ITMI20121111A1 - Apparato a cestelli multipli per l'accoglimento di contenitori di prodotti biologici scaricati da un magazzino per la conservazione degli stessi interfacciato ad un impianto di automazione di laboratorio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale avente per titolo:

“Apparato a cestelli multipli per l accoglimento di contenitori di prodotti biologici scaricati da un magazzino per la conservazione degli stessi interfacciato ad un impianto di automazione di laboratorioâ€

La presente invenzione riguarda un apparato a cestelli multipli per l’accoglimento di contenitori di prodotti biologici scaricati da un magazzino per la conservazione degli stessi interfacciato ad un impianto di automazione di laboratorio.

Oggigiorno, lungo gli impianti automatizzati presenti nei laboratori di analisi di campioni di materiale biologico, sempre più frequente à ̈ la presenza di magazzini preposti alla conservazione, a temperature controllate e vantaggiosamente molto basse, di campioni di materiale biologico. Ciò per garantirne l’integrità nonché la possibilità di riutilizzare tali campioni, già precedentemente trattati dai vari moduli presenti lungo limpianto di automazione, anche dopo diversi giorni dal momento del prelievo. Questo perché spesso può essere necessario effettuare una seconda serie di ànalisi sullo stesso campione allo scopo di controllare ed eventualmente validare i risultati ottenuti, ed à ̈ bene dunque che il campione stesso venga opportunamente conservato.

Per una descrizione più dettagliata di un magazzino di questo tipo si rimanda al brevetto EP-2240787 già depositato dalla Richiedente.

Una volta stabilito che il campione in questione non serve più e può dunque essere eliminato, oppure semplicemente che à ̈ svanito il suo tempo di vita (e che perciò, non essendo più integro, sarebbe impossibile rieffettuare un’analisi) esso deve essere eliminato dal magazzino, e lo scopo à ̈ raggiunto mediante l’ indirizzamento del contenitore di materiale biologico, o provetta, verso un apposito tubo di scarico da dove poi il campione viene espulso.

Nelle soluzioni note à ̈ posizionato, a fianco del magazzino, un solo raccoglitore di scarico adibito ad accogliere le provette espulse.

Si manifestano dei problemi in una soluzione di questo tipo dato che la presenza di un solo raccoglitore di scarico presuppone che, una volta riempito completamente lo stesso, si deve provvedere al suo svuotamento, e naturalmente in coincidenza con questa fase l’attività del magazzino deve essere fermata, per evitare che si verifichino espulsioni di provette mediante il tubo di scarico proprio mentre il raccoglitore di scarico non à ̈ presente, poiché l’operatore lo sta svuotando.

In conseguenza di ciò, e tenendo presente dei volumi operativi sempre più elevati di un laboratorio di analisi e dunque di un’attività di scarico di provette dal magazzino che può avvenire in maniera costante durante la giornata, sarebbe auspicabile escogitare un apparato adibito a raccogliere delle provette scartate decisamente più capiente rispetto a quelli noti, senza che banalmente si tratti di un raccoglitore di scarico di dimensioni maggiori. Eventualmente, l’elevata capienza dell’apparato di cui sopra deve far sì che esso possa essere mantenuto in funzione durante le ore notturne, abbinandosi dunque al mantenimento in funzione, sempre durante la notte, anche del magazzino.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti da un apparato a cestelli multipli per l’accoglimento di contenitori di prodotti biologici scaricati da un magazzino per la conservazione degli stessi interfacciato ad un impianto di automazione di laboratorio, caratterizzato dal fatto di comprendere un numero dispari di detti cestelli alloggiabili all’interno di una pedana avente un numero di locazioni pari a detto numero dispari più uno, detti cestelli essendo scorrevoli orizzontalmente oppure verticalmente da una locazione all’altra di detta pedana sfruttando la presenza di una locazione momentaneamente vuota, detti cestelli inoltre occupando a turno una locazione operativa la quale, trovandosi sulla verticale rispetto ad un tubo di scarico di detto magazzino, accoglie detti contenitori di prodotti biologici scaricati da detto magazzino.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione, illustrata a titolo illustrativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica l’apparato a cestelli multipli e il suo posizionamento rispetto allo scarico del magazzino e all’impianto di automazione; la figura 2 mostra una vista in pianta dall’alto di quanto illustrato in figura 1 ; la figura 3 mostra una vista in pianta dall’alto di un dettaglio dell’apparato durante una fase di scorrimento di un cestello, avendo rimosso il tubo di scarico ed evidenziato alcuni particolari disposti lungo il perimetro della pedana;

la figura 4 mostra una vista prospettica del cestello e della piattaforma su cui esso poggia;

la figura 5 illustra una vista dal basso della piattaforma.

Un apparato 1 adibito ad accogliere contenitori di prodotti biologici, o provette, 2 scaricati da un magazzino 3 à ̈ situato lateralmente al magazzino 3, il quale à ̈ a sua volta deputato al carico/scarico di provette 2 da/verso un impianto di automazione 4, di cui à ̈ mostrata soltanto una porzione (figure 1, 2).

In particolare, l’apparato 1 à ̈ adiacente al magazzino 3 che presenta un tubo di scarico 5 funzionale all’ eliminazione di provette 2 dal magazzino 3. Infatti le provette 2 rimangono nel magazzino 3 per un certo lasso di tempo, per poter eventualmente essere richiamate lungo rimpianto 4 per l’esecuzione di nuovi test o la ripetizione di un test precedente; una volta superato il tempo di permanenza massimo delle provette 2 all’interno del magazzino 3, oltre al quale devono essere eliminate in quanto il materiale biologico in esse contenuto viene considerato non più integro e quindi non più utilizzabile a scopi diagnostici, le provette 2 vengono prelevate da un dispositivo di movimentazione interno al magazzino 3 ed indirizzate al tubo di scarico 5..

Il magazzino 3 Ã ̈ dunque vantaggiosamente un magazzino refrigerato noto, tuttavia la trattazione che segue non cambia qualora si tratti in ogni caso di una generica apparecchiatura per la conservazione di provette 2 di materiale biologico che presenti un tubo di scarico 5.

L’apparato 1 comprende ima pedana 6 che alloggia al suo interno un certo numero di cestelli 7, ciascuno poggiato su una piattaforma 8 di dimensioni sostanzialmente pari alla base di ciascun cestello 7. Ogni piattaforma 8 presenta sulla superficie superiore quattro fermi 9, uno per ogni lato, per fissare il cestello 7 (figura 4) e sulla superficie inferiore quattro rotelle 10 ai quattro angoli, per favorirne lo scorrimento lungo la superfìcie della pedana 6, e un gommino 11 al centro (figura 5).

All’interno della pedana 6 à ̈ presente un numero dispari di cestelli 7 e quindi di piattaforme 8, che si muovono orizzontalmente oppure verticalmente occupando un numero di locazioni fittizie 12, 120 (rappresentate per questo con un tratteggio nelle figure 2 e 3) pari invece al numero di cestelli 7 aumentato di un’unità. In pratica, a seconda dei diversi istanti una delle locazioni 12, 120 all’interno della pedana 6 rimane vuota, ovvero non occupata da alcun cestello 7.

Nella forma di realizzazione illustrata, vi sono cinque cestelli 7 e dunque sei locazioni 12, 120 ma va da sé che la soluzione può essere adattata ad un numero qualsiasi di locazioni 12, 120 e dunque cestelli 7, purché le prime siano pari e dunque i secondi dispari. Infatti à ̈ essenziale che i cestelli 7 si trovino sempre tutti lungo il perimetro della pedana 6, poiché il loro scorrimento à ̈ favorito dalla presenza di quattro cilindri pneumatici 13 che si muovono proprio lungo il perimetro della pedana 6, nascosti alla vista dal profilo laterale della pedana 6 stessa (sono visibili nella figura 3 solo perché à ̈ stato rimosso tale profilo laterale); a ognuno di essi à ̈ rispettivamente agganciata, perpendicolarmente al cilindro 13, una leva 14 che in corrispondenza dello scorrimento del cilindro 13 impatta la superficie laterale della piattaforma 8 (figura 4) muovendo con essa il rispettivo cestello 7 da una locazione 12, 120 all’altra.

E’ inoltre presente un sensore 15 per la rilevazione della presenza di uno dei cestelli 7 nella locazione 120 operativa, ovvero quella che trovandosi sulla verticale rispetto al tubo di scarico 5 accoglie le provette 2 scaricate dal magazzino 3.

Completano l’apparato 1 due catene 16 che segnalano a scopo precauzionale l’area in cui à ̈ presente l’apparato 1 stesso, delimitandola; inoltre, in cima al montante 17 cui sono agganciate le due catene 16, vi à ̈ un segnalatore luminoso 18 che agisce quale segnale di attenzione/pericolo durante la movimentazione dei cestelli 7.

Un’unità di controllo 30 del magazzino 3 tiene un conteggio delle provette 2 scaricate attraverso il tubo 5 nel cestello 7 che occupa la locazione operativa 120. A sua volta l’unità di controllo 30 si interfaccia con un’unità di controllo 40 dell’intero impianto di automazione 4, che tiene invece conto del numero di cestelli 7 pieni presenti aH’intemo dell’apparato 1.

L’avvio della procedura di scarico di provette 2, non più utilizzabili per scopi di diagnostica, dal magazzino 3 presuppone la presenza di un cestello 7 nella locazione 120 operativa, corrispondente alla verticale rispetto al tubo di scarico 5 (e raffigurata in alto a destra nelle figure 2 e 3).

Nel caso in cui nessun cestello 7 sia presente in tale locazione operativa 120 lo scarico di provette 2 dal magazzino 3 rimane bloccato finché l’apparato 1 non provvede a posizionare un cestello 7 in tale locazione 120; una volta raggiunta tale situazione, opportunamente discriminata dall’impegno del cestello 7 con il sensore di presenza 15, lo scarico di provette 2 dal magazzino 3 si avvia.

Il magazzino 3 à ̈ configurato, in base ad una stima effettuata a priori in merito alla capienza di ciascun cestello 7, per attuare (attraverso la sua unità di controllo 30) un conteggio del numero di provette 2 progressivamente scaricate e per attivare la rotazione dei cestelli 7 all’interno dell’apparato 1 allorquando un cestello 7 à ̈ stato riempito, ovvero il conteggio ha raggiunto il numero prestabilito che denota la situazione di cestello 7 pieno; contemporaneamente, l’unità di controllo 30 del magazzino 3 avverte l’unità di controllo 40 dell’intero impianto 4, e quest’ultima aumenta di un’unità il conteggio relativo al numero di cestelli 7 pieni all’ interno dell’apparato 1.

L’unità di controllo 30 del magazzino 3, a situazione di cestello 7 pieno, blocca lo scarico di provette 2 dal tubo 5 e contestualmente attiva la procedura di scorrimento dei cestelli 7 che prevede l’attuazione, in successione, di ognuno dei cilindri 13 e della relativa leva 14 per spostare i cestelli 7 da una locazione 12, 120 all’altra. In figura 3 à ̈ mostrato ad esempio il primo di tali scorrimenti, ovvero l’allontanamento del cestello 7 appena riempito dalla locazione operativa 120.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure, in seguito a tale primo scorrimento la locazione 120 operativa può essere immediatamente riempita con un nuovo cestello 7 vuoto; l’impegno di tale nuovo cestello 7 con il sensore di presenza 15 consente al magazzino 3 di riprendere l’operazione di scarico di nuove provette 2 attraverso il tubo 5. Nel mentre, lo scorrimento dei cestelli 7 lungo il perimetro della pedana 6 dell’apparato 1 viene completato, ovvero i cestelli 7 riassumono le posizioni illustrate in figura 2.

Come già accennato, le leve 14 riscontrano per la verità contro le piattaforme 8 alla base di ciascun cestello 7 (figura 4); le piattaforme 8 hanno delle dimensioni calibrate in modo da incastrarsi perfettamente nell’area occupata dalla pedana 6 (a meno della locazione 12, 120 vuota) e perciò à ̈ garantito che il movimento delle stesse avviene solo lungo una direzione. Lo scorrimento della piattaforma 8 lungo la pedana 6 à ̈ certamente favorito dalla presenza delle rotelle 10 sulla sua base inferiore. Ogni leva 14, agendo sulla superficie laterale di una piattaforma 8, può a seconda dei casi ed in base al posizionamento della locazione 12, 120 vuota spostare una o più piattaforme 8 e dunque cestelli 7.

I cestelli 7 si muovono dunque soltanto orizzontalmente o verticalmente sfruttando il grado di libertà offerto dalla presenza della locazione 12, 120 di volta in volta vuota; sostanzialmente, l’effetto che se ne ottiene à ̈ dunque quello di una rotazione in senso antiorario dei cestelli 7 attorno al perimetro della pedana 6.

Appena prima di una qualunque movimentazione di cestelli 7 lungo l’intero apparato 1 il segnalatore luminoso 18 inizia a lampeggiare, per segnalare che una manovra di spostamento dei cestelli 7 sta per avere luogo. In seguito, il segnalatore luminoso 18 rimane acceso a luce fissa durante tale movimentazione per poi infine spegnersi al termine della stessa.

La sostanziale rotazione dei cestelli 7 si ripete, analogamente a quanto appena descritto, ad ogni riempimento di un nuovo cestello 7; nel frattempo viene sempre incrementato di un’unità il conteggio da parte dell’unità di controllo 40 del numero di cestelli 7 riempiti, e nello stesso tempo lo scarico di provette 2 dal magazzino 3 viene sospeso finché un nuovo cestello 7 vuoto non ha raggiunto la locazione operativa 120.

Una volta ultimato il riempimento anche dell’ultimo dei cestelli 7 presenti (ovvero il quinto nella forma di realizzazione illustrata nelle figure) l’unità di controllo 40, il cui conteggio ha raggiunto il valore massimo consentito pari ovviamente al numero di tali cestelli 7, attiva una segnalazione di “cestelli pieni†.

A questo punto, à ̈ necessario che gli operatori di laboratorio provvedano allo svuotamento dei cestelli 7; finché tale operazione non ha luogo, il magazzino 3 rimane completamente bloccato, per quanto riguarda non solo lo scarico di provette 2 ma anche qualsiasi altra attività (ovvero il magazzino 3 à ̈ offline). Ovviamente, in questa fase non avviene nemmeno alcuna rotazione dei cestelli 7 all’intemo dell’apparato 1.

Uno o più operatori rimuovono manualmente i cestelli 7 e dopo averli tutti svuotati, vantaggiosamente in appositi contenitori preposti al definitivo smaltimento delle provette 2, e riposizionati sopra alle rispettive piattaforme 8 (naturalmente, non à ̈ essenziale che ciascun cestello 7 finisca esattamente sulla piattaforma 8 che lo ospitava in precedenza) viene comandato a livello dell’unità di controllo 40 un reset che consente di azzerare il conteggio e riavviare il funzionamento del magazzino 3; perciò anche lo scarico di provette 2 attraverso il tubo 5, e dunque il riempimento dei cestelli 7, può ricominciare.

Dato che il conteggio in merito al riempimento di un singolo cestello 7 e quello relativo al numero di cestelli 7 riempiti sono, come detto, appannaggio di due entità distinte, ovvero rispettivamente dell’unità di controllo 30 del magazzino 3 e dell’unità di controllo 40 dell’ impianto di automazione 4, à ̈ conveniente non procedere allo svuotamento di un singolo cestello 7 pieno ma aspettare il riempimento di tutti i cestelli 7. Infatti la rimozione manuale dall’apparato 1 di un unico cestello 7, allo scopo di svuotarlo al volo mentre il magazzino 3 non à ̈ bloccato, non potrebbe essere discriminata correttamente dall’unità di controllo 40, la quale à ̈ in grado di effettuare soltanto un conteggio progressivo fino al numero massimo consentito (cinque, nella forma di realizzazione illustrata) e di riazzerarlo una volta svuotati tutti i cestelli 7, ma non di decrementare tale conteggio in caso di svuotamento di un solo cestello 7.

L’apparato 1 à ̈ predisposto per essere lasciato in funzione particolarmente nelle ore notturne, contestualmente al funzionamento parallelo del magazzino 3 (che deve contare le provette 2 scaricate) e anche dell’impianto di automazione 4 (che deve eventualmente incrementare il conteggio dei cestelli 7 riempiti). In ogni caso, qualora per esigenze logistiche del laboratorio di analisi l’impianto 4 venga arrestato, alla successiva riaccensione tanto il magazzino 3 quanto rimpianto di automazione 4 (in particolare, le rispettive unità di controllo 30 e 40) hanno memoria dei propri conteggi, quindi non v’à ̈ alcun rischio di perdere traccia della situazione che era stata raggiunta in precedenza (ad esempio, il giorno prima).

L’aspetto innovativo del trovato à ̈ dunque dato dalla possibilità di incrementare il lasso di tempo che intercorre tra uno svuotamento e l’altro, da parte degli operatori di laboratorio preposti, dei cestelli 7 che raccolgono provette 2 scaricate (poiché non più utilizzabili a scopi diagnostici) da un magazzino 3 adibito alla loro conseivazione. Le soluzioni note prevedono infatti l’utilizzo di un solo cestello che presumibilmente va dunque svuotato con una maggiore frequenza, impegnando dunque maggiormente gli operatori.

Nei sistemi noti à ̈ perciò difficile immaginare di lasciare in funzione il magazzino 3 e dunque l’appaiato 1 anche nelle ore notturne, dato che un singolo cestello 7 verrebbe sicuramente riempito nell’arco di una nottata e quindi il magazzino 3 prima o poi si bloccherebbe, vanificando sostanzialmente l’utilità prevista nel mantenerlo acceso di notte; invece la soluzione descritta sopporta un numero di provette 2 di scarico che à ̈ (nella forma di realizzazione descritta) quintuplicato, e dunque in grado di superare senz’altro un’intera nottata senza che si verifichi il riempimento totale di tutti i cestelli 7 e dunque un blocco dell’attività del magazzino 3. Ciò consente dunque di aumentare sensibilmente l’efficienza operativa del magazzino 3 e, per estensione, dell’intero impianto di automazione 4.

L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

In pratica i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) a cestelli multipli per l’accoglimento di contenitori di prodotti biologici (2) scaricati da un magazzino (3) per la conservazione degli stessi interfacciata ad un impianto di automazione di laboratorio (4), caratterizzato dal fatto di comprendere un numero dispari di detti cestelli (7) alloggiabili all’interno di una pedana (6) avente un numero di locazioni (12, 120) pari a detto numero dispari più uno, detti cestelli (7) essendo scorrevoli orizzontalmente oppure verticalmente da una locazione (12, 120) all’altra di detta pedana (6) sfruttando la presenza di una locazione (12, 120) momentaneamente vuota, detti cestelli (7) inoltre occupando a turno una locazione operativa (120) la quale, trovandosi sulla verticale rispetto ad un tubo di scarico (5) di detto magazzino (3), accoglie detti contenitori di prodotti biologici (2) scaricati da detto magazzino (3).
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti cestelli (7) poggia su una piattaforma (8) le cui dimensioni sono adattate in modo che la totalità di dette piattaforme (8) riempie esattamente la superficie di detta pedana (6), a meno di detta locazione (12, 120) momentaneamente vuota.
3. 3 . Apparato (1) secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta piattaforma (8) presenta sulla base superiore dei fermi (9) per trattenere detti cestelli (7) e sulla base inferiore delle rotelle (10) per favorirne lo scorrimento lungo dette locazioni (12, 120) di detta pedana (6).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che lo scorrimento di uno o più cestelli (7) da una locazione (12, 120) all’altra di detta pedana (6) si realizza mediante impatto di una leva (14) sporgente dal perimetro di detta pedana (6) contro la superficie laterale di una di dette piattaforme (8) ospitante un cestello (7), dette leve (14) essendo una per lato di detta pedana (6).
5. 5. Apparato (1) secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette leve (14) Ã ̈ perpendicolarmente connessa ad un cilindro pneumatico (13) scorrevole lungo un lato di detta pedana (6).
6. 6. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore di presenza (15) atto a rilevare la presenza di un cestello (7) in detta locazione operativa(120).
7. 7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un segnalatore luminoso (18) atto ad agire quale segnale di attenzione/pericolo durante lo scorrimento di detti cestelli (7).
8. 8. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di interfacciarsi con un’unità di controllo (30) di detto magazzino (3) a sua volta interfacciata con un’unità di controllo (40) di detto impianto di automazione di laboratorio (4).
9. 9. Apparato (1) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (40) discrimina la situazione di riempimento della totalità di detti cestelli (7).