Autoryzacja patentu na wzór użytkowy: Ilościowy system odprowadzania kleju do zbiorników do topienia zolu

W styczniu 2025 roku firma Jiangsu Lifan Capsule Co., Ltd. pomyślnie uzyskała autoryzację patentu na wzór użytkowy zatytułowany „Ilościowy system odprowadzania kleju do zbiorników do topienia zolu” (data publikacji patentu: 2025-01-06, data badań i rozwoju: 28.05.2024). Patent ten skupia się na długotrwałych problemach związanych z ilościowym odprowadzaniem kleju podczas produkcji pustych kapsułek, wprowadzając zintegrowane rozwiązanie w zakresie automatycznego sterowania, które znacznie poprawia precyzję i wydajność transportu kleju oraz ustanawia nowy punkt odniesienia w zakresie inteligentnej modernizacji kluczowych urządzeń w branży produkcji kapsułek2.

1. Tło badań i rozwoju patentów: Problemy w tradycyjnych procesach usuwania kleju

W tradycyjnym procesie produkcji pustych kapsułek, po stopieniu żelatyny lub kleju na bazie-roślinnej w zbiorniku do topienia zolu, należy go ilościowo rozładować do beczki z klejem do izolacji transferowej w celu przeprowadzenia kolejnych procesów, takich jak dopasowywanie koloru i zanurzanie. Jednak konwencjonalna operacja opiera się całkowicie na ręcznym sterowaniu: pracownicy wpychają beczkę z klejem pod ręczny zawór zbiornika do topienia zolu, ręcznie otwierają zawór, aby rozpocząć rozładunek, obserwują gołym okiem skalę objętości na beczce i ręcznie zamykają zawór, gdy poziom kleju osiągnie ustawioną skalę2.

Ten tryb pracy ręcznej ma oczywiste wady: Po pierwsze, wizualna obserwacja skali i opóźnienie ręcznego zamknięcia zaworu prowadzą do dużych odchyleń objętości kleju w cylindrze, z błędem często przekraczającym 5%. Podczas przygotowywania kolorowych kapsułek niewłaściwa ilość kleju bezpośrednio spowoduje odchylenie koloru gotowego kleju-niewystarczająca ilość kleju powoduje, że kolor jest zbyt ciemny, a nadmiar kleju powoduje, że jest zbyt jasny-co powoduje odpadanie partii produktów w kapsułkach2. Po drugie, cały proces wymaga ciągłego, ręcznego monitorowania, co nie tylko marnuje zasoby ludzkie, ale także zwiększa pracochłonność pracowników. Dodatkowo częsta obsługa ręczna zwiększa ryzyko skażenia mikrobiologicznego kleju, co wpływa na bezpieczeństwo higieniczne finalnego produktu5.

2. Podstawowa architektura techniczna opatentowanego systemu

Autoryzowany „System ilościowego rozładunku kleju do zbiorników do topienia zolu” integruje cztery główne komponenty: zbiornik do topienia zolu, beczkę z klejem, moduł detekcji ultradźwiękowej i szafę sterowniczą PLC, tworząc-zamkniętą pętlę automatycznego systemu sterowania odprowadzaniem kleju2. Jego kluczowa konstrukcja konstrukcyjna i cechy funkcjonalne są następujące:

2.1 Zbiornik do topienia zolu i konstrukcja rozładowująca

Zbiornik do topienia zolu wyposażony jest w dno stożkowe zsypowe, które ułatwia całkowity wyładunek kleju i zapobiega osadzaniu się materiału. Pneumatyczny zawór spustowy jest podłączony do dolnego końca stożkowego dna, a wylot zaworu jest podłączony do rury wylotowej. W porównaniu z tradycyjnymi zaworami ręcznymi, pneumatyczny zawór spustowy charakteryzuje się szybką reakcją i stabilnym przełączaniem, co stanowi podstawę precyzyjnej kontroli procesu rozładowania2.

2.2 Konstrukcja ruchomej beczki z klejem

Bęben z klejem jest wyposażony w pierścień nośny na dole, a na pierścieniu w kierunku obwodowym równomiernie rozmieszczonych jest wiele bloków nośnych, każdy z rolką jezdną. Taka konstrukcja pozwala na łatwe przesunięcie beczki z klejem do położenia poniżej rury odprowadzającej w celu przyjęcia kleju, poprawiając elastyczność linii produkcyjnej. Dodatkowo beczka wyposażona jest w rurę odprowadzającą klej z pompą odprowadzającą klej (podłączoną elektrycznie do szafy sterowniczej PLC) na dole oraz rurę przelewową na górnej ściance bocznej, co zapobiega przesypywaniu się kleju i zapewnia bezpieczeństwo procesu odprowadzania2.

2.3 Moduł-wysokoprecyzyjnej detekcji ultradźwiękowej

Element detekcji ultradźwiękowej jest podstawą realizacji kontroli ilościowej. Zawiera kołnierz łączący mocowany na nodze wsporczej zbiornika do topienia zolu, korbowód wystający z kołnierza oraz gniazdo montażowe na końcu pręta, na którym zainstalowana jest ultradźwiękowa sonda detekcyjna. Sonda jest umieszczona pionowo nad beczką z klejem,-w celu monitorowania w czasie rzeczywistym wysokości poziomu kleju w beczce. Technologia wykrywania ultradźwiękowego ma zalety:-pomiar bezkontaktowy, wysoką precyzję i silną zdolność zwalczania-zakłóceń, co pozwala dokładnie wychwycić subtelne zmiany poziomu kleju2.

2.4 Centralny system sterowania PLC

Szafa sterownicza PLC jest „mózgiem” całego systemu, który jest elektrycznie połączony z pneumatycznym zaworem spustowym i modułem detekcji ultradźwiękowej za pomocą przewodów połączeniowych. Szafka jest wyposażona w obwód sterujący, a nachylona powierzchnia z przodu wyposażona jest w przyciski start-stop i ekran dotykowy do ustawiania parametrów i monitorowania stanu-w czasie rzeczywistym. Na górze szafy zamontowany jest alarm dźwiękowo-świetlny, który uruchomi się natychmiastowo, gdy poziom kleju przekroczy bezpieczny zakres lub nastąpi awaria systemu2. System może automatycznie zakończyć cały proces „rozpoczęcia rozładowania → wykrywania poziomu-w czasie rzeczywistym → osiągnięcia ustawionej wartości → zamknięcia zaworu” bez ręcznej interwencji.

3. Podstawowe zalety i wartość techniczna patentu

3.1 Znacząco poprawiona precyzja rozładowania

Dzięki kontroli-pętli zamkniętej modułu detekcji ultradźwiękowej i sterownika PLC błąd rozładowania systemu jest kontrolowany w granicach 1%, co całkowicie rozwiązuje problem dużych błędów obsługi ręcznej. Ta precyzyjna kontrola ilościowa zapewnia stabilność objętości kleju w każdej beczce transferowej, pozwala uniknąć odchyleń kolorów kolorowych kapsułek i poprawia jakość gotowych produktów2.

3.2 Wysoki stopień automatyzacji i oszczędności kosztów pracy

System realizuje pełną automatyzację procesu wydawania kleju, eliminując konieczność ręcznego monitorowania i obsługi zaworów. To nie tylko zmniejsza liczbę-operatorów na miejscu i intensywność pracy, ale także obniża wymagania dotyczące umiejętności operacyjnych pracowników, poprawiając wydajność pracy2. W porównaniu z tradycyjnym trybem ręcznym, system może zaoszczędzić ponad 30% kosztów pracy w łączniku odprowadzającym klej.

3.3 Zwiększone bezpieczeństwo higieniczne i obniżone koszty produkcji

Konstrukcja systemu z zamkniętą-pętlą ogranicza kontakt kleju ze środowiskiem zewnętrznym, zmniejszając ryzyko skażenia mikrobiologicznego. Jednocześnie rezygnacja z tradycyjnych narzędzi pomocniczych, takich jak talerze odbiorcze i worki filtracyjne, zmniejsza zużycie wody do czyszczenia i stosowania środków dezynfekcyjnych, dodatkowo obniżając koszty produkcji5. Stabilna praca systemu stanowi również solidną podstawę do ustandaryzowanej realizacji procesu produkcyjnego.

4. Wpływ na branżę i perspektywy zastosowania

Autoryzacja i zastosowanie tego patentu mają ważne znaczenie przewodnie dla inteligentnej transformacji przemysłu pustych kapsułek. Jako podstawowe urządzenie poprzedzające produkcję kapsułek, ilościowa precyzja wyładowywania zbiornika do topienia zolu bezpośrednio wpływa na stabilność jakości kolejnych procesów. Ta opatentowana technologia wypełnia lukę w automatycznej kontroli ilościowej odprowadzania kleju w krajowych średnich i małych przedsiębiorstwach produkujących kapsułki, a jej prosta konstrukcja, niezawodne działanie i niskie koszty transformacji ułatwiają popularyzację w branży2.