BG4356U1 - Устройство за проследяване на цилиндри - Google Patents

Abstract

Устройството за проследяване на цилиндри е предназначено по-специално за проследяване на газови цилиндри, които намират приложение в медицината, металургията, бита и др. С него се постига проследяване на газовите цилиндри, с прилагане освен на RFID етикети с данни, на баркодове и NFC идентифициращ знак, с което значително се увеличава капацитетът на съхранените данни и е постижимо с различни режими на четене. Това устройство е просто и евтино за производство, лесно приложимо, с повишена продължителност на използване и позволява запаметените данни да бъдат прочетени при всякакви условия на използване или съхраняване на газовия цилиндър. Устройството за проследяване на цилиндри съдържа къса втулка (10), оформена от поликарбонат и монтирана около шийката на газов цилиндър, посредством коничен затягащ пръстен (30) с прорез (31). Късата втулка (10) носи най-малко един и по-специално четири RFID етикета с данни, има вътрешна централна стена (11), оформяща кръгов отвор (13), външна периферна стена с най-малко един баркод (6) и наклонена плоска повърхност (15) с NFC идентифициращ знак (7).

Description

Област на техниката

Настоящият полезен модел се отнася до устройство за проследяване на цилиндри и по-специално газови цилиндри, които намират приложение в медицината, металургията, бита и др. области на промишлеността и селското стопанство.

Предшестващо състояние на техниката

По настоящем възможността за проследяване на цилиндрите и в частност на газовите цилиндри се извършва с баркод. Чрез прочитане на баркода със специално четящо устройство, дълготрайността на цилиндрите се проследява през различни етапи на обработка. Баркодовете се четат от хора, поради което това е една идентификационна система, изискваща високи ръчни умения.

Съществува пасивна RFID технология за защита, т. нар. радиочестотна идентификация и тя се използва в няколко области, например да проследява на дрехите в магазин и контрол. Тази технология позволява бързо и автоматично прочитане.

Обаче приложението на RFID технология за защита към цилиндри предизвиква трудности в това, че цилиндрите имат значителна метална маса, която от една страна благоприятства отразяването на вълните за четенето на пасивните RFID, но от друга страна може да ги „скрие“ така, че да не могат да бъдат прочетени и да се предотврати тяхната 100% проследимост. Трудността се усилва от начина, по който цилиндрите се съхраняват (на рафтове, в плътен пакет един с друг), от тяхната форма и от фактът, че цилиндрите с различна височина могат да бъдат на един и същи стелаж.

От друга страна, използването на RFID технологията е задължителна за автоматични операции и осигурява възможност за автоматично проследяване, например чрез използването на портали с RFID четящи устройства.

Техническа същност на полезния модел

Целта, залегнала в задачата на настоящия полезен модел е да предостави устройство за проследяване на цилиндри, което позволява прилагането на RFID етикети с данни към газовите цилиндри, като се преодоляват трудностите, предизвикани от характерните особености на цилиндрите и начина на съхраняването им.

По-специално, целта на полезния модел е да предостави такова устройство, което позволява прилагането му върху газови цилиндри, в допълнение към RFID етикетите с данни, също така на баркодове и на NFC идентифициращ знак за предаване на данни от съседно поле така, че значително да се увеличи капацитетът на съхранените данни в устройството, което да е постижимо с различни режими на четене и съответно с увеличаване на възможността за четене на записаните данни върху цилиндрите.

Друга цел за постигане с полезния модел е да се предостави такова устройство, което е просто и евтино за производство, лесно е да се приложи върху цилиндъра, с продължителност на използване и което позволява запаметените данни да бъдат прочетени при всякакви условия на използване или съхраняване на цилиндъра и по-специално газовия цилиндър.

Тези и други цели са постигнати чрез устройството за проследяване на цилиндри, съгласно настоящия полезен модел, което съдържа къса втулка, оформена от пластичен материал и монтирана около шийката на газов цилиндър. Върху късата втулка е приложен най-малко един RFID етикет с данни.

Устройството за проследяване на цилиндри, съгласно едно предпочитано изпълнение на полезния модел е изпълнено по такъв начин, че върху късата втулка са поставени четири RFID етикета с данни, разположени на 90° един спрямо друг.

Устройството за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел е изпълнено и така, че вътрешността на късата втулка е оформена, като куха камера с вътрешна централна стена, определяща кръгов отвор с размери, съответстващи на тези на шийката на газовия цилиндър и външна периферна стена. Между стените на късата втулка е оформено пръстеновидно легло. Най-малко единият RFID етикет с данни е насочен към вътрешната лицева повърхност на външната периферна стена на късата втулка.

В този случай за предпочитане е устройството за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел да е изпълнено така, че периметърът или външната периферна стена на късата втулка да има квадратен профил със заоблени върхове, който определя четири страни, към вътрешната лицева повърхност, на които са насочени RFID етикетите с данни.

За предпочитане е устройство за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел, при което RFID етикетите с данни са разположени върху пръстеновидна опора с издадени части, оразмерена в съответствие с вътрешната форма на късата втулка оформена, като куха камера и поместена в пръстеновидното легло. При това RFID етикетите с данни са обърнати към вътрешната лицева страна на външната периферна стена на късата втулка.

Също така устройството за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел, е изпълнението така, че върху външната лицева повърхност на външните периферни стени на късата втулка е лазерно гравиран поне един баркод или в частност са гравирани четири баркода, съответно върху четирите външните периферни стени на късата втулка, като са разположени на 90° един спрямо друг.

Предвидено е и изпълнение на устройството за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел, при което в късата втулка, и по-специално в областта на нейната наклонена плоска повърхност е поместен наймалко един NFC идентифициращ знак.

Предпочитано е също така устройство за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел, при което е предвиден коничен затягащ пръстен, снабден с прорез, който е набит между късата втулка и шийката на газовия цилиндър.

Устройството за проследяване на цилиндри, съгласно полезния модел е изпълнено и така, че късата втулка, пръстеновидната опора с издадените части и коничният затягащ пръстен са направени от поликарбонат.

Пояснение на приложените фигури

Признаците на полезния модел, се поясняват от следващото подробно описание, което разкрива едно от неговите изпълнения, показано на придружаващите чертежи, от които:

Фигура 1 показва изглед от горе в перспектива на късата втулка, съгласно едно примерно изпълнение на полезния модел;

Фигура 2 представя хоризонтална проекция в поглед отгоре на късата втулка с монтиран в нея коничен затягащ пръстен, съгласно изпълнението на полезния модел;

Фигура 3 илюстрира хоризонтална проекция в поглед отдолу на късата втулка с монтиран в нея коничен затягащ пръстен, съгласно изпълнението на полезния модел;

Фигура 4 представлява изглед отгоре в перспектива на късата втулка и пръстеновидна опора с издадени части за RFID етикети с данни, съгласно изпълнението на полезния модел;

Фигура 5 е хоризонтална проекция в поглед отгоре на късата втулка и на пръстеновидната опора с издадени части за RFID етикетите с данни, съгласно изпълнението на полезния модел;

Фигура 6 схематичен частичен разрез на късата втулка със съответната пръстеновидна опора с издадени части за разполагане на RFID етикетите с данни, за проследяване на газовия цилиндър, съгласно полезния модел;

Фигура 7 е страничен частичен изглед на горната част на газовия цилиндър в областта на неговата шийка, където е разположена късата втулка, над която е поставена защитната капачка на газовия цилиндър, съгласно полезния модел.

Примери за изпълнение на полезния модел

За по детайлно изложение на устройството за проследяване на цилиндри, изпълнено с къса втулка, съгласно полезния модел е представено едно негово примерно изпълнение само, като не ограничаващ пример, както следва:

Показаната на фигури от 1 до 3 къса втулка 10 е изработена от пластичен материал и в частност поликарбонат. На фигури от 1 до 2 е показан също така коничен затягащ пръстен 30, снабден с прорез 31, който затягащ пръстен 30, монтиран между късата втулка 10 и шийката 2 на газовия цилиндър 1, е предвиден за осъществяване на сигурно закрепване на късата втулка 10 към газовия цилиндър 1. Вътрешността на късата втулка 10 е оформена във вид на куха камера, с вътрешна централна стена 11, определяща кръгов отвор 13 с размери съответстващи на тези на шийката 2 на газовия цилиндър 1 и външна периферна стена 12 с квадратен профил със заоблени върхове така, че са оформени четири страни, като между вътрешната централна стена 11 и външната периферна стена 12 е оформено пръстеновидно легло 14.

Външната периферна стена 12 на късата втулка 10 може да бъде различно оформена, например също така с кръгъл пръстеновиден профил, въпреки че показаната квадратна форма със заоблени върхове е предпочитана и поради това е разкрита в това примерно изпълнение на полезния модел. Външната периферна стена 12 на късата втулка 10 е вертикална или леко наклонена навън, като е свързана с вътрешната централна стена 11 на късата втулка 10, също вертикална, чрез наклонена плоска повърхност 15. Височината на късата втулка 10, по-специално височината на нейната външна периферна стена 12 е избрана според вида на газовия цилиндър 1, върху чиято шийка 2 трябва да бъде приложена късата втулка 10.

Късата втулка 10 е създадена за приложение на RFID етикети с данни 5, необходими за проследяване на газовия цилиндър 1, с цел избягване на контакт с неговата метална маса. По специално, RFID етикетите с данни 5 са ориентирани към лицевата повърхност от вътрешната страна на външната периферна стена 12 на късата втулка 10 и са поставени за удобство по един върху всяка една от нейните четири стени, на 90° един спрямо друг и на достатъчно разстояние от металната маса на газовия цилиндър 1.

Както е показано на фигурите 4 и 5, RFID етикетите с данни 5 могат да бъдат за удобство разположени върху пръстеновидна опора 20 с издадени части, изработена също от пластичен материал и по-специално поликарбонат, която е оразмерена в съответствие с формата на кухата камера, оформена във вътрешността на късата втулка 10, между вътрешната й централна стена 11 и външната й периферна стена 12, като пръстеновидната упора 20 с издадените части е поместена в пръстеновидното легло 14, a RFID етикетите с данни 5 са поставени върху издадените части на пръстеновидната опора 20 и са насочени към вътрешната лицева повърхност на външната периферна стена 12 на късата втулка 10. При това издадените части, оформени към пръстеновидната опора 20, са изработени в съответствие с дължината на антена на RFID етикетите с данни 5, за да е изправена, която не трябва да се огъва.

Схематичният частичен разрез на фигура 6 показва опората 20 с издадени части, поместена в пръстеновидното легло 14 на оформената, като куха камера къса втулка 10, както и коничният затягащ пръстен 30, разположен между късата втулка 10 и шийката 2 на газовия цилиндър 1, и по-специално между шийката 2 на газовия цилиндър 1 и вътрешната централна стена 11 на късата втулка 10.

На външната лицева повърхност на четирите външни периферни стени 12 на късата втулка 10 са лазерно гравирани същият брой баркодове 6, при което един NFC идентифициращ знак 7 е поместен в горната наклонена плоска повърхност 15, свързваща външната периферна стена 12 с вътрешната централна стена 11 (виж по-специално фигура 1), а лазерно гравираните баркодове 6 са разположени върху късата втулка 10, за да покажат нейното положение.

На представения на фигура 7 страничен частичен изглед на горната част на газовия цилиндър 1 се вижда, че в областта на неговата шийка 2 е разположена късата втулка 10, над която е поставена защитна капачка 4 с оформена в нея двустранно отворена камера с преден изрез 3.

Полезният модел не е ограничен до представеното примерно изпълнение, описано по-горе и показано на фигурите от приложените чертежи и към него могат да се направят много различни изменения в сферата, достъпна за специалиста в областта, без при това да се излиза от обхвата на самия полезен модел, както е дефиниран в приложените претенции.

Приложение на полезния модел

След продължителни експерименти, е установено, че оптималното решение се състои в създаване на къса втулка 10 от пластичен материал, в частност поликарбонат, съдържаща четири REID етикети с данни 5, които са поставени върху нея, поддържани от пръстеновидна опора 20 с издадени части, установени в куха камера, оформена във вътрешността на късата втулка 10. Има един NFC идентифициращ знак 7 и четири баркода 6, лазерно гравирани върху четирите страни на късата втулка 10.

Късата втулка 10, след като в нея са поставени RFID етикети с данни 5, поместен е NCF идентифициращият знак 7 и са гравирани лазерно четирите баркода 6 е запоена.

Трудностите главно са свързани с избора на позиционирането на RFID етикетите с данни 5: RFID етикети с данни 5, директно свързани с газовия цилиндър 1, дори използвайки модел, специално проектиран за прилагане върху метал (RFID етикети върху метал), не даде задоволителни резултати при тестовете, нито когато се използва за залепването на RFID етикетите поотделно, нито когато те са поставени по два на всеки газов цилиндър 1. Прилагането на много RFID етикети с данни върху металната повърхност в горната част на цилиндъра не е целесъобразно, тъй като се скриват данните, които задължително трябва да бъдат видими.

Поради това е решено да се търси различно решение, което да доведе до създаването на късата втулка 10, съгласно настоящия полезен модел, която осигурява следните предимства:

- не покрива RFID етикетите с данни 5 за проследяване на газовия цилиндър 1;

- осигурява лесно четене във всяка посока на четирите RFID етикета с данни 5;

- във всеки случай е с ниска цена, тъй като етикет, поставен върху метал имат в същност значителна цена, като се вземе предвид броят на необходимите знаци. Цената на етикет, поставен върху метални повърхности е 5-10 пъти по-висока от цената на „нормалните” RFID етикети с данни, които могат да се приложат върху неметални повърхности и използването на много етикети с данни, както и RFID етикети, разположени върху метални повърхности, би довело до високи разходи. Употребата на късата втулка 10, изработена от поликарбонат позволява RFID етикетите с данни 5 да бъдат поставени на разстояние от металната повърхност на газовия цилиндър 1 и поради това могат да бъдат използвани „нормалните“ RFID етикети с данни за неметални повърхности, които имат ниска цена.

Четирите RFID етикети с данни 5 и четирите баркода 6 имат един същ идентифициращ номер на кодиране. Този аспект е важен поради това, че позволява газовият цилиндър 1 да бъде идентифициран или с баркод, или с RFID четящо устройство, в зависимост от разположението или наличното техническо съоръжение.

RFID етикетът c данни 5 може, в допълнение на кодовете върху баркода 6, да има други кодове поради това, че неговата памет е по-широка от тази на баркода.

Съществува разнообразна информация за NFC идентифициращите знаци 7, която може да бъде прочетена направо от обикновен мобилен телефон, с възможност за свързване на един или повече уебсайтове, за да се осъществят операции, като например повторни команди или да се получи детайлен продукт, или защитна информация.

Избран е поликарбонат, като пластичен материал за късата втулка 10 с RFID етикети с данни 5, който е преминал изпитания за дълготрайност, оценена да бъде най-малко 10 години, както и за RFID етикета с данни 5, така и за баркода 6 (например ABS-акрил-нитрил-бутадиен-стиролов съполимер не преминава изпитанията за дълготрайност).

Фактът, че баркодът 6 може да се чете в продължение на 10 години, преодолява проблем, свързан с практиката и цената, защото настоящите баркодове, използвани в тази област, не превишават дълготрайност от 2-3 години, след което избледняват или се повреждат, тъй като газовият цилиндър 1 често е изложен на атмосферни условия и поради това е необходимо често да бъде заменен, което е свързано със съответните разходи за труда.

Изпитанията за четливост в полето на RFID етикетите с данни 5 върху късата втулка 10 са показали 100% четливост, дори при конфигурации на цилиндри, поставени на стелажи и на цилиндри, поставени в най-лоши условия, например малки цилиндри, разположени между високи цилиндри, т. е. 20-30 cm високи цилиндри, скрити между 40 или 50 литрови цилиндри, високи повече от 1.5 m.

В настоящия случай RFID кодирането е блокирано след изписване.

Докато NFC кодирането е запазено отворено, но за достъп до него и повторно кодиране е необходима парола. NFC идентифициращият знак 7 има полета, които са кодирани по такъв начин, че в тях може да бъде написана различна информация, за да се използва, като указател към уебсайтове или към приложение, което е направено за определена цел. Диаметърът на късата втулка 10 с RFID етикетите с данни 5 е определен, като се има предвид диаметъра на шийката 2 на газовите цилиндри 1, който е стандартен. Обаче, има производствени толеранси на шийките 2 на цилиндрите 1, които възпрепятстват точното напасване на късата втулка 10 към шийката на газовия цилиндър 1. Последната има в същност производствен толеранс от 1-2 mm. Затягането на късата втулка 10 върху шийката на газовия цилиндър 1 е важно условие за избягване на вибрациите по време на транспортиране на цилиндрите 1 и за предотвратяване на нейното отстраняване по невнимание, когато се премахва защитната капачка 4 на газовия цилиндър 1 (защитната капачка 4 на цилиндъра 1 е задължителна, но може да бъде отстранена за определени процеси или употреби).

Поради това също така е проучена система за прикрепване на късата втулка 10 с RFID етикетите с данни 5 към шийката 2 на газовия цилиндър 1.

Намереното решение, съгласно настоящия полезен модел, което предоставя използването на коничен затягащ пръстен 30, който трябва да бъде поставен и набит с усилие между късата втулка 10 с RFID етикетите с данни 5 и шийката 2 на газовия цилиндър 1. Коничният затягащ пръстен 30 е монтиран между шийката 2 на газовия цилиндър 1 и късата втулка 10 с RFID етикетите с данни 5 и веднъж притиснат, затяга късата втулка 10 върху шийката 2 на газовия цилиндър 1. Коничният затягащ пръстен 30 заема пространството между шийката 2 на газовия цилиндър 1 и късата втулка 10, създадено поради технологичния производствен толеранс на шийката 2 на цилиндъра 1. Коничните затягащи пръстени 30 са отворени, за да се улесни тяхното поставяне в споменатото по-горе пространство и могат да бъдат направени от всякакъв материал. Материалът за коничните затягащи пръстени 30 в този случай, за предпочитане е поликарбонат, т. е. същият материал, като този на късата втулка 10.

Целта на RFID/NFC технологията за защита, използвана в късата втулка 10 е:

- да осигурява възможност за проследяване с автоматично прочитане на положенията на цилиндри, контейнери, стелажи, което позволява:

• познание за цилиндрите в определени зони (отдели, дворове);

• проследяване на цялото им движение;

• организиране и автоматично четене на товари върху превозните средства;

• контрол на контейнерите, които навлизат и напускат всяко местоположение, във връзка с пристигането им на следващото място;

• контрол на контейнерите, които навлизат и напускат всяка станция за зареждане, във връзка с пристигането им на следващата станция за зареждане;

• извършване на проверки при складирането с четящи устройства в зоната, като портали или дронове;

• регистрация на дейностите върху контейнерите, във връзка със самия контейнер, (за проследяване на дейностите, за проверки по безопасността и автоматично изпълнение на операциите);

- да има една система, която позволява активиране на следните услуги:

• контрол на складовете на агенциите и клиентите или складовата наличност, чрез инсталирането на антена, на портал или RFID четяща система;

• предлагане на клиентите на възможност за съхраняване в техните складове на цилиндри под контрол по по-добър начин;

• извършване на автоматични или улеснени повторни команди чрез NFC технология (например чрез специално приложение);

• разполагане на информация директно върху цилиндъра, която може да се прочете с обикновен мобилен телефон, за да има незабавна онлайн информация върху шаблони за защитени данни, методи за използване на продукта, отваряне на разговор с хора от компанията снабдител, за да се получи техническа и търговска информация и т. н.

Claims (9)

Претенции

1. Устройство за проследяване на цилиндри, характеризиращо се с това, че съдържа къса втулка (10), оформена от пластичен материал и монтирана около шийката (2) на газов цилиндър (1), като върху късата втулка (2) е приложен най-малко един RFID етикет с данни (5).

2. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че върху късата втулка (10) са поставени четири RFID етикета с данни (5), разположени на 90° един спрямо друг.

3. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че във вътрешността на късата втулка (10) е оформена куха камера с вътрешна централна стена (11), определяща кръгов отвор (13) с размери, съответстващи на тези на шийката (2) на газовия цилиндър (1) и външна периферна стена (12), между които е оформено пръстеновидно легло (14), при което най-малко единият RFID етикет с данни (5) е насочен към вътрешната лицева повърхност на външната периферна стена (12) на късата втулка (10).

4. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че периметърът или външната периферна стена (12) на късата втулка (10) има квадратен профил със заоблени върхове, който определя четири страни, към вътрешната лицева повърхност, на които са насочени RFID етикети с данни (5).

5. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно претенция 3 или 4, характеризиращо се с това, че е предвидена пръстеновидна опора (20) с издадени части, която е поместена в пръстеновидното легло (14) и е оразмерена в съответствие с вътрешната форма на късата втулка (10) оформена, като куха камера, при което RFID етикетите с данни (5) са разположени върху издадените части на пръстеновидната опора (20) и са обърнати към вътрешната лицева повърхност на външната периферна стена (12) на късата втулка (10).

6. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно една от предшестващите претенции, характеризиращо се с това, че върху външната лицева повърхност на външните периферни стени (12) на късата втулка (10) е лазерно гравиран поне един баркод (6) или са гравирани четири баркода (6), съответно върху четирите външни периферни стени (12), като са разположени на 90° един спрямо друг.

7. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно една от предшестващите претенции, характеризиращо се с това, че в късата втулка (10), в областта на нейна наклонена плоска повърхност (15), е поместен също NFC идентифициращ знак (7).

8. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно една от предшестващите претенции, характеризиращо се с това, че е предвиден коничен затягащ пръстен (30), снабден с прорез (31), който е набит между късата втулка (10) и шийката (2) на газовия цилиндър (1).

9. Устройство за проследяване на цилиндри, съгласно претенция 8, характеризиращо се с това, че късата втулка (10), пръстеновидната опора (20) с издадените части и коничният затягащ пръстен (30) са направени от поликарбонат.