IT202200000896A1

IT202200000896A1 - Sistema automatizzato per la movimentazione, in particolare per il ribaltamento, di contenitori quali vaschette di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio

Info

Publication number: IT202200000896A1
Application number: IT102022000000896A
Authority: IT
Inventors: Matteo Andreasi; Michele Vitali; Marco Pagani
Original assignee: Iwt Srl
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2023-07-20
Also published as: CN116461896A; EP4215463A1; US20230227270A1

Description

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo:

?Sistema automatizzato per la movimentazione, in particolare per il ribaltamento, di contenitori quali vaschette di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio?

CAMPO TECNICO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione si colloca nel campo della movimentazione e manipolazione di contenitori, in particolare di vaschette di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio. In particolare, la presente invenzione ? relativa a un sistema automatizzato per la manipolazione, in particolare per il ribaltamento, di contenitori del tipo suddetto in particolare ma non esclusivamente di contenitori per animali impiegati negli stabulari per la ricerca farmaceutica.

Pi? precisamente, i contenitori per animali di cui si tratta sono costituiti da vaschette in materiale plastico conformate a bacinella e atte a contenere, su di una lettiera o bedding costituita da un apposito materiale, uno o pi? animaletti da laboratorio quali piccoli roditori, cavie o simili, laddove ognuna di dette vaschette fa parte di una gabbietta eventualmente comprensiva di ulteriori parti componenti quali il coperchio, la mangiatoia e parti simili.

STATO DELLA TECNICA NOTA

? noto come la sperimentazione scientifica che viene svolta sugli animali da laboratorio richieda che le condizioni ambientali dello stabulario siano costantemente controllate al fine di garantire le ottimali condizioni di salute ed un elevato standard qualitativo delle condizioni di vita degli animali. ? chiaro pertanto in quest?ottica come le condizioni igieniche delle vaschette di stabulazione degli animali costituiscano un aspetto estremamente importante non solo per le condizioni di vita degli animali ma per la buona qualit? della ricerca scientifica stessa.

I dispositivi o vaschette di contenimento (nel seguito i contenitori) degli animali da laboratorio vengono pertanto periodicamente rimossi dagli scaffali, svuotati degli animali in essi contenuti e del materiale costituente la lettiera o bedding, e lavate accuratamente. Poich? il lavaggio deve essere estremamente accurato e poich? a seconda delle dimensioni dello stabulario il numero delle vaschette pu? essere anche molto elevato, sono stati sviluppati e vengono oggigiorno ampiamente impiegati impianti per il lavaggio automatizzato delle vaschette che offrono il duplice vantaggio di ottimizzare i tempi necessari per il lavaggio e di eseguire una pulizia assai accurata delle vaschette.

In particolare, poich? la parte che necessita di essere lavata pi? accuratamente ? la bacinella, sono noti impianti di lavaggio specificatamente concepiti per processare le bacinelle. In particolare, sono note stazioni di lavaggio conformate a tunnel e comprendenti pi? moduli disposti in successione lungo una direzione predefinita, laddove l?uso di dette stazioni di lavaggio prevede che le bacinelle vengano poste, manualmente da parte dell?operatore o mediante sistemi robotizzati, su di un nastro trasportatore che porta le bacinelle ad attraversare i diversi moduli nei quali vengono sottoposte a lavaggio, risciacquo, asciugatura e sanitizzazione, prima di essere nuovamente riempite con bedding pulito e rese di nuovo disponibili per lo stabulario. Le bacinelle, prima di essere poste sul nastro del tunnel di lavaggio vengono svuotate del contenuto rovesciandole, e vengono posizionate sul nastro trasportatore capovolte, in modo che la cavit? della bacinella sia rivolta verso il basso. In questo modo si evita che durante le operazioni di lavaggio, quando le bacinelle vengono investite dai getti d?acqua, il liquido possa accumularsi all?interno della bacinella causando diversi inconvenienti, in primis il rischio di blocco dell?impianto per diminuzione del livello del liquido nelle vasche di lavaggio ma anche la diminuzione dell?effetto di lavaggio, nonch? un inutile accumulo d?acqua che verrebbe pertanto sottratta all?impianto di lavaggio, oltre ovviamente alla necessit? di dover svuotare ad una ad una le bacinelle in uscita dal tunnel di lavaggio.

Sempre nei sistemi di tipo noto, all?uscita dal tunnel di lavaggio ? previsto che un operatore prelevi le bacinelle dal nastro trasportatore, le ribalti, e le riempia nuovamente di materiale costituente la lettiera, o bedding, pulito. Generalmente il riempimento delle bacinelle avviene mediante utilizzo di un dispositivo chiamato dispenser, per cui l?operatore si deve preoccupare di ribaltare le bacinelle e di posizionarle correttamente sotto il dispenser. Inoltre, allo scopo di velocizzare ed ottimizzare le operazioni di lavaggio, normalmente i tunnel di lavaggio del tipo noto e qui descritto prevedono che pi? bacinelle possano essere contemporaneamente poste sul nastro trasportatore, per cui all?uscita lato pulito del tunnel di lavaggio l?operatore ? chiamato a gestire (capovolgere e posizionare) una pluralit? di bacinelle che vengono spinte dal nastro trasportatore verso la stazione di riempimento con il bedding pulito. Anche in questo caso, allo scopo di velocizzare le operazioni, vengono normalmente impiegati dispenser in grado di riempire pi? bacinelle contemporaneamente, detti dispenser essendo equipaggiati con una pluralit? di ugelli di somministrazione del bedding tra loro affiancati. L?operatore deve pertanto aver cura, una volta capovolte le bacinelle, di allinearle affiancandole le une alle altre a formare una fila in genere di tre o quattro bacinelle tra loro affiancate che vengono cos? poste al di sotto del dispenser e infine riempite simultaneamente.

Le stazioni di lavaggio di tipo noto vengono solitamente utilizzate, al fine di ottimizzare ed automatizzare ulteriormente il processo di lavaggio, in combinazione con dispositivi atti a realizzare in modo automatico il ribaltamento delle vaschette in uscita dal tunnel di lavaggio, senza che sia richiesto l?intervento dell?operatore.

Le soluzioni di tipo noto per il ribaltamento delle vaschette presentano peraltro numerosi svantaggi che la richiedente ha superato mediante la soluzione secondo la presente invenzione.

Un primo svantaggio o difetto ? relativo al fatto che i dispositivi di ribaltamento di tipo noto sono poco affidabili (soggetti a guasti o fermi), e poco flessibili (sono in grado di processare solo pochi tipi di vaschette sostanzialmente simili).

Una soluzione nota dallo stato dell?arte ed assai diffusa per ottenere il ribaltamento delle bacinelle in uscita dal tunnel di lavaggio ed il loro corretto posizionamento sotto il dispenser, prevede l?utilizzo di un tavolo a rulli posizionato ad un?altezza inferiore rispetto al nastro trasportatore del tunnel di lavaggio in modo che le vaschette in uscita dal tunnel cadano per gravit? sul tavolo a rulli, normalmente ribaltandosi. Naturalmente questo metodo presenta numerosi inconvenienti, primo fra tutti il fatto di risultare inefficace per una certa percentuale di bacinelle che, cadendo per gravit?, non si ribaltano correttamente, arrivando al contrario ad esempio a poggiarsi sul fianco. Inoltre un ulteriore inconveniente ? dato ad esempio dal fatto che per ottenere il ribaltamento delle bacinelle ? necessario un certo dislivello tra il nastro trasportatore ed il piano o tavolo a rulli, laddove in questo modo le bacinelle vanno ad impattare con una certa forza, spesso eccessiva, il tavolo al termine della loro caduta, con l?evidente rischio di danneggiamento delle vaschette.

L?inconveniente principale di questa soluzione rimane comunque la casualit? dell?operazione di ribaltamento, tanto che l?operatore deve spesso intervenire per raddrizzare ed ordinare le bacinelle sul tavolo a rulli. Inoltre, generalmente il dislivello tra il nastro trasportatore ed il tavolo a rulli di caduta ? fisso, e pertanto al variare della tipologia di bacinelle varia la percentuale di successo nei ribaltamenti. Un ulteriore inconveniente di tale sistema di tipo noto ? costituito dalla disergonomia per l?operatore: il tavolo a rulli, avente un?altezza inferiore rispetto al nastro trasportatore, costringe infatti l?operatore chiamato a prelevare le vaschette ad assumere una posizione assai scomoda ed innaturale.

Un altro sistema di tipo noto attualmente impiegato per effettuare il ribaltamento delle bacinelle in uscita dal tunnel di lavaggio ed il loro corretto posizionamento in corrispondenza degli ugelli del dispenser del bedding, possiede un grado di automazione pi? elevato e prevede di ordinare le bacinelle all?uscita del tunnel di lavaggio allineandole, mediante apposito dispositivo di allineamento, una a fianco dell?altra a formare file di tre o pi? bacinelle affiancate in senso trasversale alla direzione di avanzamento del nastro trasportatore, trasportarle fino ad un dispositivo ribaltatore a morsetto che le afferra e ribalta di 180?. Questo sistema risulta tuttavia poco versatile in quanto il sistema di trasporto all?uscita dal tunnel di lavaggio tollera solo modeste variazioni dimensionali delle bacinelle, prevedendo che appositi denti di presa si inseriscano nelle vaschette spingendole nella direzione di avanzamento, laddove inoltre il sistema di ribaltamento non ? associabile a tunnel di lavaggio gi? esistenti senza richiedere sostanziali modifiche strutturali. Inoltre il sistema di ribaltamento nel suo complesso risulta molto ingombrante.

Un ulteriore soluzione di tipo noto per il ribaltamento delle vaschette ? rappresentata in figura 1 e descritta e rivendicata nel brevetto IT nr.: 1395922 a titolarit? della richiedente.

In figura 1, in riferimenti 10, 20 e 30 indicano rispettivamente un dispositivo di ribaltamento, un dispenser di materiale di lettiera e il modulo di uscita di una stazione di lavaggio (rappresentata solo parzialmente).

Ancora come rappresentato, le vaschette V escono dalla stazione di lavaggio con la cavit? rivolta verso il basso e vengono fatte avanzare lungo la direzione A per mezzo di rulli ruotanti 70 fino ad entrare in una gabbia di ribaltamento 40 nella quale vengono arrestate da una sbarra frontale trasversale, laddove poi le vaschette V vengono bloccate mediante un sistema a pinza, con abbassamento delle barre superiori 60 e l?innalzamento delle barre inferiori 50 della gabbia 40. Il ribaltamento delle vaschette V prevede quindi che la gabbia 40 venga sollevata, successivamente ruotata di 180?, quindi riabbassata fino a disporre nuovamente le vaschette V sui rulli 70, laddove infine le barre 50 e 60 della gabbia 40 vengono aperte liberando le vaschette V che vengono quindi fatte avanzare nuovamente fino a raggiungere il dispenser 20.

In merito a ulteriori dettagli del dispositivo di figura 1, in particolare ai relativi mezzi di allineamento e compattamento delle vaschette V si rimanda al brevetto IT nr.: 1395922.

Compito specifico della presente invenzione ? quindi quello di mettere a disposizione un sistema automatizzato per il ribaltamento delle bacinelle in uscita da un tunnel di lavaggio e per il loro corretto posizionamento in corrispondenza della successiva stazione di riempimento delle bacinelle con nuovo bedding pulito che permetta di superare almeno in parte i problemi sopra descritti e lasciati irrisolti dai sistemi di tipo noto.

Nell?ambito di questo compito, ? scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un dispositivo atto ad essere installato in spazi ridotti e a essere abbinato a qualsiasi macchina di lavaggio tipo tunnel.

Non ultimo scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un dispositivo in grado di processare bacinelle aventi differenti forme e/o dimensioni senza necessit? di adattamenti, risultando cio? maggiormente versatile rispetto ai sistemi di tipo noto.

Ancora, scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un dispositivo per il ribaltamento ed il posizionamento della bacinelle in corrispondenza del dispositivo dispensatore in grado di automaticamente orientare ciascuna bacinella parallelamente alla direzione di avanzamento del nastro trasportatore e di disporre pi? bacinelle parallelamente in file trasversali alla direzione di avanzamento in modo da ottimizzare il posizionamento delle vaschette nella fase di riempimento mediante il dispensatore.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un sistema o dispositivo automatizzato che, nel caso di guasti o di necessit? di manutenzione, possa essere facilmente arrestato creando, in modo semplice e rapido, lo spazio per svolgere manualmente da parte dell?operatore le operazioni di scarico della linea tunnel.

Ulteriori scopi della presente invenzione comprendono:

la possibilit? di processare una variet? di vaschette molto ampia e superiore comunque a quella processabile con le attuali soluzioni;

la possibilit? di processare oltre alle vaschette anche oggetti diversi, come ad esempio i coperchi e le mangiatoie delle relative gabbiette;

consentire il loro transito dall?uscita della stazione di lavaggio fino alla postazione dell?operatore che si trova a valle del modulo di dispensazione della lettiera senza interruzioni del flusso di lavoro;

la possibilit? di adattamento automatico alla modalit? di lavaggio dei cesti contenenti le bottiglie per l?abbeveramento degli animali interrompendo la continuit? fisica della linea subito dopo l?uscita dalla stazione di lavaggio senza interventi meccanici;

la possibilit? di utilizzare un sistema di allineamento gabbiette semplice ed affidabile;

contenere i costi di produzione.

DESCRIZIONE DELLA PRESENTE INVENZIONE

Secondo la presente invenzione gli scopi prefissati vengono almeno in parte raggiunti e gli svantaggi dell?arte nota almeno in parte superati mediante un sistema automatizzato secondo la rivendicazione 1 e una stazione secondo la rivendicazione 12, nonch? mediante le forme di realizzazione di detto sistema e rispettivamente detta stazione secondo le rivendicazioni dipendenti.

Secondo una forma di realizzazione viene proposto un sistema automatizzato per la manipolazione, in particolare per il ribaltamento, di contenitori quali bacinelle di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio, detto sistema automatizzato essendo atto a essere posizionato in corrispondenza del modulo di uscita di una stazione di trattamento, in particolare di lavaggio, di detti contenitori ed eventualmente di altre parti componenti di dette gabbiette quali il coperchio, la mangiatoia e parti componenti simili, in modo da ricevere detti contenitori e/o altre parti componenti in uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, laddove detto sistema automatizzato comprende un primo nastro trasportatore atto a ricevere detti contenitori e/o dette parti componenti in uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, e un secondo nastro trasportatore disposti in successione in modo da definire una direzione di trasporto di detti contenitori e/o parti componenti sostanzialmente parallela alla direzione di avanzamento di detti contenitori e/o parti componenti all?uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, laddove detti primo nastro trasportatore e secondo nastro trasportatore definiscono una prima superficie di trasporto e rispettivamente una seconda superficie di trasporto sostanzialmente parallele; laddove detto primo nastro trasportatore ? ruotabile tra una prima posizione e una seconda posizione attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente trasversale alla detta direzione di trasporto, dal fatto che detto primo nastro trasportatore ? equipaggiato con primi mezzi di arresto atti ad arrestare detti contenitori in una posizione predefinita sul detto primo nastro trasportatore, e laddove con i detti contenitori arrestati in detta posizione predefinita da detti primi mezzi di arresto la rotazione di detto primo nastro trasportatore da detta prima posizione in detta seconda posizione si traduce nella ricaduta di detti contenitori sulla seconda superficie di trasporto di detto secondo nastro trasportatore in posizione ribaltata di 180? rispetto alla posizione sulla detta prima superficie di trasporto di detto primo nastro trasportatore.

Secondo una forma di realizzazione, detto asse di rotazione di detto primo nastro trasportatore ? posizionato in prossimit? della porzione di estremit? di detto secondo nastro trasportatore adiacente a detto primo nastro trasportatore.

Secondo una forma di realizzazione, nella detta seconda posizione la detta prima superficie di trasporto di detto primo nastro trasportatore risulta ruotata rispetto alla detta prima posizione di un angolo maggiore di 90? in modo che la proiezione di detto primo nastro trasportatore in direzione verticale rispetto alla detta seconda superficie di trasporto di detto secondo nastro trasportatore ? almeno parzialmente sovrapposta al detto secondo nastro trasportatore.

Secondo una forma di realizzazione, detti primi mezzi di arresto comprendono una barra di arresto sostanzialmente parallela al detto asse di rotazione di detto primo nastro trasportatore.

Secondo una forma di realizzazione, detta barra di arresto ? traslabile lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla superficie di trasporto di detto primo nastro trasportatore, e quindi dal fatto che la distanza di detta barra di arresto dalla detta superficie di trasporto di detto primo nastro trasportatore ? regolabile in funzione delle dimensioni di detti contenitori e/o dette altre parti componenti.

Secondo una forma di realizzazione, detto sistema comprende una spazzola cilindrica atta a essere posizionata in corrispondenza dell?uscita della detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, laddove detta spazzola cilindrica ? ruotabile attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente perpendicolare alle dette direzioni di avanzamento e trasporto, laddove quindi la rotazione di detta spazzola cilindrica facilita il riposizionamento di detti contenitori e/o altre parti componenti da detto modulo di uscita di detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, sulla detta prima superficie di trasporto di detto primo nastro trasportatore.

Secondo una forma di realizzazione, detto sistema comprende mezzi di compattamento e allineamento di detti contenitori sul detto secondo nastro trasportatore atti ad allineare una pluralit? di contenitori lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla detta direzione di trasporto.

Secondo una forma di realizzazione, detti mezzi di compattamento e allineamento comprendono secondi mezzi di arresto atti ad arrestare detti contenitori in una posizione predefinita sul detto secondo nastro trasportatore, laddove in detta posizione predefinita almeno due contenitori sono disposti uno adiacente all?altro lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla loro direzione di trasporto sul detto secondo nastro trasportatore, e laddove detti mezzi di compattamento e allineamento comprendono mezzi atti a porre detti almeno due contenitori in contatto reciproco.

Secondo una forma di realizzazione, detti mezzi di allineamento comprendono mezzi di spinta atti a esercitare una spinta su uno di almeno due contenitori lungo una direzione perpendicolare alla detta direzione di trasporto in modo da porlo a contatto con il detto almeno un secondo contenitore.

Secondo una forma di realizzazione viene proposta una stazione per la disposizione di materiale di lettiera o bedding all?interno di bacinelle di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio, laddove detta stazione comprende un dispenser di detto materiale di lettiera, e laddove detta stazione comprende un sistema automatizzato secondo una delle forme di realizzazione di cui sopra.

Secondo una forma di realizzazione, detto dispenser comprende una pluralit? di ugelli ognuno atto a immettere una porzione di detto materiale di lettiera in una rispettiva bacinella di una rispettiva pluralit? di bacinelle allineate e compattate mediante mezzi di compattamento e allineamento di detto sistema automatizzato. DESCRIZIONE DELLE FIGURE

La presente invenzione verr? ulteriormente chiarita per mezzo della descrizione dettagliata seguente delle forme di realizzazione rappresentate nelle tavole di disegno, laddove nelle tavole di disegno:

la figura 1 mostra una vista prospettica d?assieme di un dispositivo automatizzato di ribaltamento secondo l?arte nota;

la figura 2 mostra in vista prospettica una stazione comprensiva di un sistema automatizzato di ribaltamento secondo una forma di realizzazione;

le figure 3a e 3b mostrano in vista prospettica un sistema di ribaltamento secondo una forma di realizzazione in fasi diverse del ribaltamento;

Le figure 4a e 4b mostrano in forma schematica il sistema di ribaltamento delle figure 3a e 3b in fasi diverse del ribaltamento;

le figure 5a e 5b mostrano ognuna in vista prospettica il sistema di ribaltamento abbinato a un dispositivo di allineamento e/o compattamento;

le figure 6a e 6b mostrano una vista dall?alto e rispettivamente una vista prospettica del sistema di allineamento e/o compattamento e rispettivamente di suoi particolari.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PRESENTE INVENZIONE Nelle figure da 2 a 3 il sistema automatizzato di ribaltamento ? identificato dal riferimento 100 ed ? disposto tra il modulo di uscita 201 di una stazione di lavaggio per contenitori (rappresentata solo in parte), in particolare per vaschette di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio, e un dispenser 500 del materiale di bedding (non oggetto del seguente ritrovato), laddove il sistema 100 e il dispenser 500 possono essere considerati come un?unit? atta a capovolgere i contenitori C in uscita dal modulo 201 e a disporre al loro interno una dose predefinita di materiale di bedding.

Ancora come rappresentato il sistema 100 comprende un primo nastro trasportatore 101 e un secondo nastro trasportatore 102 che definiscono una prima superficie di trasporto 1010 e rispettivamente una seconda superficie di trasporto 1020, le superfici 1010 e 1020 essendo poste su piani diversi, in particolare la seconda superficie 1020 essendo posizionata pi? in basso della prima superficie 1010, i nastri trasportatori primo 101 e secondo 102 essendo atti a far avanzare i contenitori C in uscita dal modulo 201 lungo una direzione di trasporto T sostanzialmente parallela alla direzione A lungo la quale i contenitori C escono dal modulo 201. Allo scopo, ognuno dei detti primo nastro trasportatore 101 e secondo nastro trasportatore 102 ? comandato da un rispettivo rullo motorizzato, il primo nastro trasportatore 101 essendo in particolare comandato da un primo rullo motorizzato 1011 (figure 4), il secondo da un rullo motorizzato 1021. Si precisa comunque che, secondo la presente invenzione, ? possibile prevedere l?utilizzo di mezzi di trasporto alternativi ai o diversi dai detti primo nastro trasportatore 101 e secondo nastro trasportatore 102. Ad esempio, ? possibile l?utilizzo di piani inclinati lungo in quali i contenitori C avanzano per gravit?, oppure di mezzi di trasporto comprensivi di una pluralit? di rulli e/o rullini paralleli e trasversali alla direzione di trasporto, e/o di mezzi mediante i quali l?avanzamento dei contenitori C lungo la direzione T ? ottenuta per vibrazione.

Ancora come rappresentato (figure 3 e 4), il primo nastro trasportatore 101 (o mezzo di trasporto e/o avanzamento equivalente) ? commutabile mediante rotazione rispetto ad un asse di rotazione R fisso e posizionato in prossimit? della porzione di estremit? (1022) di detto secondo nastro trasportatore (102) adiacente a detto primo nastro trasportatore (101), laddove l?asse di rotazione R coincide con l?asse di rotazione del primo rullo motorizzato 1011, la rotazione del primo nastro trasportatore 101 essendo ottenuta mediante un motoriduttore (non rappresentato) a velocit? variabile, pi? elevata all?inizio della rotazione (dalla posizione delle figura 3a e 4a), pi? ridotta in corrispondenza della seconda posizione delle figure 3b e 4b. Alternativamente ? possibile prevedere un primo nastro trasportatore (o mezzo di trasporto o avanzamento equivalente) commutabile per roto traslazione e cio? per rotazione attorno ad un asse di rotazione R in questo caso traslabile.

L?angolo di rotazione (in senso orario rispetto alle figure) del primo nastro trasportatore 101 dalla prima posizione di fine corsa (figure 3a e 4a) alla seconda posizione di fine corsa (figure 3b e 4b) dipende dall?inclinazione del nastro 101 nella detta prima posizione di fine corsa, in particolare della superficie 1010 rispetto ad un piano di riferimento orizzontale e pu? essere ad esempio maggiore di 90? (nel caso di superficie 1010 orizzontale), laddove quindi, nella seconda posizione di fine corsa la proiezione P del primo nastro trasportatore 101 (si veda il tratteggio) perpendicolarmente alla superficie 1020 del secondo nastro trasportatore 102 cade almeno in parte sul secondo nastro trasportatore 102, l?angolo di rotazione essendo regolabile in funzione della geometria d?e del baricentro dei contenitori C.

Nelle figure, il riferimento 103 identifica uno stopper, in particolare una barra disposta trasversalmente alla direzione di trasporto T, la cui altezza rispetto alla superficie 1010 ? regolabile mediante mezzi atti allo scopo, ad esempio pneumatici e/o idraulici e/o meccanici o simili, laddove per il ribaltamento dei contenitori C la barra 103 viene posizionata ad un?altezza dalla superficie 1010 inferiore all?altezza dei contenitori C in modo da intercettare e arrestare i contenitori C durante il loro avanzamento lungo la direzione T, lasciando al contrario via libera ad altri componenti pi? bassi, ad esempio parti componenti di gabbiette quali i relativi coperchi, le mangiatoie e componenti simili.

Va inoltre considerato che sebbene nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure le dette prima superficie di trasporto 1010 e seconda superficie di trasporto 1020 siano sostanzialmente parallele e orizzontali, sono possibili forme di realizzazione in cui, ad esempio, per ridurre al minimo l'urto dei contenitori C sulla superficie 1020, le dette prima superficie 1010 e seconda superficie 1020 possono essere inclinate rispetto a un piano di riferimento orizzontale, ad esempio con la prima superficie 1010 inclinata in basso verso lo stopper 103, e la seconda superficie 1020 inclinata anch'essa verso lo stopper 103, allo scopo appunto di ridurre la forza di impatto durante il capovolgimento del contenitore C.

Nel caso la superficie 1010 compia una rotazione ampia, ad esempio di 120?, ? previsto che lo stopper 103 possa oscillare liberamente in modo da non impattare o interferire con la superficie 1020.

Le modalit? di ribaltamento dei contenitori C mediante il sistema rappresentato nelle figure possono essere riassunte come segue.

Con il primo nastro trasportatore nella prima posizione (sostanzialmente orizzontale) e disposto a interfacciare il modulo 201, i contenitori C in uscita dal modulo 201 (disposti con la cavit? rivolta verso il basso), vengono ricevuti dal primo nastro trasportatore 101 e fatti avanzare lungo la direzione T.

Quando i contenitori C raggiungono la barra di arresto 103 un primo sensore (non rappresentato) rileva la loro posizione e avvia la rotazione del primo nastro 101 dalla prima posizione verso la seconda posizione.

La rotazione del primo nastro 101 dalla prima posizione di fine corsa ? facilitata da un contrappeso 1040 comprensivo di un braccio 1041 di cui una prima estremit? ? solidale con il telaio del primo nastro 101 mentre la seconda estremit? del braccio 1041 opposta alla detta prima estremit? porta un peso 1042. Il braccio 1041 ? quindi fissato a sbalzo alla spalla portante del primo nastro 101, laddove con il primo nastro 101 nella prima posizione di fine corsa il contrappeso 1040 ? posizionato lateralmente rispetto al secondo nastro 102 (secondo una vista dall?alto), con il braccio 1041 che giace su una superficie parallela alle dette prima superficie 1010 (del primo nastro 101) e seconda superficie 1020 (del secondo nastro 102). Il contrappeso 1040 coopera inoltre con un secondo sensore di posizione 1043 e un terzo sensore di posizione 1044, laddove il secondo sensore di posizione 1043, durante la rotazione del primo nastro 101 dalla prima posizione alla seconda posizione rileva il contrappeso 1040 al raggiungimento della seconda posizione da parte del primo nastro 101 provocando l?arresto del primo nastro 101 nella detta seconda posizione, mentre il terzo sensore di posizione 1044, durante la rotazione del primo nastro 101 dalla seconda posizione alla prima posizione, rileva il contrappeso 1040 al raggiungimento della prima posizione da parte del primo nastro 101 provocando l?arresto del primo nastro 101 nella detta prima posizione.

Con il nastro 101 in posizione sostanzialmente verticale, la barra di arresto 103, che nel frattempo ? stata ruotata assieme al primo nastro 101, si trova posizionata al di sopra della superficie (piano di scorrimento) 1020 del secondo nastro trasportatore 102, laddove i contenitori C, non pi? trattenuti, si ribaltano per effetto della gravit? sul secondo nastro trasportatore 102 senza alcun impedimento e vengono quindi riposizionati sulla superficie 1020 del secondo nastro 102 con la cavit? rivolta verso l?alto.

Inoltre, nel momento in cui il primo nastro 101 arriva in posizione sostanzialmente verticale, il secondo sensore 1043 rileva questa posizione ed arresta la funzione di trasporto del nastro 101 stesso, laddove la funzione di trasporto del nastro 101 viene riattivata (riattivando la rotazione del rullo 1011) con il ritorno del nastro 101 nella prima posizione. I contenitori C che nel frattempo sono caduti sul secondo nastro 102 si trovano ribaltati di 180? (posizione corretta per ricevere la lettiera) rispetto alla posizione che avevano sia all?uscita dal modulo 201 che sul primo nastro trasportatore 101.

Diversamente dalla sequenza di operazioni appena descritta, nel caso che sul primo nastro trasportatore 101 vengano caricati componenti diversi quali ad esempio coperchi e/o mangiatoie di gabbiette per la stabulazione, questi, a causa della loro altezza ridotta, non vengono intercettati dal detto primo sensore (fissato lateralmente sulla spalla portante del nastro trasportatore 101, ad un?altezza opportuna e regolabile, e posto immediatamente prima della barra di arresto 103 rispetto alla direzione di trasporto T), laddove quindi non viene abilitata la rotazione del nastro trasportatore 101 dalla prima posizione nella seconda posizione, e laddove quindi i detti componenti di altezza ridotta possono transitare senza essere intercettati fino alla fine della linea.

Allo scopo di rendere flessibile ed affidabile il passaggio dei contenitori C dal nastro del modulo 201 al primo nastro trasportatore 101, il sistema di ribaltamento pu? essere abbinato a una spazzola cilindrica 300, ad esempio con setole in materiale sintetico, disposta in corrispondenza dell?uscita del nastro del modulo 201, la spazzola 300 essendo atta a essere messa in rotazione (attorno ad un asse trasversale alle direzioni A e T e in senso orario rispetto alle figure, si veda la freccia in figura 3), mediante motoriduttore a comando indipendente. La velocit? periferica della spazzola 300 ? notevolmente superiore alla velocit? del nastro del modulo 201, la spazzola 300 avendo essenzialmente la funzione fondamentale di ?accompagnare?, ruotando, contenitori C e/o componenti quali coperchi e mangiatoie, nel passaggio dal nastro del modulo 201 al primo nastro trasportatore 101, laddove in assenza della spazzola 300 il rischio di incastro delle gabbiette, coperchi e mangiatoie sarebbe elevatissimo con conseguenti rischi di rotture meccaniche e fermi macchina.

In un impianto industrializzato in continuo la moto-spazzola 300 potr? essere abbinata (fissata) al primo nastro trasportatore 101 del sistema 100 o in alternativa al modulo di uscita 201 secondo modalit? semplici e sostanzialmente note e per questo non descritte in dettaglio.

Allo scopo di ricevere ognuna una dose di materiale di lettiera mediante un dispenser con una pluralit? di ugelli, i contenitori C, una volta ribaltati secondo le modalit? descritte in precedenza, devono essere compattati su un lato del secondo nastro trasportatore 102 per fare in modo che vengano a trovarsi ognuno sotto un rispettivo ugello di dispensazione del materiale di lettiera.

Allo scopo, come rappresentato nelle figure 5 e 6, anche al di sopra del secondo nastro trasportatore 102 vi ? disposto uno ?stopper? 400 realizzato mediante una lamiera (o in alternativa costituito da una pluralit? di barre parallele), lo stopper 400 avendo appunto la funzione di ?stoppare? (fermare) i contenitori C in transito sul secondo nastro 102.

La struttura che porta lo stopper 400 pu? scorrere verticalmente dalla posizione ?bassa? di blocco (dei contenitori C in transito) rappresentata nelle figure 5 e 6, ad una posizione pi? alta (rispetto alla superficie 1020 del secondo nastro trasportatore 102) che consente il transito anche di contenitori C di altezza massima per cui ? stato progettato l?impianto o sistema 100. La posizione ?bassa? di blocco e di conseguenza la posizione pi? alta, sono regolabili in funzione della necessit? di adattare nel modo migliore l?impianto a seconda dell?altezza dei contenitori C da processare.

La traslazione in verticale (dal basso verso l?alto e viceversa) della struttura dello stopper 400 ? ottenuta mediante l?utilizzo di uno o pi? cilindri pneumatici 402, laddove il compattamento dei contenitori C ? affidato ad un cilindro pneumatico senza stelo 403 e pu? essere riassunto come segue.

Con i contenitori C (uno o pi?) fermi contro lo stopper 400, il cilindro pneumatico senza stelo 403 viene attivato da un sensore (che rileva la presenza di uno o pi? contenitori C fermi contro lo stopper 400) facendo traslare per azione pneumatica un equipaggio 4030 lungo la struttura che porta lo stopper, l?equipaggio mobile 4030 essendo equipaggiato con un magnete 4031. Durante il suo moto traslatorio trasversalmente alla direzione di traporto T, l?equipaggio 4030 incontra e trascina una slitta 404 a mezzo accoppiamento magnetico, la slitta 404 essendo realizzata in alluminio ma equipaggiata con una piastrina in materiale ferroso 4032; la figura 6b mostra il magnete 4031 e la piastrina 4032 in condizione di accoppiamento magnetico reciproco. La slitta 404 scorre su barre trasversali 406 e porta uno spintore 405 che pu? essere realizzata sotto forma di paletta, ad esempio in lamiera, oppure alternativamente comprendere, come rappresentato, una pluralit? di tondini di acciaio, laddove i tondini di acciaio consentono di seguire meglio la geometria delle superfici laterali dei contenitori C evitando impuntamenti e movimenti che possono creare un cattivo compattamento.

Lo spintore 405 quindi esercita una spinta trasversale sugli uno o pi? contenitori C fermi contro lo stopper 400, in particolare sul contenitore posizionato pi? esternamente (pi? a sinistra nelle figure rispetto alla direzione T). In particolare, nel caso di un unico contenitore C fermo contro lo stopper 400, il detto unico contenitore C viene spinto verso destra fino ad occupare la posizione pi? a destra; nel caso invece di pi? contenitori C fermi contro lo stopper 400, il contenitore C posizionato pi? a sinistra viene spinto contro il secondo a destra del primo), nonch? spingendo il secondo contro il terzo (a destra del secondo), il terzo contro il quarto (a destra del terzo) e cos? via, in questo modo disponendo i contenitori C secondo una fila trasversale (rispetto alla direzione di trasporto T) comprensiva di una pluralit? di contenitori C in contatto reciproco.

Una volta che lo spintore 405 ha compattato i contenitori C come descritto, la spinta da parte dello spintore 405 vince la resistenza magnetica tra magnete 4031 e piastrina 4032, laddove l?equipaggio 4030 si sgancia dalla slitta 404 e prosegue fino a raggiungere la posizione di fine corsa e senza pi? trasmettere alcuna forza di spinta ai contenitori C sul secondo nastro 102 evitandone danneggiamenti o cattivi allineamenti.

L?accoppiamento magnetico infatti viene dimensionato scegliendo opportunamente la forza di attrazione tra il magnete 4031 e la piastrina 4032 per garantire lo spostamento trasversale dei contenitori C sul secondo nastro ma senza creare sollecitazioni eccessive sui contenitori C stessi.

Un sensore 407 posto sulla slitta 404 rileva il disaccoppiamento tra il magnete 4031 e la piastrina 4032 ed inverte la corsa del cilindro senza stelo 403, laddove l?equipaggio 4030 viene riportato nella posizione di partenza assieme alla slitta 404 che si ? riaccoppiata magneticamente durante il tragitto di ritorno.

A compattamento avvenuto, il secondo nastro trasportatore 102 viene arrestato, e tutta la struttura che porta lo stopper 400 viene spostata in verticale liberando i contenitori C a questo punto liberi di transitare verso il dispenser 500.

A questo punto la marcia del secondo nastro traportatore 102 riprende (mediante attivazione del relativo rullo di trascinamento) portando i contenitori C in posizione atta a ricevere il materiale di lettiera.

Un sensore (non rappresentato), posto alla fine del nastro del modulo 201 ha la funzione di sicurezza; se infatti dovesse essere rilevata la presenza di oggetti all?uscita del modulo 201 ma nel contempo la fase di ribaltamento non fosse ancora completata o fosse rilevata la presenza di contenitori C contro la barra di arresto 103 del primo nastro trasportatore 101, il nastro del modulo 201 verrebbe arrestato.

Va infine precisato che sulla linea della stazione di lavaggio in continuo conformata a tunnel ? possibile processare anche i cesti che contengono le bottiglie per l?abbeveramento degli animali.

Tali oggetti non devono e non possono transitare dal nastro della stazione di lavaggio (dal relativo modulo 201) al primo nastro trasportatore 101 ma

devono essere scaricati direttamente dal modulo di uscita 201 della linea di lavaggio.

Utilizzando l?interfaccia operatore ed il PLC che governa queste linee ? possibile programmare il ciclo di lavaggio dedicandolo al lavaggio cesti bottiglie, laddove in questo caso il primo nastro trasportatore 101 si predispone automaticamente in verticale (nella seconda posizione di fine corsa), e laddove il sensore posto all?uscita del nastro della stazione di lavaggio viene abilitato e l?operatore pu? predisporsi a scaricare manualmente i cesti bottiglie dal modulo 201.

Si ? cos? dimostrato per mezzo della descrizione dettagliata precedente delle forme di realizzazione del sistema automatizzato secondo la presente invenzione rappresentate nelle tavole di disegno che il sistema secondo la presente invenzione permette di ottenere i risultati desiderati e di superare gli inconvenienti riscontrati nei sistemi secondo la tecnica nota permette di:

processare una variet? di vaschette molto ampia e superiore comunque a quella processabile con le soluzioni secondo l?arte nota;

processare oltre alle vaschette (contenitori) anche oggetti diversi, come ad esempio i coperchi e le mangiatoie delle relative gabbiette;

il transito dei contenitori e/o altri componenti dall?uscita della stazione di lavaggio fino alla postazione dell?operatore che si trova a valle del modulo di dispensazione (dispenser) della lettiera senza interruzioni del flusso di lavoro;

l?adattamento automatico alla modalit? di lavaggio dei cesti bottiglie interrompendo la continuit? fisica della linea subito dopo l?uscita dalla stazione di lavaggio senza interventi meccanici;

utilizzare un sistema di allineamento gabbiette semplice ed affidabile;

contenere i costi di produzione.

Sebbene il sistema automatizzato secondo la presente invenzione sia stato chiarito per mezzo della descrizione dettagliata precedente delle forme di realizzazione rappresentate nelle tavole di disegno numerose modifiche potranno essere apportate dall'esperto del ramo alle forme di realizzazione descritte e rappresentate nelle tavole di disegno senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

L?ambito di protezione della presente invenzione ? quindi definito dalle rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema automatizzato (100) per la manipolazione, in particolare per il ribaltamento, di contenitori (C) quali bacinelle di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio, detto sistema automatizzato (100) essendo atto a essere posizionato in corrispondenza del modulo di uscita (201) di una stazione di trattamento, in particolare di lavaggio, di detti contenitori (C) ed eventualmente di altre parti componenti di dette gabbiette quali il coperchio, la mangiatoia e parti componenti simili, in modo da ricevere detti contenitori (C) e/o altre parti componenti in uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, laddove detto sistema automatizzato (100) comprende primi mezzi di trasporto (101) atti a interfacciare detto modulo di uscita (201) in modo da ricevere detti contenitori (C) e/o dette parti componenti in uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, e secondi mezzi di trasporto (102) disposti in successione in modo da definire una direzione di trasporto (T) di detti contenitori (C) e/o parti componenti sostanzialmente parallela alla direzione di avanzamento (A) di detti contenitori (C) e/o parti componenti all?uscita da detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, laddove detti primi mezzi di trasporto (101) e secondi mezzi di trasporto (102) definiscono una prima superficie di trasporto (1010) e rispettivamente una seconda superficie di trasporto (1020); caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di trasporto (101) sono commutabili tra una prima posizione e una seconda posizione, dal fatto che detti primi mezzi di trasporto (101) sono equipaggiati con primi mezzi di arresto (103) atti ad arrestare detti contenitori (C) in una posizione predefinita, e dal fatto che con i detti contenitori (C) in detta posizione predefinita la commutazione di detti primi mezzi di trasporto (101) da detta prima posizione in detta seconda posizione si traduce nella ricaduta di detti contenitori (C) sulla seconda superficie di trasporto (1020) di detti secondi mezzi di trasporto (102) in posizione ribaltata rispetto alla posizione sulla detta prima superficie di trasporto (1010) di detti primi mezzi di trasporto (101).

2. Sistema automatizzato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di trasporto (101) e secondi mezzi di trasporto (102) comprendono un primo nastro trasportatore (101) e rispettivamente un secondo nastro trasportatore (102).

3. Sistema automatizzato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo nastro trasportatore (101) ? commutabile tra dette prima posizione e seconda posizione per rotazione e/o rototraslazione attorno ad una asse di rotazione fisso e rispettivamente mobile sostanzialmente trasversale alla detta direzione di trasporto (T).

4. Sistema automatizzato (100) secondo la rivendicazione precedente 3, caratterizzato dal fatto che detto asse di rotazione e/o rototraslazione (R) di detto primo nastro trasportatore (101) ? posizionato in prossimit? della porzione di estremit? (1022) di detto secondo nastro trasportatore (102) adiacente a detto primo nastro trasportatore (101).

5. Sistema automatizzato (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che nella detta seconda posizione la detta prima superficie di trasporto (1010) di detti primi mezzi di trasporto (101) risulta ruotata rispetto alla detta prima posizione di un angolo maggiore di 90? in modo che la proiezione di detti primi mezzi di trasporto (101) in direzione trasversale alla detta seconda superficie di trasporto (1020) di detti secondi mezzi di trasporto (102) ? almeno parzialmente sovrapposta a detta seconda superficie di trasporto (1020) di detti secondi mezzi di trasporto (102).

6. Sistema automatizzato (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di arresto (103) comprendono una barra di arresto (103) sostanzialmente trasversale alla detta direzione di trasporto (T).

7. Sistema automatizzato (100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta barra di arresto (103) ? traslabile lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla detta superficie di trasporto (1010) di detti primi mezzi di trasporto (101), e quindi dal fatto che la distanza di detta barra di arresto (103) dalla detta superficie di trasporto (1010) di detti primi mezzi di trasporto (101) ? regolabile in funzione delle dimensioni di detti contenitori (C) e/o dette altre parti componenti.

8. Sistema automatizzato (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detto sistema (100) comprende una spazzola cilindrica (300) atta a essere posizionata in corrispondenza del modulo di uscita (201) della detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, dal fatto che detta spazzola cilindrica (300) ? ruotabile attorno a un asse di rotazione (301) sostanzialmente perpendicolare alle dette direzioni di avanzamento (A) e trasporto (T), laddove quindi la rotazione di detta spazzola cilindrica (300) facilita il riposizionamento di detti contenitori e/o altre parti componenti da detto modulo di uscita (201) di detta stazione di trattamento, in particolare lavaggio, sulla detta prima superficie di trasporto (1010) di detti primi mezzi di trasporto (101).

9. Sistema automatizzato (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che detto sistema (100) comprende mezzi di compattamento e allineamento di detti contenitori (C) sui detti secondi mezzi di trasporto (102) atti ad allineare una pluralit? di contenitori (C) lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla detta direzione di trasporto (T).

10. Sistema automatizzato (100) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di compattamento e allineamento comprendono secondi mezzi di arresto (400) atti ad arrestare detti contenitori (C) in una posizione predefinita sulla detta seconda superficie di trasporto (1020) di detti secondi mezzi di trasporto (102), e dal fatto che detti mezzi di compattamento e allineamento comprendono mezzi atti a riposizionare trasversalmente rispetto alla direzione (T) detti contenitori (C) dalla detta posizione predefinita.

11. Sistema automatizzato (100) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di allineamento comprendono mezzi di spinta (405) atti a esercitare una spinta su almeno uno di detti contenitori (C) nella detta posizione predefinita lungo una direzione perpendicolare alla detta direzione di trasporto (T).

12. Stazione (1000) per la disposizione di materiale di lettiera o bedding all?interno di contenitori (C) quali bacinelle di gabbiette per la stabulazione di animali da laboratorio, laddove detta stazione (1000) comprende un dispenser (500) di detto materiale di lettiera, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema automatizzato (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9.

13. Stazione (1000) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detto dispenser (500) comprende una pluralit? di ugelli (501) ognuno atto a immettere una dose di detto materiale di lettiera in un rispettivo contenitore (C) di una rispettiva pluralit? di contenitori (C) allineati e compattati mediante mezzi di compattamento e allineamento di detto sistema automatizzato (100).