DE19517439B4 - Device for opening containers sealed with caps or stoppers - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Öffnen von mit Kappen oder Stopfen verschlossenen Behältnissen, mit einem um eine Drehachse drehbaren Greifer, der die Kappe oder den Stopfen in seiner Betriebsstellung randseitig zumindest abschnittsweise in einem Abstand von der Kappe oder dem Stopfen umgibt, wobei der Greifer ein Spannelement (7) in Form eines pneumatisch betätigbaren Balges umfaßt, das in Richtung auf die Drehachse des Greifers hin gegen die Kappe oder den Stopfen verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer ringförmig ausgebildet ist und eine in Richtung der Drehachse durchgehende Öffnung aufweist.contraption to open of containers closed with caps or stoppers, with one around one Rotary shaft rotatable gripper, which holds the cap or the plug in his Operating position at the edge at least in sections at a distance surrounded by the cap or plug, the gripper having a tensioning element (7) in the form of a pneumatically actuated Balges includes, that in the direction of the axis of rotation of the gripper against the cap or the plug is clamped, characterized in that the gripper annular is formed and has a continuous direction in the axis of rotation opening.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen von mit Kappen oder Stopfen verschlossenen Behältnissen, insbesondere solchen, die mit Schnapp-, Steck- oder Schraubkappen verschlossen sind.The The present invention relates to a device for opening sealed with caps or stoppers, in particular with snap, plug or Screw caps are closed.

Derartige Vorrichtungen kommen beispielsweise in größeren Anlagen zur automatisierten Analyse von Blutproben zum Einsatz. Die Funktion dieser Vorrichtungen im Rahmen des Probenhandlings betrifft das zuverlässige Öffnen von Blutprobenröhrchen, die von einem Förderer zugeliefert, automatisch geöffnet und vorzugsweise ausgerichtet in einem Magazin abgelegt werden.such Devices come for example in larger systems for automated Analysis of blood samples for use. The function of these devices in the context of sample handling concerns the reliable opening of Blood sample tube, that of a sponsor delivered, automatically opened and preferably aligned in a magazine.

Derartige Vorrichtungen sind aus der Praxis bekannt. Beispielsweise wird eine Vorrichtung verwendet, bei der zwei sich gegenüberliegende Druckbalken eine oder mehrere Schraubkappen von zu öffnenden Blutprobenröhrchen zwischen sich einklemmen und dann bei festgelegten Proberöhrchen die Druckbalken in Tangentialrichtung der Schraubkappen gegeneinander bewegt werden. Auf diese Weise soll die jeweilige Schraubkappe von dem Röhrchen abgedreht werden. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, daß die bekannten Vorrichtungen beim Abdrehen der Schraubkappen unzuverlässig arbeiten und außerdem in der Art der zu bearbeitenden Röhrchen zu unflexibel sind. Grund dafür ist unter anderem die punktuelle Belastung der Schraubkappe durch die Druckbalken, die zu einer Verformung der Schraubkappen führen kann. Bei festsitzenden Schraubkappen, die beispielsweise durch Blutserum verklebt sind, sind erhöhte Anpreßkräfte der Druckbalken erforderlich, die wiederum zu einer größeren Verformung der Schraubkappe und damit zu einem erschwerten Öffnen des Behältnisses führen.such Devices are known in practice. For example, a Device used in the two opposing pressure bar a or several screw caps of blood sample tubes to be opened between pinch and then at specified test tubes the pressure bar in the tangential direction the screw caps are moved against each other. That way the respective screw cap are turned off the tube. In In practice, however, it turns out that the known devices when unscrewing the screw caps work unreliably and also in the type of tubes to be processed are too inflexible. the reason for this is among other things the selective loading of the screw cap the pressure bars, which can lead to a deformation of the screw caps. For tight-fitting screw caps, which glued for example by blood serum are are raised Contact pressure of the Pressure bar required, which in turn leads to greater deformation the screw cap and thus to a difficult opening of the container to lead.

Die DE 35 38 971 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Öffnen von mit Kappen oder Stopfen verschlossenen Behältnissen, die einen die Kappe ergreifenden Klemmkopf aufweist. Dieser Klemmkopf ist becherförmig ausgebildet und besitzt eine im Querschnitt U-förmige Kopfpartie, die sich im wesentlichen aus einem kreisscheibenförmigen Teil und einer daran insbesondere einstückig angeformten ringförmigen Trägerpartie zusammensetzt. Die von diesem Klemmkopf erfaßten und vom zu öffnenden Behältnis entfernten Kappen müssen nach dem Entfernen vom Klemmkopf zu einer Abladestation verbracht werden.The DE 35 38 971 A1 discloses a device for opening containers closed with caps or plugs, which has a cap gripping the clamping head. This clamping head is cup-shaped and has a cross-sectionally U-shaped head portion, which is composed essentially of a circular disc-shaped part and an integrally formed thereon in particular annular support portion. The caps captured by this clamp head and removed from the receptacle to be opened must be moved to an unload station after removal from the clamp head.

Aus der JP 05 228 379 A und der DE 42 12 821 C2 sind Vorrichtungen zum Herausziehen von Stopfen bekannt, die mit hakenartigen Werkzeugen versehen sind.From the JP 05 228 379 A and the DE 42 12 821 C2 are known devices for pulling out of plugs, which are provided with hook-like tools.

Aus der DE 41 02 479 A1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Verschlußstopfen von Behältern bekannt, bei welcher der Verschlußstofen von drei um einen Kreisumfang herum verteilten Klemmbacken punktuell gegriffen und abgezogen wird. Auch die von dieser Vorrichtung entfernten Kappen müssen vom Greifer zu einer Abladestation verbracht werden.From the DE 41 02 479 A1 a device for removing stoppers of containers is known, in which the Verschlußstofen of three distributed around a circumference circumferentially jaws is gripped and withdrawn. The caps removed from this device must also be moved from the gripper to an unloading station.

Aus der DE 70 26 238 U ist eine Vorrichtung zum Öffnen von Flaschen bekannt, bei welcher eingespannte Flaschen durch einen zwischen einer Kapselabrolleiste und einer Kapselabrollwalze gebildeten Spalt hindurchbefördert werden, wodurch die Verschlußkapseln abgedreht und von einer seitlich gelegenen Absaugvorrichtung entfernt werden.From the DE 70 26 238 U For example, an apparatus for opening bottles is known in which clamped bottles are conveyed through a gap formed between a capsule roll-off tray and a capsule roll-off roll, whereby the closure capsules are turned off and removed from a laterally-located suction device.

Die DE 72 46 145 U betrifft eine Vorrichtung zum Entschrauben von Flaschenverschlüssen, bei welcher ein becherartig ausgebildeter Schraubkörper an seinem oberen Ende mit einem Motor drehbar gekoppelt ist und an seinem unteren Ende eine Aufnahmeöffnung aufweist, in die ein Gummiring eingepreßt ist, welcher eine konische Öffnung zum Aufsetzen auf einen Flaschenverschluß aufweist. Bei dieser Vorrichtung wird der Verschluß an der oberen Umfangskante vom Gummieinsatz erfaßt, wobei keine radial auf den Umfang wirkenden Spannkräfte unmittelbar erzeugt werden.The DE 72 46 145 U relates to a device for unscrewing bottle caps, in which a cup-shaped threaded body is rotatably coupled at its upper end with a motor and at its lower end has a receiving opening into which a rubber ring is pressed, which has a conical opening for placement on a bottle cap , In this device, the closure at the upper peripheral edge of the rubber insert is detected, with no radially acting on the circumference clamping forces are generated directly.

Aus der DE 28 57 158 B1 ist eine Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen bekannt, die mit einer Federhülse versehen ist, welche eine an den Durchmesser der zu entfernenden Kappe angepaßte Greifwulst aufweist, die an ihrer radial inneren Seite mit einer Verzahnung versehen ist.From the DE 28 57 158 B1 a device for unscrewing screw cap is known, which is provided with a spring sleeve which has a matched to the diameter of the cap to be removed Greifwulst which is provided on its radially inner side with a toothing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Öffnen von mit Kappen oder Stopfen verschlossenen Behältnissen anzugeben, die in der Lage ist, Kappen oder Stopfen von damit verschlossenen Behältnissen zuverlässig zu greifen und vom Behältnis zu entfernen, ohne dabei die Kappe zu sehr zu verformen und den benachbarten Rand des Behältnisses in kritischer Weise zu belasten.task The present invention is a generic device to open indicate containers closed with caps or stoppers, which are in capable of caps or stoppers of containers sealed with it reliable to grab and from the container to remove without deforming the cap too much and the adjacent Edge of the container to burden in a critical way.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a device having the features of the claim 1 solved.

Weil die Vorrichtung mit einem Greifer versehen ist, der die Kappe oder den Stopfen in seiner Betriebsstellung randseitig zumindest abschnittsweise in einem Abstand von der Kappe oder dem Stopfen umgibt und weil die Vorrichtung mit wenigstens einem Spannelement versehen ist, das zwischen dem Greifer und der Kappe oder dem Stopfen verspannbar ist, kann eine Spannkraft randseitig derart auf die Kappe oder den Stopfen ausgeübt werden, daß geringere Verformungskräfte auf die Kappe oder den Stopfen und damit auch auf den Rand des Behältnisses einwirken. In besonderes einfacher Weise wird die Spannkraft dadurch ausgeübt, daß das Spannelement pneumatisch zu betätigen ist. Das Spannelement ist dazu von einem Balg gebildet, wobei die Krafteinleitung besonders gleichmäßig erzielt wird, indem der Greifer ringförmig ausgebildet ist.Because the device is provided with a gripper which surrounds the cap or plug in its operating position at least partially peripherally at a distance from the cap or the stopper and because the device is provided with at least one tensioning element between the gripper and the cap or the plug is clamped, a clamping force edge on the so Cap or the plug are exercised that lower deformation forces act on the cap or plug and thus also on the edge of the container. In a particularly simple manner, the clamping force is exerted by the fact that the clamping element is to be actuated pneumatically. The clamping element is for this purpose formed by a bellows, wherein the introduction of force is achieved particularly uniformly by the gripper is annular.

Dabei kann das Spannelement aus dehnbarem, im wesentlichen luftdichtem Material wie zum Beispiel Gummi oder dergleichen gefertigt sein, so daß bei pneumatischer Betätigung eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung gewährleistet ist.there the tensioning element can be made of stretchable, substantially airtight Be made of material such as rubber or the like, so that at pneumatic actuation a particularly uniform application of force guaranteed is.

Vorzugsweise ist der Greifer mit einer Innenseite und einer Außenseite gefertigt.Preferably is the gripper with an inside and an outside manufactured.

Eine nahezu ideale, entlang dem Umfang weitgehend gleichmäßig verteilte Krafteinleitung ergibt sich, wenn der Greifer an seiner Innenseite einen im wesentlichen koaxial zu dem Greifer angeordneten umlaufenden Balg aufweist.A almost ideal, largely uniformly distributed along the circumference Force application occurs when the gripper on its inside a substantially coaxial with the gripper arranged circumferential Has bellows.

Zum Öffnen der Kappen oder Stopfen ist es vorteilhaft, wenn der ringförmige Greifer eine mit einer Symmetrieachse des Greifers koaxiale Lagerung aufweist, so daß der Greifer in mechanisch einfacher Weise um diese Achse, die in der Betriebsstellung mit der Drehachse der Kappe oder des Stopfens zusammenfällt, verdrehbar ist.To open the Caps or plugs, it is advantageous if the annular gripper has a coaxial with a symmetry axis of the gripper storage, so that the Gripper in a mechanically simple manner about this axis, which in the Operating position coincides with the axis of rotation of the cap or plug, rotatable is.

Die Lagerung des Greifers erfolgt bevorzugt mit einem Kugellager. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Greifer um eine Symmetrieachse drehbar und/oder antreibbar ist. Ein einfacher Zahnradantrieb oder ein Antrieb mit Hilfe eines Zahnriemens wird ermöglicht, wenn der Greifer zumindest abschnittsweise entlang seiner Außenseite mit einer Verzahnung versehen ist.The Storage of the gripper is preferably carried out with a ball bearing. Besides that is it is advantageous if the gripper rotatable about an axis of symmetry and / or is drivable. A simple gear drive or drive with Help of a toothed belt is made possible when the gripper at least partially along its outside is provided with a toothing.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt sich, wenn eine im wesentlichen koaxial zu dem Greifer angeordnete Absaugvorrichtung in Öffnungsrichtung der Kappen oder Stopfen vorgesehen ist. Mit dieser Absaugvorrichtung können die abgezogenen Kappen oder Stopfen aus dem Bereich der Probenhandlingsvorrichtung entfernt werden. Sensormittel im Bereich der Absaugvorrichtung können dabei vorgesehen sein, um den Durchgang einer entfernten Kappe oder eines Stopfens durch die Absaugvorrichtung zu erfassen. Dieses Sensorsignal kann einer elektronischen Steuerung zugeführt werden, die daraufhin der Prozeßsteuerung das erfolgreiche Öffnen des Probenbehältnisses signalisiert. Bei erfolglosem Öffnungsversuch kann dann die Prozeßsteuerung beispielsweise den Öffnungsversuch mit anderen Kraft- oder Geschwindigkeitsparametern wiederholen.A further advantageous embodiment of the device results, when a substantially coaxial with the gripper arranged suction device in the opening direction the caps or plugs is provided. With this suction device can they withdrawn caps or plugs from the area of the sample handling device be removed. Sensor means in the region of the suction device can thereby be provided to the passage of a removed cap or a Stopfens to detect through the suction device. This sensor signal can an electronic control are supplied, which then the process control the successful opening of the sample container signaled. In case of unsuccessful opening attempt can then process control For example, the opening attempt with repeat other force or speed parameters.

Die als Spannvorrichtung für den Greifer vorteilhaften pneumatischen Spannelemente können durch eine die Absaugvorrichtung schraubenförmig umgebende flexible Leitung für Druckluft oder Unterdruck versorgt werden, die bei einer (begrenzten) Drehung des Greifers gegenüber einer fest angeordneten Druckluftquelle für den mechanischen Ausgleich der Drehbewegung sorgt. Die Steuerung der Vorrichtung wird vorteilhaft von einer elektronischen Prozeßsteuerung vorgenommen, die möglichst in die gesamte Steuerung des Probenhandlingssystems eingebunden sein wird.The as a clamping device for The gripper advantageous pneumatic clamping elements can through a helical surrounding the suction flexible conduit for compressed air or negative pressure, which at a (limited) rotation of the gripper opposite a fixed compressed air source for mechanical compensation the rotational movement ensures. The control of the device will be advantageous from an electronic process control made as possible integrated into the entire control of the sample handling system will be.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.One preferred embodiment The invention will be described below with reference to the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Modul zum Einbau in eine Probenvorbereitungsanlage, in einem Querschnitt von der Seite; 1 A device according to the invention as a module for installation in a sample preparation system, in a cross section from the side;

2: die Vorrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht; sowie 2 : the device according to 1 in a plan view; such as

3: den Greifer der Vorrichtung gemäß 1 und 2 in einer vergrößerten Darstellung. 3 : the gripper of the device according to 1 and 2 in an enlarged view.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Modul zum Einbau in eine Probenvorbereitungsanlage. 1 shows a device according to the invention as a module for installation in a sample preparation system.

Die in 1 in einem Querschnitt von der Seite dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Grundplatte 1 mit einer etwa kreisförmigen Öffnung, in die ein Kugellager 2 eingesetzt ist. Das Kugellager 2 umfaßt eine innere Lagerschale 3 und eine äußere Lagerschale 4, wobei die äußere Lagerschale 4 in der Grundplatte 1 festgelegt ist. Die innere Lagerschale 3 ist bezüglich der Grundplatte 1 um eine Achse drehbar, die senkrecht auf der Grundplatte 1 steht.In the 1 in a cross-section from the side device comprises a base plate 1 with an approximately circular opening into which a ball bearing 2 is used. The ball bearing 2 includes an inner bearing shell 3 and an outer bearing shell 4 , wherein the outer bearing shell 4 in the base plate 1 is fixed. The inner bearing shell 3 is with respect to the base plate 1 rotatable about an axis perpendicular to the base plate 1 stands.

Drehfest mit der inneren Lagerschale 3 ist ein ringförmiger Träger 5 verbunden, der der Drehachse zugewandt, also auf seiner Innenseite zwei schräg nach außen wegstehende Wülste 6 aufweist. Die Wülste 6 werden von innen her sowie oben und unten von einem Gummibalg 7 umgriffen. Der Gummibalg 7 wird gegen die Wülste 6 mittels eines ersten Klemmrings 8 sowie eines zweiten Klemmrings 9 gepreßt. Die Klemmringe 8 und 9, die innere Lagerschale 3 und der Träger 5 werden von einer Anzahl Schrauben 11 (von denen nur eine dargestellt ist) axial zusammengepreßt.Rotationally fixed with the inner bearing shell 3 is an annular carrier 5 connected, which faces the axis of rotation, that is, on its inside two obliquely outwardly projecting beads 6 having. The beads 6 are made from inside as well as above and below from a rubber bellows 7 encompassed. The rubber bellows 7 will be against the beads 6 by means of a first clamping ring 8th and a second clamping ring 9 pressed. The clamping rings 8th and 9 , the inner bearing shell 3 and the carrier 5 be from a number of screws 11 (only one of which is shown) axially compressed.

Aus der vergrößerten Darstellung der 3 ist ersichtlich, daß sich eine Hohlkehle 12 auf der Innenseite des Trägers 5 zwischen den Wülsten 6 befindet. Sie bildet einen ringspaltförmigen Hohlraum zwischen dem Träger 5 und dem Gummibalg 7. Der zweite Klemmring 9 übergreift die innere Lagerschale 3 in radialer Richtung und ist an seiner Außenseite mit einer Verzahnung 13 versehen.From the enlarged view of 3 it can be seen that there is a groove 12 on the In side of the carrier 5 between the beads 6 located. It forms an annular gap-shaped cavity between the carrier 5 and the rubber bellows 7 , The second clamping ring 9 engages over the inner bearing shell 3 in the radial direction and is on its outside with a toothing 13 Mistake.

Die Grundplatte 1 trägt außerdem einen nicht näher beschriebenen Elektromotor 20 mit einer Antriebswelle 21 und einem Zahnrad 22. Die Drehachse des Elektromotors 20 verläuft parallel zu der Drehachse des Kugellagers 2. Der Elektromotor 20 ist so angeordnet, daß sein Zahnrad 22 mit der Verzahnung 13 des zweiten Klemmrings 9 kämmt und eine Drehung der Antriebswelle 21 eine gegenläufige Drehung der mit der inneren Lagerschale 3 verbundenen Baugruppe bewirkt. Die mit der inneren Lagerschale 3 drehfest verbundenen Bauelemente, also der erste Klemmring 8, der zweite Klemmring 9, der Träger 5 und der Gummibalg 7 bilden den eigentlichen Greifer bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The base plate 1 also carries an unspecified electric motor 20 with a drive shaft 21 and a gear 22 , The axis of rotation of the electric motor 20 runs parallel to the axis of rotation of the ball bearing 2 , The electric motor 20 is arranged so that its gear 22 with the teeth 13 of the second clamping ring 9 meshes and a rotation of the drive shaft 21 an opposite rotation of the inner bearing shell 3 connected assembly causes. The with the inner bearing shell 3 rotatably connected components, ie the first clamping ring 8th , the second clamping ring 9 , the carrier 5 and the rubber bellows 7 Form the actual gripper in this embodiment of the device according to the invention.

In der 1 oberhalb des zweiten Klemmrings 9 in einem geringen Abstand befindet sich ein Saugrohr 25. Das Saugrohr 25 ist koaxial zu dem Kugellager 2 und somit auch zu den übrigen Bauelementen des Greifers angeordnet. Das Saugrohr 25 wird im übrigen drehfest und ortsfest bezüglich der Grundplatte 1 von einer Klemmvorrichtung 26 gehalten, die auch den Elektromotor 20 hält.In the 1 above the second clamping ring 9 at a small distance there is a suction pipe 25 , The suction tube 25 is coaxial with the ball bearing 2 and thus also arranged to the other components of the gripper. The suction tube 25 is otherwise rotatable and stationary with respect to the base plate 1 from a clamping device 26 which also holds the electric motor 20 holds.

In der 2 ist die insoweit beschriebene Vorrichtung in einer Draufsicht dargestellt, wobei die relative Lage des Elektromotors 20, des Saugrohrs 25 und des koaxial mit dem Saugrohr 25 angeordneten Greifers auf der Grundplatte 1 veranschaulicht wird. Außerdem ist die für den Motor 20 und das Saugrohr 25 vorgesehene, gemeinsame Klemmvorrichtung 26 hier besser erkennbar als in der 1.In the 2 the apparatus described so far is shown in a plan view, wherein the relative position of the electric motor 20 , the suction pipe 25 and coaxial with the suction tube 25 arranged gripper on the base plate 1 is illustrated. Besides that is for the engine 20 and the suction tube 25 provided, common clamping device 26 here more recognizable than in the 1 ,

Die 3 zeigt den Bereich des Greifers gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung. Es ist aus 3 ersichtlich, daß eine Durchgangsbohrung 30 durch den zweiten Klemmring 9 und den Träger 5 hindurch zu dem umlaufenden Ringspalt zwischen dem Träger 5 und dem Gummibalg 7 führt. Ein nur angedeuteter Schlauch 31 ist vorgesehen, um Druckluft bzw. Unterdruck zwischen den Träger 5 und den Gummibalg 7 einbringen zu können.The 3 shows the area of the gripper according to 1 in an enlarged view. It is off 3 it can be seen that a through hole 30 through the second clamping ring 9 and the carrier 5 through to the circumferential annular gap between the carrier 5 and the rubber bellows 7 leads. An only hinted hose 31 is provided to compressed air or negative pressure between the carrier 5 and the rubber bellows 7 to contribute.

Zum besseren Verständnis des vorliegenden Ausführungsbeispiels seien noch beispielhaft einige Dimensionen erläutert. So hat das Absaugrohr 25 einen Durchmesser von rund 30 mm. Die lichte Weite innerhalb des Gummibalges 7 beträgt bei entspanntem Gummibalg, d. h. in der in 1 und 3 dargestellten Stellung, etwa 21 mm. Damit ist die dargestellte Vorrichtung für das Entfernen von Kappen oder Stopfen der derzeit handelsüblichen Blutprobenröhrchen mit Durchmessern zwischen etwa 10 mm und etwa 19 mm geeignet.For a better understanding of the present embodiment, some dimensions will be explained by way of example. So has the suction tube 25 a diameter of about 30 mm. The clear width within the rubber bellows 7 is at relaxed rubber bellows, ie in the in 1 and 3 illustrated position, about 21 mm. Thus, the illustrated device is suitable for removing caps or plugs of currently commercially available blood sample tubes having diameters between about 10 mm and about 19 mm.

Das insoweit beschriebene Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet in der Praxis wie folgt:
Ein (nicht dargestelltes) mit einer Kappe oder einem Stopfen verschlossenes Probenröhrchen, beispielsweise für Blutserumproben, wird von einer Probenhandlingsvorrichtung von unterhalb der Basisplatte 1 in eine koaxiale Position zu dem Greifer gebracht und mit der Kappe oder dem Stopfen von unten in die lichte Öffnung des entspannten Gummibalgs 7 eingeführt. Sodann wird über den Schlauch 31 und die Durchgangsbohrung 30 Druckluft in den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Träger 5 und dem Gummibalg 7 eingeblasen. Der Druck beträgt je nach Material rund 1 Bar, in jedem Fall ist aber der in üblichen Druckluftsystemen von Labors und Werkstätten vorgesehene Druck von 5 bis 6 Bar ausreichend.The embodiment of a device according to the invention described so far works in practice as follows:
A sample tube (not shown), capped or plugged, for example for blood serum samples, is removed from a sample handling device from underneath the base plate 1 brought into a coaxial position to the gripper and with the cap or the plug from below into the clear opening of the relaxed rubber bellows 7 introduced. Then it is over the hose 31 and the through hole 30 Compressed air in the annular space between the carrier 5 and the rubber bellows 7 blown. Depending on the material, the pressure is about 1 bar, but in any case, the pressure of 5 to 6 bar provided in conventional compressed air systems of laboratories and workshops is sufficient.

Der Gummibalg 7 dehnt sich in Richtung der Drehachse des Greifers, d. h. nach innen auf den Schraubdeckel des Probenröhrchens zu aus. Der gleichmäßig entlang dem Umfang der Kappe oder des Stopfens ausgeübte Druck und die zwischen der Kappe oder dem Stopfen und dem Gummibalg entstehende Reibung führt zu einer innerhalb gewisser Grenzen drehfesten und zugfesten kraftschlüssigen Verbindung. Sobald sich in dem Gummibalg 7 ein ausreichender Druck aufgebaut hat, wird der Elektromotor 20 in Betrieb genommen und dreht über sein Zahnrad 22 und die Verzahnung 13 des Greifers die Kappe oder den Stopfen in Öffnungsrichtung, d. h. üblicherweise entgegen dem Uhrzeigersinn. Dabei wird das zu öffnende Probenröhrchen von der Probenhandlingsvorrichtung fixiert und nach unten gezogen, und die Kappe oder der Stopfen so abgedreht bzw. abgezogen. Bei den üblichen zweigängigen Schraubgewinden von Blutprobenröhrchen ist hierzu nur etwa eine halbe oder eine Umdrehung erforderlich.The rubber bellows 7 Expands in the direction of the axis of rotation of the gripper, ie inwards on the screw of the sample tube to. The pressure exerted uniformly along the circumference of the cap or plug and the friction created between the cap or plug and the rubber bellows results in a non-positive and non-positive connection within certain limits. Once in the rubber bellows 7 has built up a sufficient pressure, the electric motor 20 put into operation and turns over his gear 22 and the gearing 13 of the gripper, the cap or the plug in the opening direction, ie usually counterclockwise. In this case, the sample tube to be opened is fixed by the sample handling device and pulled down, and the cap or stopper so turned off or withdrawn. In the usual two-threaded screw threads of blood sample tubes this is only about half a turn or one revolution required.

Eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung, beispielsweise ein Sauggebläse von der auch bei Industriestaubsaugern verwendeten Bauart, ist an der dem Greifer abgewandten Öffnung des Saugrohres 25 angebracht. Diese Saugvorrichtung kann entweder kontinuierlich laufen oder zu jedem Öffnungsvorgang in Betrieb gesetzt werden. Die abgedrehte Kappe oder der Stopfen wird innerhalb des Greifers gehalten, solange der Druck innerhalb des Gummibalgs 7 aufrechterhalten bleibt. Sobald der Gummibalg 7 druckentlastet wird, wird die Kappe oder der Stopfen durch den von der Saugvorrichtung aufgebauten Unterdruck in das Saugrohr 25 und von dort beispielsweise in einen Abfallbehälter befördert. Eine nicht dargestellte Lichtschranke im Saugrohr 25 kann den Durchgang der Kappe oder des Stopfens durch das Saugrohr 25 detektieren und somit der Steuerung der Vorrichtung signalisieren, daß der Öffnungsvorgang erfolgreich abgeschlossen ist.A suction device, not shown, for example, a suction fan of the type used in industrial vacuum cleaners, is at the opening facing away from the gripper of the suction tube 25 appropriate. This suction device can either run continuously or be put into operation for each opening operation. The twisted cap or plug is held within the gripper as long as the pressure inside the rubber bellows 7 is maintained. Once the rubber bellows 7 relieved of pressure, the cap or the plug is in the suction pipe by the built-up vacuum from the suction device 25 and transported from there, for example, in a waste container. A light barrier, not shown, in the intake manifold 25 can the passage of the cap or the plug through the suction tube 25 detect and thus control the Device signal that the opening process is completed successfully.

Wenn das Probenröhrchen nicht geöffnet werden konnte, beispielsweise, weil das Schraubgewinde mit Blutserum verklebt ist, kann die Steuerung der Vorrichtung den Öffnungsversuch mit geänderten Parametern wiederholen. So kann beispielsweise der Druck in dem Gummibalg 7 erhöht werden, das Drehmoment des Motors 20 kann geändert werden, die auf das Probenröhrchen einwirkende Zugkraft in Öffnungsrichtung kann erhöht werden, oder die vorgesehene Drehgeschwindigkeit beim Öffnen kann langsamer oder schneller gewählt werden. Außerdem kann die Steuerung den Greifer hin- und herdrehen, um so eine Lockerung des festsitzenden Schraubdeckels zu bewirken.If the sample tube could not be opened, for example, because the screw thread is glued to blood serum, the control of the device may repeat the opening attempt with changed parameters. For example, the pressure in the rubber bellows 7 be increased, the torque of the engine 20 can be changed, the tensile force acting on the sample tube in the opening direction can be increased, or the intended rotational speed when opening can be selected slower or faster. In addition, the controller can rotate the gripper back and forth, so as to cause a loosening of the stuck screw cap.

Bei automatischen Probenvorbereitungssystemen sind die eingehenden Proben üblicherweise mit Barcodes codiert. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Prozeßablauf auch dazu eingesetzt werden, vor dem Öffnen des Probenröhrchens den aufgedruckten Barcode in eine Stellung zu bringen, die für die nachfolgende automatische Identifizierung vorteilhaft ist.at automatic sample preparation systems, the incoming samples are usually with Barcodes coded. In this case, the device according to the invention in the process too to be used before opening of the sample tube put the printed barcode in a position that is suitable for the following automatic identification is advantageous.

Die Zuführung von Druckluft über den Schlauch 31 muß bei dem insoweit beschriebenen Ausführungsbeispiel bei jedem Öffnungsvorgang eine Drehung des Greifers um seine Achse mitmachen. Zu diesem Zweck kann der Schlauch 31 schraubenförmig um das Saugrohr 25 gelegt sein. Hierzu bietet sich der Freiraum zwischen der Klemmung 26 und dem zweiten Klemmring 9 des Greifers an. Bei einer Drehung des Greifers läuft das Ende des Schlauchs 31, das mit der Durchgangsbohrung 30 verbunden ist, um das Saugrohr 25 um. Die Schraube, die der Schlauch 31 um das Saugrohr 25 bildet, kann sich dann im Rhythmus der Bewegung des Greifers kontrahieren oder expandieren. Bei der Kontraktion kann der aufgewickelte Schlauch in einer Endstellung dann vollständig an dem Saugrohr 25 anliegen. Schließlich kann der durch diese vollständig aufgewickelte Position entstehende Widerstand zur Definition einer bestimmten Endstellung des Greifers dienen.The supply of compressed air via the hose 31 In the exemplary embodiment described so far, a rotation of the gripper about its axis must join in with each opening operation. For this purpose, the hose 31 helically around the intake manifold 25 be laid. For this purpose, the free space between the clamping offers 26 and the second clamping ring 9 of the gripper. When the gripper turns, the end of the hose runs 31 that with the through hole 30 connected to the suction pipe 25 around. The screw, which is the hose 31 around the suction pipe 25 can then contract or expand in the rhythm of the gripper's movement. During contraction, the wound hose in an end position then completely on the suction pipe 25 issue. Finally, the resulting by this fully wound position resistance can serve to define a particular end position of the gripper.

Claims (13)

Vorrichtung zum Öffnen von mit Kappen oder Stopfen verschlossenen Behältnissen, mit einem um eine Drehachse drehbaren Greifer, der die Kappe oder den Stopfen in seiner Betriebsstellung randseitig zumindest abschnittsweise in einem Abstand von der Kappe oder dem Stopfen umgibt, wobei der Greifer ein Spannelement (7) in Form eines pneumatisch betätigbaren Balges umfaßt, das in Richtung auf die Drehachse des Greifers hin gegen die Kappe oder den Stopfen verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer ringförmig ausgebildet ist und eine in Richtung der Drehachse durchgehende Öffnung aufweist.Device for opening containers closed with caps or plugs, with a gripper rotatable about an axis of rotation, which peripherally surrounds the cap or stopper at least in sections at a distance from the cap or the stopper, the gripper comprising a clamping element ( 7 ) comprises in the form of a pneumatically actuated bellows, which is clamped in the direction of the axis of rotation of the gripper against the cap or the plug, characterized in that the gripper is annular and has a continuous direction in the axis of rotation opening. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (7) aus dehnbarem, im wesentlichen luftdichtem Material, wie zum Beispiel Gummi oder dergleichen, gefertigt ist.Device according to claim 1, characterized in that the tensioning element ( 7 ) is made of stretchable, substantially airtight material, such as rubber or the like. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer ringförmig mit einer Innenseite und einer Außenseite gefertigt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gripper ring made with an inside and an outside. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer an seiner der Kappe oder dem Stopfen zugewandten Innenseite den im wesentlichen koaxial zu dem Greifer angeordneten umlaufenden Balg aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gripper on its the cap or the plug facing inside the substantially coaxial with the gripper arranged circumferential Has bellows. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Greifer eine mit einer Symmetrieachse des Greifers koaxiale Lagerung aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that annular Gripper one with a symmetry axis of the gripper coaxial storage having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung von einem Kugellager gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Storage is formed by a ball bearing. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer um eine Symmetrieachse drehbar und/oder antreibbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gripper is rotatable about an axis of symmetry and / or driven. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer zumindest abschnittsweise entlang seiner Außenseite mit einer Verzahnung versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gripper at least in sections along its outside is provided with a toothing. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen koaxial zu dem Greifer in Öffnungsrichtung eine Absaugvorrichtung für entfernte Kappen oder Stopfen vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that essentially coaxial with the gripper in the opening direction of a suction device for remote Caps or plugs is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Greifers und/oder im Bereich der Absaugvorrichtung Sensormittel vorgesehen sind, die den Durchgang einer Kappe oder eines Stopfens und somit das erfolgreiche Öffnen eines Behältnisses erfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Area of the gripper and / or in the area of the suction device sensor means are provided which the passage of a cap or a plug and thus the successful opening a container to capture. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Absaugvorrichtung schraubenförmig umgebende Leitung für Druckluft und/oder Unterdruck vorgesehen ist, mittels derer das pneumatisch betätigbare Spannelement mit Druck und/oder Unterdruck beaufschlagbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a the suction device helical surrounding wire for Compressed air and / or negative pressure is provided by means of which the pneumatically actuated clamping element can be acted upon with pressure and / or negative pressure. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Öffnungsrichtung der Kappe oder des Stopfens wirkende Hub- oder Zugvorrichtung vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a in the opening direction the cap or the stopper acting lifting or pulling device provided is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer und/oder die Hub- oder Zugvorrichtung und/oder das Spannelement und/oder die Absaugvorrichtung in Abhängigkeit von einer elektronischen Prozeßsteuerung betätigbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gripper and / or the lifting or pulling device and / or the clamping element and / or the suction device in dependence on an electronic process control actuated is.
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