IT202100002432U1 - Dispositivo a collare per la tracciabilita’ di bombole - Google Patents

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Description

Descrizione del brevetto per modello di utilit? avente per titolo: ?DISPOSITIVO A COLLARE PER LA TRACCIABILITA? DI BOMBOLE?
La presente innovazione ha per oggetto un dispositivo a collare per la tracciabilit? di bombole.
La tracciabilit? delle bombole ? attualmente eseguita con codice a barre (bar-code). Attraverso la lettura del bar-code con un apposito lettore ? tracciata la vita della bombola nelle varie fasi di lavorazione. I bar code sono letti dall?uomo: ? quindi un sistema di identificazione ad alta manualit?.
Esiste la tecnologia degli RFID passivi usata in diversi campi, ad esempio per tracciare i vestiti in un negozio ed alla cassa: questa tecnologia consente una lettura veloce ed automatizzata.
Tuttavia, l?applicazione della tecnologia RIFD alle bombole ha delle difficolt? in quanto le bombole hanno una massa metallica importante che, se da una parte favorisce il rimbalzo di onde per leggere gli RFID passivi, dall?altra li pu? ?nascondere? alla lettura impedendone la tracciabilit? al 100%. La difficolt? ? accentuata da come le bombole sono stoccate (in cestelli, una stretta all?altra), dalla loro forma e dal fatto che nello stesso cestello vi possono essere bombole di varia altezza.
D?altra parte, l?uso dell?RFID ? indispensabile per automatizzare le operazioni e per consentire una tracciabilit? automatizzata, ad esempio tramite l?uso di portali con lettori RFID.
Scopo della presente innovazione ? quello di fornire un dispositivo che consenta di applicare tag RFID a bombole superando gli inconvenienti sopra citati.
In particolare, uno scopo dell'innovazione ? quello di fornire un tale dispositivo che consenta l?applicazione su bombole, oltre che di tag RFID, anche di bar-code e di un eventuale tag NFC (Near Field Communication ? Comunicazione a Corto Raggio), in modo da aumentare notevolmente la capacit? di immagazzinare dati nel dispositivo, raggiungibili con diverse modalit? di lettura, e conseguentemente le possibilit? di lettura dei dati registrati sulle bombole.
Altro scopo ancora dell'innovazione ? quello di fornire un tale dispositivo che sia di semplice ed economica realizzazione, di facile applicazione su una bombola, di lunga durata, e che consenta di leggere i dati registrati in qualsiasi condizione di utilizzo o di stoccaggio della bombola.
Questi ed altri scopi sono raggiunti dal dispositivo secondo l'innovazione che presenta le caratteristiche dell'annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose dell'innovazione sono esposte nelle rivendicazioni dipendenti.
Sostanzialmente, il dispositivo per la tracciabilit? di bombole secondo l?innovazione comprende un collare in materiale plastico, conformato per essere disposto intorno al collare della bombola, sul quale ? applicato almeno un tag RFID.
Secondo una realizzazione preferita, il collare sar? dotato di: almeno un tag RFID, almeno un bar code, almeno un NFC.
Convenientemente, detto collare porta quattro tag RFID disposti sostanzialmente a 90? l?uno rispetto all?altro.
Dopo lunga sperimentazione, la richiedente ha trovato che la soluzione ottimale consiste in un collare in materiale plastico comprendente: 4 tag RFID inseriti in esso, supportati con appositi sostegni interni al collare; un tag NFC; 4 bar-code incisi a laser ai quattro lati del collare.
Convenientemente, il collare ove sono incisi i 4 bar-code, viene chiuso con saldatura dopo l?inserimento degli RFID ed NFC.
Le difficolt? hanno riguardato principalmente la scelta della posizione ove collocare l?RFID: gli RFID direttamente incollati alla bombola, pur usando il tipo appositamente studiato per essere applicato su metalli (RFID ?tag-on-metal?) non hanno dato esiti soddisfacenti ai test, n? quando applicati singolarmente, n? quando erano posti due per ogni bombola. L?applicazione di molti RFID tag-on-metal sull?ogiva della bombola va, inoltre, a coprire le punzonature che invece devono essere obbligatoriamente visibili.
? stato deciso, quindi, di perseguire una diversa soluzione sfociata, appunto, nella creazione di un collare che:
- non coprisse le punzonature della bombola;
- consentisse di avere una facile lettura in ogni direzione (da qui la scelta finale di avere quattro RFID);
- che fosse comunque di basso costo; gli RFD tag-on-metal hanno infatti un costo importante, tenendo conto anche del numero di cui si necessita. Il costo dei tag-on-metal ? di 5-10 volte il costo degli RFID ?normali? (quelli che possono essere applicati su superfici non metalliche) e l?uso di molti RFID tag-on metal porterebbe ad elevati costi. L?uso del collare in plastica consente di mantenere gli RFID lontani dalla massa metallica e quindi possono essere usati gli RFID normali, che hanno un basso costo.
I quattro RFID ed i quattro bar-code riportano lo stesso numero identificativo di codifica; questo aspetto ? importante in quanto consente di identificare la bombola sia con un lettore bar-code, sia con un lettore RFID, in dipendenza del luogo e della dotazione a disposizione.
L?RFID pu?, oltre ai codici riportati sul bar-code, avere altri codici in quanto pi? capiente di un bar-code.
Sull?NFC vi sono, invece, informazioni varie, leggibili direttamente anche da un normale telefono cellulare, con la possibilit? di inserire uno o pi? siti internet cui collegarsi per eseguire operazioni (esempio riordini) o per avere informazioni dettagliate sul prodotto od informazioni relative alla sicurezza.
Quale materiale plastico per il collare ? stato scelto il policarbonato, che ha superato i test di durata che ? stimata in almeno 10 anni, sia per la lettura degli RFID, sia per la lettura dei bar-code (ad esempio, l?ABS non ha passato i test di durata).
Il fatto che il bar-code sia leggibile per 10 anni supera un problema pratico e di costo in quanto gli attuali bar code usati nel campo non superano i 2-3 anni, poi si scoloriscono o si lesionano, perch? la bombola ? esposta frequentemente alle intemperie, e vanno quindi sostituiti frequentemente, con relativo costo di manodopera.
I test di leggibilit? in campo dei ?collari RFID? hanno dato una leggibilit? del 100% anche con conformazioni di cestelli e di bombole posti nelle peggiori condizioni (ad esempio: bombole piccole messe in mezzo a bombole alte; bombolette alte 20-30 cm nascoste in mezzo a bombole da 40 o 50 litri, alte pi? di 1,5 metri).
La codifica degli RFID ? bloccata dopo la loro scrittura.
La codifica dell?NFC ?, invece, mantenuta aperta, ma con password necessaria per accedervi. L?NFC ha campi codificati in modo da potervi scrivere diverse informazioni da usare come puntatori verso siti internet o verso una App appositamente costruita.
Il diametro dei collari RFID ? definito seguendo il diametro del collare delle bombole che ? standard: tuttavia vi sono tolleranze di lavorazione dei collari delle bombole che impediscono al collare RFID di calzare perfettamente sul collare della bombola; quest?ultimi, infatti hanno tolleranze di 1-2mm. Il serraggio del collare RFID sul collare della bombola ? importante per evitare vibrazioni durante il trasporto delle bombole e per evitare che esso possa essere inavvertitamente asportato dalla sua posizione quando viene tolto il cappellotto della bombola (il cappellotto della bombola ? obbligatorio ma in certe lavorazioni od usi pu? essere rimosso).
? stato quindi studiato anche un sistema di serraggio del collare RFID al collare della bombola.
La soluzione trovata prevede l?uso di anelli conici da inserire e forzare tra il collare RFID ed il collare della bombola. Questi anelli dal profilo conico si inseriscono fra il collare della bombola ed il collare RFID e, una volta premuti, fanno s? che il collare RFID sia serrato sul collare della bombola. Gli anelli occupano, infatti, lo spazio fra il collare della bombola ed il collare RFID creato dalla tolleranza di fabbricazione del collare della bombola. Gli anelli di serraggio sono aperti per facilitare il loro inserimento nello spazio sopra detto e possono essere di qualunque materiale. Preferibilmente il materiale degli anelli ? policarbonato, cio? lo stesso materiale del collare RFID.
L?obiettivo della tecnologia RFID/NFC posta nel collare ?:
- Avere una tracciabilit?, con letture automatiche, delle posizioni delle bombole, dei contenitori, dei cestelli, consentendo:
o la conoscenza delle bombole in certe zone (reparti, piazzali); o la tracciatura della loro movimentazione interna;
o la costituzione e lettura automatica dei carichi sui trasporti; o il controllo dei contenitori in ingresso ed in uscita da ogni postazione e la loro conciliazione con gli arrivi nella successiva postazione;
o il controllo dei contenitori all?ingresso e all?uscita di ogni filling station e la loro conciliazione con gli arrivi nella successiva filling station;
o l?esecuzione di verifiche di magazzino con lettori di zona, portali o droni;
o la connessione (registrazione) di operazioni sui contenitori con il contenitore stesso (per tracciabilit? delle attivit?, per controlli di sicurezza; per esecuzioni automatiche di operazioni).
- Avere un sistema che consenta l?attivazione dei seguenti servizi: o conoscere i magazzini presso agenzie e clienti o, comunque, stoccaggi, installando una antenna, un portale o, comunque, un sistema di lettura degli RFID;
o offrire ai clienti la possibilit? di meglio tenere sotto controllo i loro magazzini bombole;
o effettuare riordini automatici o facilitati attraverso la tecnologia NFC (ad esempio attraverso apposita App),
o porre informazioni direttamente sulla bombola, leggibili con un normale telefono cellulare, per avere on-line informazioni immediate su schede di sicurezza, modalit? di uso del prodotto, apertura di una chat con persone dell?azienda fornitrice per avere informazioni tecniche e commerciali, ecc..
Ulteriori caratteristiche del trovato appariranno pi? chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa, di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:
le Figure 1, 2 e 3 sono, rispettivamente, una vista in prospettiva dall?alto, una vista in pianta dall?alto, e una vista in pianta dal di sotto di un collare secondo il trovato, le figure 1 e 2 mostrando anche un anello conico di serraggio;
le Figure 4 e 5 sono, rispettivamente, una vista in prospettiva dall?alto e una vista in pianta dall?alto, di un collare e di un supporto per i tag RFID; la Figura 6 ? una sezione schematica di un collare con relativo supporto per tag RFID applicato ad una bombola;
la Figura 7 ? una vista parziale in elevazione laterale mostrante un collare applicato ad una bombola, provvista di cappellotto di protezione.
Nella vista parziale di figura 7 ? mostrata la parte superiore di una bombola 1, nella zona del suo collo o collare 2, dove ? disposto il collare secondo l?innovazione, indicato con il numero di riferimento 10.
La figura mostra anche un cappellotto di protezione 4, che viene normalmente disposto sulla bombola 1, nella fattispecie al di sopra del collare 10.
Il collare 10, realizzato in policarbonato, ? meglio visibile nelle figure da 1 a 3. In particolare, nelle figure 1 e 2 ? anche mostrato un anello 30 a spessore conico, provvisto di un taglio 31, che si dispone tra il collare 10 e il collare 2 della bombola per produrre un sicuro serraggio, come detto in precedenza. Il collare 10 ha la forma di una ciambella cava, con una parete centrale o interna 11, determinante un foro circolare 13, di dimensioni sostanzialmente corrispondenti a quelle del collare 2 della bombola, e una parete perimetrale o esterna 12 a profilo quadrato a bordi arrotondati, in modo da definire quattro lati, tra le quali pareti 11, 12 formandosi una sede anulare 14.
Naturalmente il profilo esterno 12 del collare 10 potrebbe essere diversamente conformato, ad esempio anche circolare, sebbene la forma rappresentata sia quella preferita per i motivi che si diranno.
La parete perimetrale esterna 12 ? sostanzialmente verticale o leggermente inclinata verso l?esterno, e si raccorda alla parete centrale interna 11, pure essa verticale, mediante un tratto fortemente inclinato, quasi appiattito 15.
L?altezza del collare 10, in particolare della sua parete perimetrale esterna 12, ? scelta in funzione del tipo di bombola sulla quale il collare deve essere applicato.
Il collare 10 ? stato studiato per l?applicazione degli RFID alla bombola 1, in modo da evitare il contatto con la sua massa metallica.
In particolare, i tag RFID vengono disposti in corrispondenza della faccia interna della parete perimetrale 12 del collare 10, convenientemente uno su ciascuno dei suoi quattro lati, in modo da rimanere ad una sufficiente distanza dalla massa metallica della bombola, evitando le problematiche precedentemente esposte.
Come mostrato nelle figure 4 e 5, i tag RFID 5 possono essere convenientemente disposti su un supporto costituito a mensola 20, anch?esso in policarbonato, riproducente sostanzialmente la conformazione interna del collare 10, atto ad alloggiare nella sede anulare 14, con i tag RFID 5 rivolti verso la faccia interna della parete perimetrale 12 del collare. Le mensole 20 sono realizzate in dipendenza della lunghezza dell?antenna RFID 5 da collocare e possono essere rettilinee nel caso non convenga piegare l?antenna RFID 5.
La sezione schematica di figura 6 mostra il supporto 20 alloggiato nella sede 14 del collare 10, nonch? l?anello conico di serraggio 30 disposto tra il collare 10 e il collare 2 della bombola e, in particolare tra il collare della bombola 2 e la parete centrale interna 11.
Sui quattro lati esterni del collare 10 sono incisi a laser altrettanti barcode 6, mentre nel tratto di raccordo superiore inclinato 15 della parete perimetrale 12 ? inserito internamente un tag NFC 7 (vedere in particolare figura 1) ed ? riportata una grafia incisa sul collare 10 per mostrare la sua posizione.
Da quanto esposto, appaiono evidenti i vantaggi del dispositivo a collare 10 secondo l'innovazione.
Tuttavia, l'innovazione non ? limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni allegati, ma ad essa possono essere apportate svariate modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'innovazione stessa come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo per la tracciabilit? di bombole (1) comprendente un collare (10) in materiale plastico, conformato per essere disposto intorno al collare (2) della bombola, nel quale ? applicato almeno un tag RFID (5).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto collare (10) porta quattro tag RFID (5) disposti sostanzialmente a 90? l?uno rispetto all?altro.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto collare (10) ha la forma di una ciambella cava, con una parete centrale interna (11), determinante un foro circolare (13), di dimensioni sostanzialmente corrispondenti a quelle del collare (2) della bombola, e una parete perimetrale esterna (12), tra le quali pareti (11, 12) si forma una sede anulare (14), detto almeno un tag RFID (5) essendo applicato sulla faccia interna di detta parete perimetrale esterna (12).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detta parete perimetrale o esterna (12) ha un profilo quadrato a bordi arrotondati, in modo da definire quattro lati sulla faccia interna dei quali sono disposti detti tag RFID (5).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detti tag RFID (5) sono disposti su un supporto anulare (20), riproducente sostanzialmente la conformazione interna del collare (10), atto ad alloggiare in detta sede anulare (14), con i tag RFID (5) rivolti verso la faccia interna della parete perimetrale (12) del collare.
6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sulla faccia esterna del collare (10) ? inciso almeno un bar-code (6), preferibilmente quattro bar-code (6), equidistanziati angolarmente.
7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detto collare (10) ? inserito, altres?, almeno un tag NFC (7).
8. Dispositivo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detto collare (10) e il collare (2) della bombola ? disposto un anello conico di serraggio (30), provvisto di un taglio (31).
9. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 8 e una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto collare (10), detto supporto (20) e detto anello conico 30 sono realizzati in policarbonato.
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