Multimoduláris dinnyejelölő rendszer prototípus kifejlesztése

2021.09.15

Forrás Centrum Kft.

VEKOP-2.1.7-15-2016-00554


Absztrakt

A Forrás Centrum Kft. a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalánál 4540 lajstromszámmal nyilvántartott "készülék kemény héjú termény, különösen zöldség és gyümölcs jelölésére" megnevezésű gép mobil prototípusának kidolgozását valósította meg a projekt keretében. Nagyon fontos hangsúlyozni, hogy a projekt keretében az oltalom egy továbbfejlesztett, mobil verzióját fejlesztettük ki, ami az eszköz felhasználhatósági területét nagy mértékben növeli. Ilyen prototípust a Feltalálóval kötött szerződés szerint jelenleg a Forrás Centrum Kft.-n kívül senki nem készíthet.

Ezt a tevékenységet sokfajta módon próbálták gépesíteni, illetve automatizálni, amelynek során számos igyekezetet látunk a nem teljesen biztonságos festékek kiváltására is. Hagyományos, festési technikát ismertet a JPH 07274726 (A) számú szabadalmi dokumentum, amelynél az érett zöldség vagy gyümölcs héjára - dinnye esetében annak leszüretelése előtt - színes műgyanta ragasztóanyagból és festékből készült jelölést visznek fel. Ugyancsak termény héjának festéséhez alkalmas jelölőanyagot, festéket ismertet az US 5,397,387 számú szabadalmi leírás, a javasolt festék alkalmas arra, hogy a jelölendő felülettől távolabbról elektrosztatikus rásegítéssel juttassák a felületre, azonban a tényleges célkitűzést, jelesül, hogy a felfestett jelzés a termény szállítása, rakodása közben vagy után is egyértelműen olvasható maradjon, az alkalmazott anyagösszetétellel sem sikerül teljes mértékben elérni. Ettől eltérő technikát javasol az US 2013/0224352 A1 számú szabadalmi dokumentum, amelyben lézernyaláb segítségével égetnek mintát a termény felületébe, héjába. A dinnye esetében alkalmas jelölő, de működése nem hatékony és gazdaságos. Kerekded formájának köszönhetően a dinnye csupán álló helyzetben jelölhető pontosan. Szalagon futva, még lassú sebesség mellett is olyan kilengési helyzetben van, ami lehetetlenné teszi a pontos minta vagy felirat kivitelezését. Ár-érték arányban is alulmarad az általunk kínált készülékkel szemben. A megoldás használhatóságának előfeltétele, hogy a termény héjának fenol vagy polifenol vegyületeket is tartalmaznia kell, így elsősorban citrusfélék (narancs, citrom, grapefruit stb.) jelölésére jöhet szóba. A javaslat szerint a héjba égetett mintára vagy mintába kontrasztanyagot juttatnak, olyan koncentrációban, ami nem befolyásolja hátrányosan a termény felhasználhatóságát, emberi fogyasztás céljára. A megoldás a termények egyedi kezelésével valósítható meg eredményesen, ami jelentős ráfordítást jelent mind műszaki, mind emberi erőforrás szinten. Ugyancsak lézeres jelölésre tesz javaslatot az US 5,897,797 számú szabadalmi dokumentum, amely a fizikai érintkezést nem feltétlenül követelő lézeres jelölés helyett vagy mellett mátrixnyomtatóval kialakítható jelölésekre is kitér. Könnyen belátható, hogy a termények változó mérete és alakja következtében ez a megoldás nem biztosít minden esetben jó eredményt, illetve az alkalmazott berendezés élettartama is jelentősen csökkenhet, ha a jelölendő termények tisztasága nem megfelelő.

A Forrás Centrum Kft. által elkészített prototípus négy fő részből tevődik össze: egy jelölőanyagot tároló részből; egy fluidumot továbbító részből; egy jelölő anyagot kijuttató részből; valamint egy jelölősablonból. Egy 1-7 bar nyomás előállítására képes eszköz segítségével a jelölőeszköz részei úgy vannak kialakítva, hogy a dinnye jelölése akadály nélkül elvégezhető legyen, majd az eszköz a szabadba vezeti a fluidum forrás által szolgáltatott és szállított fluidumot és a jelölőanyagot, anélkül, hogy az a terményt érintené. A prototípus működése a Bernoulli-elven alapul: a fluidum forrás által szolgáltatott fluidum, a fluidum csatornán átáramolva a jelölőanyag tárból magával ragadja az abban tárolt jelölőanyagot, és a keverék a fluidum csatorna kimenetén távozva a jelölősablon egy vagy több nyílásán keresztül nekiütközik a terménynek. A jelölőanyag bármilyen kristályos szerkezetű, egészségre ártalmatlan, szilárd halmazállapotú anyag, például homok vagy granulátum lehet, amelynek célszerűen homogén szemcsemérete nem haladja meg a 2 mm-t. Kiemelt előny, hogy a készülék használata során a terményben a jelölőanyag felszíni sérülést okoz csak, ami élelmezés egészségügyi okokból is követelmény. Jól megválasztott paraméterek esetén a jelölés mélysége nem több mint 5 mm, de ez az érték természetesen erősen függ az éppen jelölni szándékozott termény fajtájától is.

Műszaki-szakmai eredmények

Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalánál 4540 lajstromszámmal nyilvántartott "készülék kemény héjú termény, különösen zöldség és gyümölcs jelölése" oltalom tekintetében használati jogosultság. A jelölő modul által kínált megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a termények természetes környezetében is rendelkezésre áll olyan anyag, amelyet a termények jelölésére fel lehet használni, és természetes anyag révén fel sem merülhet az egészségre ártalmasság, vagy az emberi fogyasztásra alkalmasság megkérdőjelezése. Ezek az anyagok kellő mennyiségben ingyen rendelkezésre állnak, és csak megfelelő segédeszközre van szükség ahhoz, hogy segítségükkel a terményeket egyedi módon tartósan meg lehessen jelölni. A jelölő eszköz a dinnye egyszerű, egyértelmű, biztonságos megjelölésére szolgál, úgy, hogy a begyűjtést követően akár a raktározás során elvégezhető legyen, és a jelöléshez ne legyen szükség speciális ismereteket igénylő célkészülékre. A használati mintaoltalom tárgya kemény héjú termény, különösen zöldség és gyümölcs jelölésére alkalmas eszköz.

A mobil készülék részei: az áttörésekkel ellátott jelölősablon, jelölőanyag, a jelölősablon segítségével a termény felületére juttató jelölőeszköz, azzal jellemezve, hogy:

- a jelölőeszköz jelölőanyag tárral és jelölőanyagot szállító fluidum csatornával rendelkezik;

- a jelölőanyag tárnak jelölőanyag betöltő nyílása és jelölőanyag kimenete van;

- a jelölőanyag tár kimenete a jelölőanyagot szállító fluidum csatornával áll közegáramlást biztosító összeköttetésben;

- a jelölőanyagot szállító fluidum csatorna bemenete környezeti nyomást meghaladó nyomású fluidum forrásra van csatlakoztatva;

- a jelölőanyagot szállító fluidum csatorna kimenete a terménnyel szomszédosan elhelyezett jelölősablon felé esően van elrendezve.

A jelölési eljárás során a megfelelő szemcseméretű jelölőanyag a tapasztalati alapon beállított sebességű fluidommal - mint vivőanyaggal - az áttört jelölősablonon keresztül, a jelölősablon formáját követő módon a kemény héjú gyümölcsök felületét roncsolva eltávolíthatatlan jelölést hoznak létre. A multimoduláris mobil dinnyejelölő berendezés legfontosabb modulja az oltalom alapján kifejlesztésre került prototípus. A felhasználók egy olyan integrált rendszert kapnak, ami lehetővé teszi nagy mennyiségű termény logisztikai feladatainak professzionális megoldását, valamint a termény tenyészidőszakának végigkövetését is elvégzi és visszajelzést is ad a felmerülő problémákról.

A prototípusok alkalmazása a termesztésben - ideértve mind a szállítóeszközt és a modulokat, mind pedig magát az eljárást és a számítógépes programrendszereket - jelentős hatékonyság növelést eredményeznek, ebből kifolyólag pedig jelentős gazdasági megtakarításokat is biztosítanak felhasználóik számára, miközben használatuk környezetvédelmi szempontból is előnyös. A teljes termesztési folyamatról komplex képet ad a berendezés, ami segítségével a későbbi évek átlaghozama is jelentősen növelhető. A dinnye egy különösen érzékeny növény, így az információk hatékony felhasználásával az időjárási körülmények, növénybetegségek által jelentett kockázatok jelentősen mérsékelhetőek, ami hosszú távon a termelők versenyképességének javítását szolgálja.

A Széchenyi 2020 "VEKOP-2.1.7-15-2016-00554" nyilvántartási számú pályázati kiírásán 36 030 000 Ft állami támogatást elnyert, 60 000 000 Ft összköltségvetésű projekt 2018. március 1-én indult és 2020. február 29-én zárult.