. Les conditionneurs de produits cosmétiques privilégient la précision (pour maintenir la consistance du lot) et un faible cisaillement (pour préserver les émulsions). Ils manipulent souvent des contenants de petite et moyenne taille (pots de 30 à 500 ml, tubes, flacons). Les petites machines de remplissage de crèmes cosmétiques (5 à 25 flacons/min) permettent aux petites marques de conditionner elles-mêmes leurs produits. Par exemple, les crèmes pour les mains, les lotions pour le corps et les pommades pour les yeux sont remplies sur des remplisseuses à piston ou à pompe. Les tubes (dentifrice, masques, sérums) sont remplis sur des remplisseuses qui alignent et scellent chaque tube.

● Médicaments: Pommades, crèmes, gels (comme le gel à ultrasons et les crèmes médicamenteuses). La précision et la propreté sont primordiales. Les pâtes de remplissage présentent souvent un contrôle précis du volume et peuvent fonctionner en salle blanche. Des systèmes aseptiques ou fermés peuvent être requis (surtout en cas de présence de biocides).

● Produits chimiques ménagers et industriels : Peintures, adhésifs, mastics, lubrifiants, cires, cartouches de graisse. Ces pâtes peuvent être très visqueuses et abrasives (par exemple, les graisses industrielles). Les machines de remplissage pour ces produits utilisent des pompes ou des cames robustes. Des conceptions antidéflagrantes peuvent être nécessaires en présence de solvants. Par exemple, une remplisseuse de graisse peut remplir des cartouches et des fûts avec un lubrifiant à haute viscosité. Pour les produits de nettoyage plus légers (crèmes nettoyantes, produits de polissage), des remplisseuses à piston plus simples suffisent.

● Autres: Les utilisations de niche incluent le remplissage de k-cups (dosettes de café avec de la pâte de café moulue), d'extraits de cannabis (huiles/crèmes épaisses), de cire fondue, etc. Essentiellement, tout secteur nécessitant un dosage précis de la pâte peut utiliser ces machines.

Machine de remplissage de pâte pour divers liquides, pâtes, sauces et crèmes, y compris les particules molles

En bref, presque tous les produits pâteux trouvent une solution de remplissage par machine. Le type de contenant dépend souvent du secteur d'activité : l'industrie alimentaire utilise des pots et des sachets ; l'industrie pharmaceutique des tubes et des pots de pommade ; l'industrie cosmétique des pots, des tubes et des flacons sur mesure ; l'industrie chimique des cartouches, des fûts ou des sachets. Les fabricants de machines classent souvent leurs remplisseuses par secteur d'activité afin de garantir la compatibilité (joints de qualité alimentaire ou revêtements résistants aux produits chimiques, etc.).

Aperçu des technologies de remplissage de pâte

Les charges pâteuses utilisent différentes technologies pour doser le produit. Le choix de la bonne technologie dépend des propriétés du produit :

● Remplissage par piston (volumétrique) : Aspire le produit dans un cylindre, puis le distribue. C'est l'approche classique pour les liquides à haute viscosité. Elle assure un dosage volumétrique constant. Les machines à piston rotatif (tourelles) permettent plusieurs remplissages par cycle. Entraînées par un servomoteur, elles permettent d'ajuster facilement la longueur de course à la volée. Les remplisseuses à piston conviennent à la plupart des pâtes (crèmes, pommades, ketchup) présentant une usure modérée des pièces. Elles sont également utilisées pour les liquides à faible viscosité (cylindre plus grand).

● Remplissage par vis sans fin : Généralement utilisé pour les poudres ou les produits granulaires. Moins courant pour les pâtes, sauf si la pâte contient une quantité importante de solides ou est pulvérulente une fois sèche (par exemple, pour le remplissage de shampoing sec). Les remplisseuses à vis sans fin utilisent une vis rotative pour distribuer un poids/volume constant.

● Remplissage par pompe (à lobes rotatifs, à engrenages, péristaltique) : Comme indiqué précédemment, les remplisseuses à pompe déplacent le produit grâce à des lobes rotatifs ou des tubes souples. Elles sont idéales pour les pâtes épaisses ou grumeleuses. Une pompe volumétrique (comme une pompe à vis sans fin ou à lobes) peut pousser les pâtes visqueuses de manière fiable. Les remplisseuses de pâte modernes utilisent souvent ce type de pompe avec un piston ou une pompe à vis à fluide séparé pour le contrôle volumétrique.

● Pompes en céramique : Dans les remplisseuses de pâtes de haute précision (souvent pour les cosmétiques ou les produits pharmaceutiques), on utilise des pompes à piston en céramique. Les pistons sont alors en céramique (alumine ou zircone). Extrêmement durs et résistants à la corrosion, ces pistons garantissent une précision très stable dans le temps. Une remplisseuse à pompe en céramique peut traiter des lotions chimiques agressives ou des sérums cosmétiques très fins avec une usure minimale de la pompe.

● Remplissage par gravité/débordement : Principalement destiné aux fluides à faible viscosité, et non aux pâtes. Un concept similaire est le remplissage sous vide, où le produit est aspiré sous vide avant distribution afin de réduire l'inclusion d'air. Certains remplisseurs cosmétiques utilisent le remplissage assisté par vide pour les crèmes mousseuses (pas strictement par gravité, mais avec un objectif similaire).

● Mouvement servocommandé : Les remplisseuses de pâte modernes utilisent des servomoteurs de deux manières : (1) pour entraîner le piston/la pompe afin de contrôler précisément le volume, et (2) pour contrôler les convoyeurs et l'indexation. Les remplisseuses servocommandées permettent des profils de vitesse variables. Pour les pâtes visqueuses ou moussantes, elles peuvent démarrer rapidement puis ralentir afin de réduire l'emprisonnement d'air. En comparaison, les remplisseuses pneumatiques à piston fonctionnent à une vitesse de cycle fixe déterminée par le débit d'air, ce qui peut ne pas être optimal pour tous les produits.

● Interface utilisateur et automatisation : Les machines haut de gamme incluent un système de stockage des recettes (pour un changement rapide), des écrans tactiles et des capteurs de rétroaction (capteurs de charge ou débitmètres) pour vérifier le poids de remplissage. Les machines de base peuvent n'être équipées que de boutons manuels pour le réglage du volume.

Face à ces options, un acheteur de PME doit se demander : est-il préférable de pousser son produit par force (piston), par pompe (lobe) ou par gravité ? En règle générale, les jus fluides utilisent la gravité, les lotions à viscosité moyenne utilisent le piston et les pâtes ultra-épaisses ou particulaires utilisent des pompes.

Conseils d'entretien et d'utilisation

Les machines de remplissage de pâte nécessitent un entretien minutieux en raison de la nature du produit. Voici quelques conseils clés :

● Nettoyez soigneusement et fréquemment : La pâte sèche et forme une croûte sur les surfaces. Démontez les pièces en contact (buses, pistons, flexibles) après chaque changement de poste, si possible. Lavez à l'eau tiède ou avec un solvant approprié pour éliminer les résidus. Ne laissez pas la pâte durcir sur les soupapes ou dans les chambres de pompe.

● Lubrification: Suivez les instructions du fabricant concernant la lubrification des roulements, des boîtes de vitesses et des vérins pneumatiques. Utilisez des lubrifiants de qualité alimentaire ou compatibles avec les produits chimiques. Vérifiez régulièrement les niveaux d'huile ou de graisse.

● Inspection de la pompe et du joint : Vérifiez régulièrement les joints de pompe, les joints statiques et les joints toriques. La pâte peut les abraser, et les ingrédients chimiques peuvent les dégrader. Le guide SunhanPACK indique que les joints de pompe en céramique sont plus résistants à l'usure, mais que tout joint a une durée de vie limitée. Remplacez les pièces usées avant qu'elles ne tombent en panne.

● Vérifications d'étalonnage : Vérifiez régulièrement le volume de remplissage en pesant des échantillons. Même les systèmes servocommandés peuvent légèrement dériver sur des milliers de cycles. Ajustez légèrement le volume si nécessaire.

● Entretien de l'air comprimé : Pour les systèmes pneumatiques, assurez-vous que les filtres à air, les sécheurs et les régulateurs sont en bon état. L'humidité ou l'huile présente dans l'air comprimé peuvent altérer la pâte et endommager les composants.

● Courroies et système de mouvement : Sur les machines à convoyeur, vérifiez l'usure et la tension des courroies et des chaînes. Des courroies usées peuvent entraîner des problèmes de synchronisation entre le remplissage, le bouchage et l'indexation.

● Vérification électrique/de contrôle : Recherchez les fils desserrés ou les capteurs défaillants susceptibles de provoquer des erreurs de remplissage. Assurez-vous que les arrêts d'urgence et les dispositifs de sécurité sont opérationnels.

● Caractéristiques du nettoyage en place (NEP) : Certaines grandes remplisseuses sont équipées de boules de pulvérisation CIP ou de systèmes de rinçage. Utilisez-les régulièrement pour rincer automatiquement les surfaces internes, mais effectuez tout de même un démontage manuel lorsqu'un nettoyage approfondi est nécessaire.

Globalement, la formation de l'opérateur est essentielle : l'entretien des remplisseuses en pâte est plus exigeant que celui des remplisseuses liquides aqueuses. Comme le souligne un guide du secteur, il est conseillé de nettoyer plus fréquemment les pièces de manutention de la pâte, car celle-ci a tendance à sécher et à s'accumuler rapidement.

Conclusion

Choisir la bonne machine de remplissage de pâte exige une approche stratégique fondée sur la compréhension technique et les exigences des applications pratiques. En évaluant soigneusement les caractéristiques des produits, les types de contenants, les technologies des machines et les objectifs opérationnels, les entreprises peuvent obtenir des solutions d'emballage qui améliorent la qualité, l'efficacité et la compétitivité sur le marché. Des entreprises comme SFXB proposent des machines polyvalentes et de haute précision, allant des systèmes pneumatiques aux systèmes servo-commandés entièrement automatisés, qui répondent à divers besoins de remplissage de pâte dans le monde entier.