V lednu 2025 společnost Jiangsu Lifan Capsule Co., Ltd. úspěšně získala autorizaci patentu na užitný vzor s názvem „Systém kvantitativního vypouštění lepidla pro nádrže na tavení Sol“ (Datum zveřejnění patentu: 2025-01-06, Datum výzkumu a vývoje: 2024-05-28). Tento patent se zaměřuje na dlouhodobé problémy v oblasti kvantitativního vypouštění lepidla při výrobě dutých kapslí a představuje integrované řešení automatického řízení, které výrazně zlepšuje přesnost a efektivitu dopravy lepidla a nastavuje nové měřítko pro inteligentní modernizaci klíčových zařízení v průmyslu výroby kapslí.
1. Pozadí patentového výzkumu a vývoje: Bolest v tradičních procesech vybíjení lepidla
Při tradičním procesu výroby dutých tobolek je po roztavení želatiny nebo rostlinného- lepidla v solové tavicí nádrži nutné kvantitativně vypustit do válce s přenosovým izolačním lepidlem pro následné procesy, jako je sladění barev a máčení. Konvenční provoz však zcela spoléhá na ruční ovládání: pracovníci zatlačí barel s lepidlem pod ruční ventil sol tavící nádrže, ručně otevřou ventil, aby se začalo vypouštění, sledují objemovou stupnici na sudu pouhým okem a manuálně zavřou ventil, když hladina lepidla dosáhne nastaveného měřítka.
Tento režim ručního provozu má zjevné nedostatky: Za prvé, vizuální pozorování stupnice a zpoždění při ručním uzavření ventilu vedou k velkým odchylkám v objemu lepidla v sudu, přičemž chyba často přesahuje 5%. Při přípravě barevných kapslí způsobí nesprávné množství lepidla přímo barevnou odchylku hotového lepidla-nedostatečné lepidlo způsobí, že barva bude příliš tmavá, zatímco nadměrné množství lepidla ji příliš zesvětlí-, což vede k hromadnému sešrotování produktů z kapslí
2. Základní technická architektura patentovaného systému
Autorizovaný „Systém kvantitativního vypouštění lepidla pro nádrže na tavení solů“ integruje čtyři základní komponenty: nádrž na tavení sol, barel na lepidlo, ultrazvukový detekční modul a řídicí skříň PLC, které tvoří uzavřený -automatický řídicí systém pro vypouštění lepidla
2.1 Sol tavicí nádrž a vypouštěcí struktura
Tavicí nádrž solu je na dně vybavena kónickým vypouštěcím dnem, které usnadňuje úplné vypuštění lepidla a zabraňuje usazování materiálu. Ke spodnímu konci kuželového dna je připojen pneumatický vypouštěcí ventil a výstup ventilu je připojen k výtlačnému potrubí. Ve srovnání s tradičními ručními ventily má pneumatický vypouštěcí ventil rychlou odezvu a stabilní spínání, což pokládá základ pro přesné řízení procesu vypouštění
2.2 Konstrukce pohyblivého sudu s lepidlem
Barel s lepidlem je ve spodní části opatřen opěrným kroužkem a na kroužku je rovnoměrně uspořádáno několik podpěrných bloků podél obvodového směru, každý s pojezdovým válečkem. Tato konstrukce umožňuje snadné posunutí barelu lepidla do polohy pod vypouštěcí trubkou pro příjem lepidla, což zlepšuje flexibilitu výrobní linky. Kromě toho je hlaveň vybavena výtlačným potrubím lepidla s výtlačným čerpadlem lepidla (elektricky propojeným s řídicí skříní PLC) ve spodní části a přepadovým potrubím na horní boční stěně, které zabraňuje přetečení lepidla a zajišťuje bezpečnost procesu výtlaku
2.3 Vysoce{1}}přesný ultrazvukový detekční modul
Ultrazvuková detekční složka je jádrem realizace kvantitativní kontroly. Zahrnuje spojovací límec upevněný na nosné noze sol tavící nádrže, spojovací tyč vysunutou z nákružku a montážní sedlo na konci tyče, na kterém je instalována ultrazvuková detekční sonda. Sonda je svisle umístěna nad válcem s lepidlem, aby v reálném čase- sledovala výšku hladiny lepidla v bubnu. Technologie ultrazvukové detekce má výhody bez-dotykového měření, vysokou přesnost a silnou anti{5}}interferenční schopnost, která dokáže přesně zachytit jemné změny hladiny lepidla
2.4 Centrální řídicí systém PLC
Řídicí skříň PLC je „mozkem“ celého systému, který je prostřednictvím propojovacích kabelů elektricky propojen s pneumatickým vypouštěcím ventilem a ultrazvukovým detekčním modulem. Skříň je vybavena ovládacím obvodem a šikmá plocha na přední straně je opatřena tlačítky start-stop a dotykovou obrazovkou pro nastavení parametrů a-sledování stavu v reálném čase. Na horní straně skříně je instalován zvukový a světelný alarm, který se aktivuje okamžitě, když hladina lepidla překročí bezpečnostní rozsah nebo dojde k poruše systému
3. Základní výhody a technická hodnota patentu
3.1 Výrazně vylepšená přesnost vybíjení
Prostřednictvím uzavřeného{0}}cyklu řízení ultrazvukového detekčního modulu a PLC je chyba vybíjení systému kontrolována s přesností 1 %, což zcela řeší problém velkých chyb ručního ovládání. Tato přesná kvantitativní kontrola zajišťuje stabilitu objemu lepidla v každém přenosovém barelu, zabraňuje barevné odchylce barevných kapslí a zlepšuje kvalifikovanou rychlost hotových produktů
3.2 Vysoký stupeň automatizace a úspora mzdových nákladů
Systém realizuje plnou automatizaci procesu vypouštění lepidla, čímž eliminuje potřebu ručního monitorování a ovládání ventilu. To nejen snižuje počet-operátorů na místě a pracovní náročnost, ale také snižuje požadavky na provozní dovednosti pracovníků a zlepšuje efektivitu práce
3.3 Zvýšená hygienická bezpečnost a snížené výrobní náklady
Uzavřená-smyčka systému snižuje kontakt mezi lepidlem a vnějším prostředím a snižuje riziko mikrobiální kontaminace. Zároveň zrušení tradičních pomocných nástrojů, jako jsou přijímací desky a filtrační sáčky, snižuje spotřebu vody na čištění a použití dezinfekčních prostředků, což dále snižuje výrobní náklady
4. Dopad na průmysl a vyhlídky aplikace
Autorizace a aplikace tohoto patentu mají důležitý hlavní význam pro inteligentní transformaci průmyslu dutých kapslí. Kvantitativní přesnost vypouštění sol tavicího tanku, jakožto základního předřazeného zařízení výroby kapslí, přímo ovlivňuje stabilitu kvality následných procesů. Tato patentovaná technologie vyplňuje mezeru v automatickém kvantitativním řízení vypouštění lepidla v domácích středních a malých podnicích na výrobu kapslí a její jednoduchá struktura, spolehlivý výkon a nízké náklady na transformaci usnadňují popularizaci v průmyslu.