DE60319243T2 - Passive bergabführung für fördereinrichtungslaufschiene - Google Patents

Passive bergabführung für fördereinrichtungslaufschiene Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Strecke, die in einem automatischen klinischen Labor-Förderertransportsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 verwendet wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Klinisches Labortesten hat sich über die letzen 80 Jahre grundlegend verändert und entscheidend verbessert. Anfänglich wurden Tests oder Versuche manuell durchgeführt und verwendeten üblicherweise große Mengen von Serum, Blut oder anderen Materialien und/oder Körperflüssigkeiten. Gleichzeitig mit der Entwicklung der mechanischen Technik am industriellen Arbeitsplatz wurde auch eine ähnliche Technik in das klinische Labor eingeführt. Mit der Einführung der neuen Technik wurden auch Methoden verbessert bei dem Versuch, die Qualität der von den einzelnen Instrumenten erzeugten Ergebnisse zu verbessern und die Menge der physischen Proben zu verringern, die zum Durchführen eines bestimmten Tests benötigt wurden.
  • Es wurden Instrumente entwickelt, um die Effizienz der Testprozeduren zu erhöhen, indem die Durchlaufzeit verringert und die Volumina verkleinert wurden, die zum Durchführen der verschiedenen Versuche benötigt werden. Die Robotertechnik hat sich zu einem solchen Grad entwickelt, dass verschiedene Typen von Robotern auch im Umfeld des klinischen Labors eingesetzt wurden.
  • Das Hauptaugenmerk bei der Laborautomatisierung des Standes der Technik war auf die Anwendung von Förderersystemen zum Verbinden von Bereichen eines klinischen Labors gerichtet. Bekannte Förderersysteme in der Laborumgebung verwenden getrennte Fördererabschnitte zum Bewegen von Proben von einer Verarbeitungsstation zu einer spezifischen Laborarbeitsstation. Um Kosteneinsparungen zu erreichen, forderte ein typisches Szenario, dass Proben händisch sortiert und in einem Trägertablett gruppiert werden, um an einen spezifischen Standort gefördert zu werden. In dieser Weise würde ein Träger eine Gruppe von 5–20 Proben von dem Verarbeitungsstandort zu einer spezifischen Arbeitsstation zum Durchführen eines einzelnen Tests an jeder der Probe in dem Träger bewegen.
  • Mit der Entwicklung neuer und verbesserter automatischer Förderersysteme für Laboratorien und andere Umgebungen ist es möglich, einzelne Proben für eine Vielzahl von unterschiedlichen Tests innerhalb eines ganzen Labors auszuwählen, nachzuverfolgen und zu fördern, während ein Prioritätssystem für bestimmte Typen der Untersuchungen oder spezielle dringende Anfragen für eine zeitspezifische Reaktionszeit unterhalten wird. Diese neuen automatisierten Förderersysteme weisen verschiedene Typen und Konstruktionen auf, doch haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass ein doppeltes Förderersystem, das ein Paar paralleler Kettenförderer verwendet, die in einem ganzen Labor zirkulieren, die größte Flexibilität und Vielseitigkeit bietet. Die Integration verschiedener Streckenfördervorrichtungen mit einer Software, die den Betrieb des Förderersystems und der verschiedenen automatisierten Teststationen steuert, hat sowohl die Geschwindigkeit als auch die Möglichkeiten automatisierter Förderersysteme in den letzten Jahren verbessert.
  • Streckenfördervorrichtungen bilden die physische Schnittstelle zwischen den Proben in Trägern, die durch das System geleitet werden, während die Labor-Automatisierungs-System-Datenbank (LAS-Datenbank) über ihre Befehls- und Steuerungsmerkmale das System steuert. Das LAS und die verschiedenen Streckenvorrichtungen arbeiten zusammen, um alle Proben im gesamten System zu leiten, zu verwalten und nachzuverfolgen.
  • Die zweispurigen Förderer, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, verwenden eine Obentischkette zum Transportieren von Probenträgern über eine geschlossene Schleife zwischen verschiedenen Stationen. Bei der Verwendung einer Obentischkette als Förderer in einer automatisierten Laborumgebung bestehen mehrere Einschränkungen. Die Gesamtstrecke von laufenden Metern, die durch einen einzelnen Motor angetrieben werden kann, reicht typischerweise zwar für die meisten Laborumgebungen aus, doch kann eine Förderstreckenschleife nicht mehr als 720° von Winkeln insgesamt enthalten. Eine einfache rechtwinklige Form mit zwei Kurven von 180° verwendet in einer einzelnen Schleife insgesamt Winkel von 360°. In ähnlicher Weise verwendet eine Schleife, die in der Form eines "L" angeordnet ist, insgesamt Winkel von 540°, während eine Strecke in der Form eines "U" die maximale Gesamtzahl von Winkeln mit insgesamt 720° verwendet.
  • Ein Vorteil eines zweispurigen Förderers besteht in der Möglichkeit des Betreibens der beiden Strecken der Förderstrecke mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Hierdurch wird es ermöglicht, dass eine Probe auf eine "schnelle Strecke" zwischen verschiedenen Aufgabenstandorten bewegt wird und auf eine langsamere Strecke kommt, wenn auf das Durchführen einer gewünschten Aufgabe gewartet wird. Mit der Einschränkung der Gesamtzahl von Winkeln besteht jedoch auch eine Einschränkung hinsichtlich der Flexibilität und der Kapazität eines aus einer einzelnen Schleife bestehenden Systems, selbst wenn es in der Schleife zwei Strecken gibt.
  • Das US-Patent Nr. 4,718,560 von Kiriake offenbart eine Vorrichtung zum Sortieren und Transportieren einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von Gegenständen, die drei Förderbänder umfasst, die nebeneinander parallel benachbart angeordnet sind. Zwei der Förderbänder bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen und weisen Führungselemente auf, um die Transportflächen der beiden sich in entgegengesetzten Richtung bewegenden Förderbänder in einige Bereiche aufzuteilen. Eine Sortiervorrichtung ist vorhanden, um auf dem Förderband zu den entsprechenden Bereichen transportierte Gegenstände zu identifizieren und zu sortieren.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist daher eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte passive Transferführung zum Bewegen von Probenträgern von einem geschlossenen Schleifensystem zu einem anderen in einem automatisierten Förderersystem vorzusehen.
  • Diese und andere Aufgaben werden dem Fachmann ersichtlich sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein automatisiertes Förderertransportsystem gemäß dem beiliegenden Anspruch 1 vorgesehen.
  • Kurze Beschreibung der mehreren Ansichten der Zeichnungen
  • Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen ähnliche oder entsprechende Teile in den mehreren Ansichten durchwegs mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, in denen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer passiven Transferführung der vorliegenden Erfindung ist, die zwischen einem Paar Kettenfördererschleifen installiert ist;
  • 2 eine vergrößerte perspektivische Teilschnittansicht eines Teils des Kettenförderers ist und
  • 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der passiven Transferführung ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen ähnliche oder entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und insbesondere auf 1, ist die passive Transferführung der vorliegenden Erfindung allgemein mit 10 bezeichnet, und es ist gezeigt, dass sie zwischen zwei Schleifen der Strecke 12 und 14 eines automatisierten Förderertransportsystems installiert ist.
  • Jede Schleife 12 und 14 ist eine Endlosschleife einer zweispurigen Förderstrecke mit integrierten Endlosförderschleifen 16 und 18, die eine Innenspur 20 bzw. eine Außenspur 22 zum Transportieren von Proben in Probenträgern 24 bilden. Jede Schleife 12 und 14 ist über dem Boden durch (nicht gezeigte) Stützrahmen abgestützt, die nach Bedarf entlang der Förderstrecke beabstandet sind.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Spur 22 der Förderstrecke 12 abgeschnitten, um die Konstruktion des Förderers 18 und der Kette 12 im Einzelnen zu zeigen. Der Förderer 18 verwendet eine auf diesem Gebiet bekannte Obentischkette 26 und weist eine Vielzahl Platten 28 auf, die jeweils eine flache obere Oberfläche 30 (oder "Tischoberfläche") und einen im Allgemeinen "H"-förmigen Querschnitt hat. Ein Bein 32 eines länglichen Extrusionsprofils 34 erstreckt sich jede der Nuten des "H" der Platten 28, um die Platten bei ihrer Bewegung zu führen. Die Platten 28 sind durch Gelenkverbindungen 36 miteinander verbunden, die es erlauben, dass die Platten 28 in einer waagrechten Ebene um die Gelenkverbindungen 36 geschwenkt werden. Die Gelenkverbindungen 36 werden von einem Antriebsmechanimus ergriffen, um die Kette entlang der Führungs-Extrusionsprofile 34 zu ziehen und dadurch die Kette 26 anzutreiben. Die oberen Oberflächen 30 der Platten 28 bilden eine flache, plane Oberfläche, welche dann die Probenträger 24 transportiert.
  • Ein Paar länglicher Führungsschienen 42 und 44 sind entlang den Ketten des Förderers 18 auf gegenüberliegenden Seiten der Platte 28 angeordnet, um die Probenträger 24 zwischen ihnen zu führen. Vorzugsweise sind die Führungsschienen 42 und 44 über den Extrusionsprofilen 34 beabstandet und zu diesen allgemein parallel, mit glatten senkrechten Oberflächen 42a und 44a, die zu den Platten hin nach innen ausgerichtet sind, gegen welche die Seiten der Probenträger 24 in Kontakt kommen, während sie auf den Platten 28 transportiert werden.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist eine passive Transferführung 10 zwischen den Schleifen 12 und 14 angeordnet und verbindet die äußere Spur 22 der Schleife 12 mit der äußeren Spur 22' der Schleife 14. Während die passive Transferführung 10 in den meisten Fällen an den Kurven zweier benachbarter Schleifen 12 und 14 angeordnet sein wird, wird darauf hingewiesen, dass die Führung 10 an einem beliebigen Ort eingesetzt werden kann, wo die äußeren Spuren 22 und 22' einander benachbart sind, während die zugeordneten Förderer 18 und 18' sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Zu Zwecken der Übersichtlichkeit werden die Führungsschiene 42 der Schleife 12 und die Führungsschiene 42' der Schleife 14 als die inneren Führungsschienen bezeichnet, während die gegenüberliegenden Schienen 44 und 44' als die äußeren Führungsschienen bezeichnet werden.
  • Die passive Transferführung 10 besteht aus drei allgemeinen Teilen: einem zentralen Bauteil 50 und zwei Einsätzen 52 und 54. Das zentrale Bauteil 50 ist ein allgemein "H"-förmiges Kunststoffteil mit zwei oberen Beinen 50a und 50b, zwei unteren Beinen 50c und 50d und einen zentralen Querverbindungsteil 50e. Die inneren und die äußeren Schienen 42, 42', 44 und 44' eines Teils der Schleifen 12 und 14 sind an dem tangentialen Bereich, der allgemein mit 56 bezeichnet ist, der Förderer 18 und 18' entfernt. Diese entfernten Führungsschienen werden durch die Führung 10 wie unten beschrieben ersetzt.
  • Das obere Bein 50a und das untere Bein 50c des zentralen Bauteils 50 sind so ausgerichtet und angeordnet, dass sie die innere Führungsschiene 42 der Schleife 12 fortsetzen. Das obere Bein 50b und das untere Bein 50d des zentralen Bauteils 50 sind so ausgerichtet und angeordnet, dass sie die innere Führungsschiene 42' der Schleife 14 fortsetzen. Das Querverbindungsteil 50e hat eine glatte, "U"-förmige Bogenform 58, welche die senkrechte Oberfläche bildet, die sich zwischen den Oberflächen der oberen Beine 50a und 50b erstreckt. Auf diese Weise bilden die Beine 50a und 50b und der Querverbindungsteilbogen 58 eine glatte durchgehende Kontaktoberfläche, der ein Probenträger folgen kann, während er sich durch den oberen Teil der Führung 10 fortbewegt. In ähnlicher Weise wird ein glatter, bogenförmiger umgekehrter "U"-förmiger Bogen 16 an der senkrechten Oberfläche des Querverbindungsteils 50e gebildet, der sich zwischen den Innenoberflächen der unteren Beine 50c und 50d erstreckt. Auf diese Weise bilden die Beine 50c und 50d und der Querverbindungsteilbogen 60 eine glatte, durchgehende Kontaktoberfläche, der ein Probenträger folgen kann, während er sich durch den unteren Teil der Führung 10 fortbewegt.
  • Die Förderer 18 und 18' sind am tangentialen Bereich 56 koplanar, so dass der Förderer 18 einen Probenträger 24 in die gebogene Oberfläche eines unteren Bogens 60 drückt, während er den Träger von dem Förderer 18 abzweigt und auf den Förderer 18' bringt, der sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Der Förderer 18' zieht dann den Träger durch den unteren Teil der Führung 10 und vollständig auf den Förderer 18'. Eine ähnliche Bewegung geschieht im oberen Teil der Führung 10 entlang des Bogens 58 vom Förderer 18' auf den Förderer 18.
  • Der Einsatz 52 weist eine umgekehrte "V"-förmige Führungsschiene auf, bei der ein Bein 52a zur Fortsetzung der unteren der äußeren Führungsschienen 44 der Schleife 12 angeordnet ist, und bei der das äußere Bein 52b zum Fortsetzen der benachbarten unteren äußeren Führungsschiene 44' der Schleife 14 angeordnet ist. Auf diese Weise bilden der Einsatz 52 und der untere Teil des zentralen Bauteils 50 einen Schlitz bzw. eine Transferspur 62, durch welche ein Probenträger 24 gelangt bzw. geführt wird. Der Einsatz 54 weist eine "V"-förmige Führungsschiene auf, bei der ein Bein 54a so angeordnet ist, dass es die obere der äußeren Führungsschienen 44 der Schleife 12 fortsetzt, und bei der das andere äußere Bein 54b dazu angeordnet ist, die benachbarte obere äußere Führungsschiene 44' der Schleife 14 fortzusetzen. Auf diese Weise bilden der Einsatz 54 und der obere Teil des zentralen Bauteils 50 einen Schlitz bzw. eine Transferspur 64, durch die ein Probenträger 24 gelangt bzw. geführt wird.
  • Die Führung 10 ist insofern passiv, dass sie sich nicht bewegt, um einen Probenträger 24 von einer Schleife zu einer anderen zu transferieren. Vielmehr ist es die Bewegung der Förderer 18 und 18', die tatsächlich dazu führt, dass der Transfer stattfindet. Auf diese Weise hat die Führung 10 keine beweglichen Teile, wodurch die Vorrichtung zu einer so gut wie wartungsfreien Vorrichtung wird.
  • Während die Erfindung im Zusammenhang mit ihrer bevorzugten Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, können viele Modifikationen, Ersetzungen und Hinzufügungen vorgenommen werden, die im Umfang der beiliegenden Ansprüche sind.

Claims (9)

  1. Automatisiertes Förderertransportsystem umfassend: a) eine erste Strecke (12) mit einem ersten Förderer (16) darauf, wobei der erste Förderer (16) zum Betrieb auf der Strecke befestigt ist, wobei eine obere Stützoberfläche eine im Wesentlichen horizontale Antriebsebene bildet; b) eine zweite Strecke (14) mit einem zweiten Förderer (18) darauf, wobei der zweite Förderer (18) auf der Strecke zum Betrieb befestigt ist, wobei eine obere Stützoberfläche (30) eine im Wesentlichen horizontale Antriebsebene bildet; wobei der erste und der zweite Förderer (16, 18) mit mindestens einem Teil jeder Strecke tangential und parallel zueinander orientiert sind, wobei sie einen tangentialen Bereich ausbilden; c) der erste und der zweite Förderer (16, 18) sind in der Weise betreibbar, dass die entsprechenden Förderer (16, 18) sich in unterschiedliche Richtungen bewegen, wobei die Antriebsebenen im Wesentlichen koplanar im tangentialen Bereich sind; d) die erste Strecke (12) ein Paar von inneren und äußeren voneinander beabstandeten Führungsschienen (42, 44) oberhalb des ersten Förderers (16) aufweist, die eine Spur zum Führen von Probenbehältern ausbilden, die auf dem ersten Förderer (16) transportiert werden; e) die zweite Strecke (14) ein Paar von inneren und äußeren voneinander beabstandeten Führungsschienen (42', 44') oberhalb des zweiten Förderers (18) aufweist, die eine Spur zum Führen von Probenbehältern ausbilden, die auf dem zweiten Förderer (18) transportiert werden; und dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste als auch die zweite Strecke (12, 14) endlos umlaufende Strecken sind und der erste und der zweite Förderer (16, 18) endlose Umlaufförderer sind, wobei das System ferner umfasst: f) eine passive Transferführung (10), die in dem tangentialen Bereich ausgerichtet ist mit einer ersten Führungsspur zum Führen eines Probenträgers von dem ersten Förderer (16) auf den zweiten Förderer (18) und mit einer zweiten Führungsspur zum Führen eines Probenträgers von dem zweiten Förderer (18) zurück auf den ersten Förderer (16), wobei die passive Transferführung (10) umfasst: i) ein im Wesentlichen horizontal ausgerichtetes "H"-förmiges zentrales Bauteil (50) mit einem Paar von oberen Beinen (50a, 50b), ein Paar von unteren Beinen (50c, 50d) und einem Querverbindungsbauteil, welches die oberen und unteren Beine (50a, 50b, 50c, 50d) verbindet; ii) die oberen Beine (50a, 50b) und ein oberer Bereich (50) des verbindenden Querbauteils weisen eine glatte, durchgehende, vertikale Oberfläche auf, die eine "U"-förmige horizontal ausgerichtete Führungsschiene ausbildet, die sich von der inneren Führungsschiene des zweiten Förderers (18) durch den tangentialen Bereich und danach zu der inneren Führungsschiene des ersten Förderers (16) erstreckt, um einen Probenträger entsprechend daran entlang zu führen; iii) die unteren Beine (50c, 50d) und ein unterer Bereich des verbindenden Querbauteils (50) weisen eine glatte, durchgehende, vertikale Oberfläche auf, die eine invertierte "U"-förmige horizontal ausgerichtete Führungsschiene ausbildet, die sich von der inneren Führungsschiene des ersten Förderers (16) durch den tangentialen Bereich und danach zur inneren Führungsschiene des zweiten Förderers (18) erstreckt und in umgekehrter Richtung zu den oberen Beinen ausgerichtet ist.
  2. Automatisches Förderertransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bereich des verbindenden Querbauteils (50) einen glatten, gebogenen, "U"-förmigen Bogen aufweist, der die oberen Beine (50a, 50b) verbindet.
  3. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich des verbindenden Querbauteils (50) einen glatten, gebogenen, "U"-förmigen Bogen (60) aufweist, der die unteren Beine (50c, 50d) verbindet.
  4. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein invertiertes "U"-förmiges Einsatzstück (52) umfasst, das ein Paar von Beinen aufweist, die sich von einer Kreuzung zu jedem der äußeren Führungsschienen des ersten und zweiten Umlaufs (12, 14) erstrecken, wobei das Einsatzstück (52) zwischen den unteren Beinen (50c, 50d) des zentralen Bauteils (50) angeordnet ist, um eine invertierte "U"-förmige Bahn (62) zum Führen der Probenträger auszubilden.
  5. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das invertierte "U"-förmige Einsatzstück (52) und das zentrale Bauteil (50) koplanar sind.
  6. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beine des invertierten "U"-förmigen Einsatzstückes (52) im Wesentlichen parallel zu und gleichmäßig beabstandet von den unteren Beinen (50c, 50d) des zentralen Bauteils (50) sind.
  7. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein "U"-förmiges Einsatzstück (54) umfasst, das ein Paar von Beinen aufweist, die sich von einer Kreuzung zu jedem der äußeren Führungsschienen des ersten und zweiten Umlaufs (12, 14) erstrecken, wobei das Einsatzstück (54) zwischen den oberen Beinen (50a, 50b) des zentralen Bauteils (50) angeordnet ist, um eine "U"-förmige Bahn (64) zum Führen der Probenträger auszubilden.
  8. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das "U"-förmige Einsatzstück (54) und das zentrale Bauteil (50) koplanar sind.
  9. Automatisiertes Förderertransportsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beine des "U"-förmigen Einsatzstückes (54) im Wesentlichen parallel zu und gleichmäßig beabstandet von den oberen Beinen (50a, 50b) des zentralen Bauteils (50) sind.
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