DE2419130A1

DE2419130A1 - Praegevorrichtung fuer die kennzeichnung von zylindrischen probengefaessen zur probenidentifikation

Info

Publication number: DE2419130A1
Application number: DE2419130A
Authority: DE
Inventors: Werner Dittrich; Werner Rauch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-20
Filing date: 1974-04-20
Publication date: 1976-01-15
Also published as: SE7504521L; US3956983A; DE2419130B2; SE402738B; DE2419130C3; CH581027A5

Description

Siemens Aktiengesellschaft . Erlangen, 19 „ April 1974

Henkestraße 127

VPA 74/5051 Ru/Sin

Prägevorrichtung für die Kennzeichnung von zylindrischen Probengefäßen zur Probenidentifikation

Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung für die Kennzeichnung von zylindrischen Probengefäßen zur Probenidentifikation, die einen die Probe aufnehmenden Teil, einen weiteren Teil zur Anbringung der die Probe identifizierenden maschinenlesbaren (codierten) Daten sowie einen Halterungsteil besitzen, der gleichzeitig als Träger von den codierten Daten zugeordneten Klartextinformationen dient, mit einer Halterungsvorrichtung für die Halterung der Probengefäße und deren schrittweise Bewegung in Haltepositionen, von denen eine als Markierungsposition dient, in der eine Markierungsvorrichtung angeordnet ist, die aus einer während der Stillstandsphase der Halterungsvorrichtimg mit dem in der Markierungsposition befindlichen Probengefäß kuppelbare-n, dieses schrittweise um gleichbleibende, dem Markierungsäbstand entsprechende Winkelbeträge um seine Längsachse drehen-

509883/0013 ~²"

de Gefäß-Antriebsvorrichtung und aus einer Stanzvorrichtung für die Anbringung der codierten Daten sowie aus einem Druckwerk zum Einprägen der Klartextinformationen in den Halterungsteil besteht, welches eine Anzahl von einzeln.auswählbaren Prägestempeln besitzt, von denen der jeweils ausgewählte während der Stillstandsphase der Gefäß-Antriebsvorrichtung aus einer Ruheposition mittels eines Prägemagneten auf den Rand der Halterungsvorrichtung des Gefäßes drückbar ist, und schließlich mit einer Steuervorrichtung, die die Bewegungen der Antriebsvorrichtung für die Halterungsvorrichtung, der Gefäß-Antriebsvorrichtung, der Stanzvorrichtung und des Druckwerkes steuert.

Eine Prägevorrichtung dieser Art ist aus der DOS 2 216 846 bekannt. Sie dient dazu, die in einem klinisch-chemischen Labor anfallenden Probengefäße auf einfache ¥eise und möglichst rationell mit Informationen zu versehen, welche die Probe unverlierbar und unverwechselbar identifizieren«, Dabei hat es sich als notwendig erwiesen, neben einem maschinenlesbaren (codierten) Aufdruck auch eine entsprechende Klartextinformation aufzuprägen, damit bestimmte Proben im laufenden Laborbetrieb ohne Zuhilfenahme einer Decodierungsvorrichtung erkannt und einer Sonder- bzw_o Vorzugsbehandlung zugeführt werden können., Da die Röhrchen meist aus Kunststoff bestehen, bringt dieser Aufdruck von Klartextinformationen besondere Schwierigkeiten mit sich» Es gibt im Prinzip zwei bekannte Möglichkeiten für die Aufbringung von Klartextdaten, nämlich einmal das Eindrücken von alphanumerischen Zeichen mit Hilfe eines erwärmten Stempels in das Kunststoffmaterial und zum anderen das Aufdrucken mittels Farbe. Beide Verfahren haben Nachteile. Beim Einprägen mit Hilfe eines erwärmten Stempels ist die Information nur schwer erkennbar. Beim Aufdrucken von Farbe besteht die Gefahr des Verwischens, weil der für die Röhrchen verwendete Kunststoff eine sehr glatte Oberfläche besitzt., In Verbindung mit der gebotenen Sclmellig-

509883/0013 -3-

2413130

keit des Aufdruckvorganges, die für einen rationellen Betrieb unerläßlich ist, sowie einer kompakten Vorrichtung, "bei der beide Markierungsvorgänge simultan erfolgen sollten, ergibt sich ein technisches Problem, dessen Lösung Schwierigkeiten bereitet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, eine Prägevorrichtung zu schaffen, die ein Aufbringen codierter und dieser zugeordneter Klartextinformationen in einem Arbeitsgang erlaubt, bei der das Aufdrucken der Klartextinformation nicht mehr Zeit in Anspruch nimmt als das Einstanzen der codierten Information und bei der schljößlich die Klartextinformation wischfest und gut leserlich am oberen Teil des Gefäßes anzubringen ist. Darüber hinaus muß die Vorrichtung außerordentlich betriebssicher und einfach zu handhaben sein. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckwerk aus einer Druckwalze gebildet ist, auf deren Mantelfläche die Prägestempel radial nach außen weisend verteilt sind und die auf einer drehbaren und in Richtung der Drehachse des zu beschriftenden Gefäßes aus einer Ruheposition in die Arbeitsposition radial verschiebbaren Welle befestigt ist, daß für die ^ehung der Druckwalze zur Auswahl des jeweiligen Prägestempels ein die Welle über einen schlupffreien, elastischen und in bezug auf die Radialverschiebung symmetrisehen Riementrieb antreibender Schrittmotor vorhanden ist, wobei die Radialverschiebung der,Welle vom Prägemagneten vorgenommen wird, und daß darüber hinaus die Druckwalze in Ruheposition von einer Heizvorrichtung umgeben ist, die sie auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Gefäßmaterials aufheizt, und daß schließlich eine Farbbandvorrichtung vorhanden ist, durch die ein Farbband zwischen der Druckwalze und dem Gefäßrand, vom Prägemagneten gesteuert, um die jeweilige Zeichenbreite versetzt hindurchgeführt ist.

In einer Weiterführung der Erfindung ist der die Druckwalze antreibende Riemen als Zahnriemen ausgebildet und es ist eine

509883/0013 _₄_

vom Prägemagneten gesteuerte Andruckvorrichtung vorhanden, die mittels zweier zu beiden Seiten des Riemens.zwischen den Riemenscheiben angeordnete Rollen in Ruheposition der Druckwalze den Riemen symmetrisch zur Richtung der Radialverschiebung der Druckwalze um denjenigen Betrag quer zur Laufrichtung versetzt, daß die Spannung des Riemens unabhängig von der Radialverschiebung der Druckwalze konstant bleibt. Dadurch ist erreicht, daß der für den jeweils folgenden Druckvorgang benötigte Prägestempel bereits in der Ruheposition der Druckwalze gewählt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß durch die Radialverschiebung in die Arbeitsposition eine tangentiale Versetzung des Stempels erfolgt und daß dennoch durch die Verwendung eines Zahnriemens die Lage des jeweiligen Prägestempels auch über eine längere Benutzungsdauer ständig exakt vorbestimmt werden kann.

Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein im Sinne der Erfindung gekennzeichnetes Probengefäß,

Fig. 2 das Prinzip einer Vorrichtung für die Durchführung des Markierungsvorganges, und

Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau eines Druckwerkes zum Aufprägen der Klartextinformation.

Das in Fig. 1 iri einer Seitenansicht gezeigte Probengefäß besteht aus einem sich trichterförmig verjüngenden, die Probe aufnehmenden Teil 13» einem Halterungsteil in Gestalt einer Ringwulst 14 zum Einhängen des Gefäßes in eine Halterungsvorrichtung sowie einem Teil 15, der aus einer Verlängerung der Außenwandung des Gefäßes in axialer Richtung gebildet ist, in welche die codierte Information in Form von

-5-509883/0013

eingestanzten Löchern 16, die zu Codegruppen 1 bis 12 zusammengefaßt sind, einstanzbar ist. Auf der Mantelfläche der Ringwulst 14 sind den Codegruppen 16 entsprechende Klartextinformationen in Form arabischer Ziffern 1 bis 12 angeordnet, die ein Auffinden eines bestimmten Gefäßes anhand der sogenannten Pätientennummer, das eine Sonderbehandlung oder, wegen eines besonders dringenden Falles, eine Vorzugsbehandlung erfahren soll, ermöglicht. . ·

In Fig» 2 ist eine Prägevorrichtung schematisch dargestellt, bei der als Halterungsvorrichtung ein Drehteller 17 vorhanden ist, der drei Ausnehmungen für die Aufnahme je eines Probenröhrchens 18, 19, 20 besitztο Der Teller ist an einer Welle befestigt, die von einem Schrittschaltwerk 22 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn schrittweise um die dem Abstand der Haltepositionen 23, 24, 25 entsprechenden Winkelbeträge gedreht wird. Das Schrittschaltwerk 22 ist über einen Zahnriemen 26 von einem Hauptmotor 27 angetrieben. Dieser Motor betätigt mittels eines weiteren Zahnriemens 28 darüber hinaus einen Hubantrieb 29. Dieser bewegt einen in Säulen 30, 31 geführten Hubwagen 32 in vertikaler Richtung. Mit dem Hubwagen 32 verbunden ist ein Stanzblock 33 mit einem Schnittzylinder 34 und Stempeln 35« Die Stempel werden über ein Zahnradgetriebe 36 und eine Magnetkupplung 37 von einem Stanzmotor 38 betätigte Oberhalb des Tellers 17 senkrecht über dem Schnittzylinder ist ein Friktionsklotz 39 angeordnet, der über einen Hubmagneten 40 mit einem Gefäß-Antriebsmotor 41 gekuppelt ist. Darüber hinaus befindet sich oberhalb des Drehtellers 17 ein in Fig. 3 näher beschriebenes Druckwerk 42 zum Aufdrucken des den Codegruppen entsprechenden Klartextes auf der Mantelfläche der Ringwulst der Probengefäße.

Die Funktion dieser Anordnung ist folgende: Zunächst werden durch eine Steuervorrichtung M3 der Hauptantriebsmotor 27 sowie

509883/0013

der Stanzmotor 38 in Betrieb gesetzt. Der Hauptantriebsmotor treibt einerseits das Schrittschaltwerk 22 und andererseits den Hubantrieb 29 an. Damit wird zunächst der Drehteller 17 in Bewegung gesetzt. In der Einführungsposition 23, in der Markierungsposition 24 und in der Auswerfposition 25 befinden sich die Probengefäße 18, 19 und 20. Es sei angenommen, daß sie gerade in diese Position gelangt sind. Nun bewegt der Hubantrieb 29 den Hubwagen 23 um eine solche Strecke nach oben, daß der Schnittzylinder 34 in den Informationsraum 15 des Gefäßes 19 eintauchte Nachdem der Schnittzylinder diese Position erreicht hat, betätigt die Steuervorrichtung 39 die Magnetkupplung 37, so daß die der gewünschten codierten Information entsprechenden Stempel aus dem Stanzblock herausgeführt werden und eine Lochgruppe in den Mantel des Röhrchens hineinstanzen. Wie der Stanzblock die benötigte Information empfängt, spielt für das Verständnis der Erfindung keine Rolle und ist daher nicht erläutert. Gleichzeitig betätigt die Steuervorrichtung 43 das Druckwerk 42 in einer noch zu beschreibenden Weise, so daß eine der jeweiligen Codegruppe zugeordnete Klartextinformation auf der Mantelfläche des Gefäßes aufgedruckt wird. Nach Beendigung dieses Vorganges schaltet die Steuervorrichtung 43 den Hubmagneten 40 ein, der den Priktionsklotz 39 nach unten drückt, bis dieser am Innenrand des Gefäßes 19 anliegt. Sodann führt die Steuervorrichtung 43dem Schrittmotor 41 einen Impuls zu, so daß er eine auf das Gefäß 19 übertragene Drehbewegung um einen dem Abstand der Codegruppe 1 bis 12 entsprechenden Winkelbetrag ausführt. Sodann schaltet die Steuervorrichtung 43 die Magnetkupplung 37 ein, so daß die nächste Codeinformation und die zugeordnete Klartextinformation dem Gefäß 19 aufgeprägt wird. Anschließend wiederholt sich der bereits beschriebene Vorgang des Aufprägens und des Weiterdrehens des Gefäßes um dem Abstand der Codegruppen entsprechende Winkelbeträge so lange, bis die letzte Information eingestanzt ist„Die Geschwindigkeit des Hauptantriebsmotors 27 ist dabei so gewählt, daß der gesamte Einstanzvorgang vor einer erneuten

509883/0013

-7-

Bewegung des Drehtellers 17 beendet ist. Bevor sich der Drehteller 17 bewegt, wird noch das bereits codierte Gefäß 20 aus der Auswerfposition 25 entfernt. Während dieser Zeit hat der Hubantrieb 29 den Hubwagen 32 des Stanzblockes 33 so weit abgesenkt, daß sich der Schnittzylinder 34 wieder.in der dargestellten Position unterhalb des Gefäßes 19 befindet. Nun bewegt das Schrittschaltwerk 22 den Drehteller 17 um einen dem Abstand der Haltepositionen 23, 24, 25 entsprechenden Drehwinkel, so daß sich nunmehr das Gefäß 18 in der Markierungsposition befindet. Anschließend wird dem Teller 17 in der Einführungsposition 23 ein neues Gefäß zugeführt. Der Vorgang wiederholt sich nun in der beschriebenen Weise.

In Fig. 3 ist nun der prinzipielle Aufbau des Druckwerks 42 näher dargestellt. Oberhalb des Drehtellers 17 ist eine Halterungsplatte 44 angeordnet, an der ein Schrittmotor 45 und ein Drehmagnet 46 befestigt sind. Der Schrittmotor 45 ist über einen Riementrieb mit dem Zahnriemen 47 und den beiden Riemenscheiben 48, die dem Schrittmotor 45 zugeordnet ist, und 49, die über eine Welle 50 die Druckwalze 51 antreibt, mit dieser verbunden. Zwischen diesen beiden Riemenscheiben 48, 49 sind an der Außenseite des Zahnriemens 47 an einem Druckhebel 52 die beiden Druckrollen 53 und 54 angeordnet. Die Welle 50 der Druckwalze 51 ist mit einem Schlitten 55 verbunden, der in Ausnehmungen der Halterungsplatte 44 so geführt ist, daß sich die Druckwalze 51 radial auf den Drehpunkt des Gefäßes 24 hin bewegen läßt. Dieser Schlitten 55 ist über eine Druckstange 56, die ebenfalls in einer Ausnehmung der Halterungsplatte 44 in Bewegungsrichtung des Schlittens 55 geführt und über ein Drucklager 57 mit einem Kniehebel 58 verbunden ist, . an einem an der Halterungsplatte 44 befestigten Zapfen 59 gelagert. Die beiden Teile des Kniehebels 58 sind etwa gleich lang und über eine Nockenwalze 60 etwa in der Mitte zwischen dem Drucklager 57 und dem Zapfen miteinander verbunden. Die Nockenwalze 60 liegt an einem

• . -8-

509883/0013

-f.

Nocken 61 an, der über eine Welle 62 mit dem Prägemagneten verbunden ist. Der Druckhebel 52, der zwischen den Druckrollen 53j 5^- auf einem an der Halterungsplatte 44 befestigten Zapfen 63 im Schnittpunkt der Verbindung zwischen den Achsen des Schrittmotors 45 und der Druckwalze 51 schwenkbar gelagert ist, hat über eine Stange 64 und einen Hebel 65 Verbindung zum Kniehebel 58_O Der Hebel 65 ist am Zapfen 59 mit dem Kniehebel 58 fest und mit der Stange 64 -über ein Drehgelenk schwenkbar verbunden. Letztere .ist über ein weiteres Drehgelenk 67 mit der Druckstange 52 verbunden. Zur besseren Lesbarkeit des aufgedrückten Klartextes ist eine Farbbandvorrichtung vorhanden, die aus einer Ablaufrolle 68 einem Farbband einer Aufwickelrolle 70 sowie einem Rastenantrieb besteht, der aus einem Schaltarm 71, der mit der Nockenwalze 60 gelenkig verbunden ist und der Ratsche 72 gebildet ist, die über einen Zapfen 73 mit der Halterungsplatte 44 verbunden ist. In die Aufwickelrolle sind Lamellen 74 eingelassen, in welche der Schaltarm 71 und die Ratsche 72 eingreifen. Das Farbband 69 ist über die dem Gefäß 24 zugewandte Stirnseite des Schlittens 55 zwischen diesem Gefäß 24 und der Druckwalze 51 hindurchgeführt.

Die Funktion des Druckwerkes ist folgende: Nachdem die Steuervorrichtung 43 die Stanzvorrichtung mit den Motoren 38 und eingeschaltet hat, wird zunächst der Schrittmotor 45 betätigt, der die gleiche Information im Klartext empfängt wie der Stanzblock 33 in codierter Form,und wählt danach durch Drehung der Riemenscheibe 48 um einen entsprechenden Winkelbetrag und Übertragung dieser Drehung über den Riementrieb 47, 48, 49 denjenigen Stempel der Druckwalze aus und bringt ihn in die dem Gefäß 24 gegenüberliegende Position, die der zugeführten Information entspricht. Dabei befindet sich der Druckhebel 52 άτι der ausgezogenen dargestellten Position. Anschließend "betätigt die Steuervorrichtung 53 den Prägemagneten 46 ₃ der, ausgehend von der dargestellten

Ϊ09883/ΟΟ13

.9

Position, eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um 90° ausführt. Dadurch wird die Nockenwalze 60 nach oben bewegt. Diese Bewegung wird einmal über das Drucklager 57 und die Druckstange 56 auf die Welle 50 der Druckwalze übertragen, so daß sich diese in Richtung auf das Gefäß 24 bewegt. Zum zweiten wird diese Bewegung über den Hebel 65 und die Verbindungsstange 64 auf den Druckhebel 52 übertragen, der in einer Schwenkbewegung um den Zapfen 63 als Drehachse entgegen dem Uhrzeigersinn in die gestrichelt dargestellte Position gelangt. Zum dritten wird der Schaltarm 71, der über eine Feder 75 mit der Ratsche 72 verbunden ist, so daß beide gegen die Lamellen 74 gedrückt werden, nach oben versetzt und rastet in die nächstfolgende Lamelle der Aufwickelrolle 70 ein. Dabei verhindert die Ratsche 27 eine Ausweichbewegung der Aufwickelrolle 70. Nach der Beendigung des Druckvorganges unterbricht die Steuervorrichtung 43 den Stromkreis des Prägemagneten 46, so daß dieser mit seinen Nocken 61 in die dargestellte Position zurückgelangt. Dabei wird der Kniehebel 58 von einer Feder 75 ebenfalls in die dargestellte Position zurückgeführt und damit auch die Druckwalze 51 und der Druckhebel 52, der mit Hilfe der Druckrollen 53> 54 den Zahnriemen um jenen Betrag nach innen drückt, daß eine vorgegebene Spannung trotz der Axialverschiebung der Druckwalze in die ausgezogen dargestellte Position erhalten bleibt. Dies ist für eine präzise Voreinstellung des Prägestempels für den nächstfolgenden Druckvorgang wichtig. Ferner wird auch der Schaltarm 71 wieder in die dargestellte Ausgangslage zurückgeführt, so daß sich die Aufwickelrolle 70 des Farbbandes um" einen solchen Winkelbetrag dreht, daß das Farbband um die Breite eines Zeichens in Pfeilrichtung weitertransportiert wird. Während des ganzen Druckvorganges wird eine in der Kammer 76 befindliche Heizpatrone und damit die Druckwalze auf einen vom Material des Röhrchens abhängig vorgegebenen Wert aufgeheizt.

501883/0013

Claims

Patentansprüche

f 1 „J Prägevorrichtung für die Kennzeichnung von zylindrischen Probengefäßen zur Probenidentifikation, die einen die Probe aufnehmenden Teil, einen weiteren Teil zur Anbringung der die Probe identifizierenden maschinenlesbaren (codierten) Daten sowie einen Halterungsteil besitzen, der gleichzeitig als Träger von den codierten Daten zugeordneten Klartextinformationen dient, mit einer Halterungsvorrichtung für die Halterung der Probengefäße und deren schrittweise Bewegung in Haltepositionen, von denen eine als Markierungsposition dient, in der eine Markierungsvorrichtung angeordnet ist, die aus einer während der Stillstandsphase der Halterungsvorrichtung mit dem in der Markierungsposition befindlichen Probengefäß kuppelbaren, dieses schrittweise um gleichbleibende, dem Markierungsabstand entsprechende Winkelbeträge um seine Längsachse drehende Gefäß-Antriebsvorrichtung und aus einer Stanzvorrichtung für die Anbringung der codierten Daten, sowie aus einem Druckwerk zum Einprägen der Klartextinformationen in den Halterungsteil besteht, das eine Anzahl von einzeln auswählbaren Prägestempeln besitzt, von denen der jeweils ausgewählte während der Stillstandsphase der Gefäß-Antriebs vor richtung aus einer Ruheposition mittels eines Prägemagneten auf den Rand der Halterungsvorrichtung des Gefäßes drückbar ist, und schließlich mit einer Steuervorrichtung, die die Bewegungen der Antriebsvorrichtung für die Halterungsvorrichtung, der Gefäß-Antriebsvorrichtung, der Stanzvorrichtung und des Druckwerkes steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwerk (42) aus einer Druckwalze (51) gebildet ist, auf deren Mantelfläche Prägestempel radial nach außen weisend verteilt sind und die auf einer drehbaren- und in Richtung der Drehachse des zu beschriftenden Gefäßes (24) aus einer Ruheposition in die Arbeitsposition radial verschiebbaren Welle (50) befestigt

-11-SÖ9883/00t3*

ist, daß für die Drehung der Druckwalze (51) zur Auswahl des jeweiligen Prägestempels ein die Welle (50) über einen schlupffreien, elastischen und in bezug auf die Radialverschiebung symmetrischen Riementrieb (47, 48, 49) antreibender Schrittmotor (45) vorhanden ist, wobei die Radialverschiebung der Welle (50) vom Prägemagneten (46) vorgenommen wird und daß darüber hinaus die Druckwalze (51) in Ruheposition von einer Heizvorrichtung (76) umgeben ist, die sie auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Gefäßmaterials aufheizt, und daß schließlich eine Farbbandvorrichtung (68 bis 75) vorhanden ist, durch die ein Farbband (69) zwischen der Druckwalze (51) und dem Gefäßrand, vom Prägemagneten (46) gesteuert, um die jeweilige. Zeichenbreite versetzt hindurchgeführt ist.
2. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckwalze (51) antreibende Riemen (47) als Zahnriemen ausgebildet und eine vom Prägemagneten.(46) gesteuerte Andruckvorrichtung (52 bis 67) vorhanden ist, die mittels zweier zu beiden Seiten des Riemens (47) zwischen den Riemenscheiben angeordneter Rollen (53, 54) in Ruheposition der Druckwalze (51) den Riemen (47) symmetrisch zur Richtung der Radialverschiebung der Druckwalze (51) um denjenigen Betrag quer zur Laufrichtung versetzt,, daß die Spannung des Riemens unabhängig von der Radialverschiebung der Druckwalze (51) konstant bleibt.

S4J9883/001&