Brevet FR2134700A1 — publié le 19721208

La présente invention -concerne la verrerie de laboratoire et plus précisément des béchers ou flacons. Les béchers qu'on utilise couramment ont en général une forme cylindrique et ils comportent une partie formant une base stable et une 5 lèvre supérieure. Celle-ci comprend habituellement un bec de versement facilitant le vidage d'un fluide du bêcher dans vin autre récipient. On utilise habituellement de tels béchers comme collecteurs 'de . liquide filtré. D'autres récipients voisins habituellement utilisés pour la réception de filtrat sont les fio-10 les, les erlenmeyeis et les ballons à fond rond. Alors que les béchers aient me paroi latérale cylindrique, les ballons sont nettement rétrécis à leur partie supérieure, de manière à faciliter le maintien des liquides et à constituer une sorte de butée. Lorsqu'on désire filtrer un liquide, on place le plus 15 couramment un entonnoir sur un récipient, puis un filtre dans l'entonnoir, et on verse le liquide à filtrer dans le filtre. Il existe divers dispositifs de support de l'entonnoir , notamment un pied portant un anneau. Il est aussi courant de faire supporter l'entonnoir par la lèvre supérieure d'un ballon. Evidemment, 20 la stabilité du ballon diminue et il est possible que la verrerie soit brisée. Bijen que les béchers cylindriques présentent l'aban-tage d'être faciles à nettoyer, ils ne permettent pas une fermeture facile. Les fioles et les erlenmeyeis peuvent être fermés par 25 introduction d'un bouchon ou d'un autre dispositif de fermeture,' mais ils sont difficiles à nettoyer et à sécher, du fait de leur col étroit. Le fait qu'il soit nécessaire de supporter en entonnoir sur un pied portant un anneau implique non seulement l'utilisation d'un tel pied qui est encombrant, mais aussi que le 30 pied lui-même peut recueillir des matières étrangères qui peuvent être chassées et qui peuvent contaminer le filtrat. L'invention concerne un récipient capable de supporter un filtre et de contenir un filtrat^ Un tel récipient peut être fermé par un bouchon. L'ensemble constitue un compartiment 35 étanche, ainsi qu'ion récipient dont la surface externe est protégée des matières contaminantes. Plus précisemment l'invention concerne un récipient ayant une partie de base lui permettant de tenir debout sans 2 72 1S420 2134700 support sur une surface horizontale, un corps destiné à contenir un liquide, un col destiné à être fermé par un "bouchon souple et une partie supérieure évasée destinée à supporter un filtre conique formé par pliage. Grâce à cette disposition , la 5 combinaison de la filtration d'un liquide et de la réception du filtrat de façon étanche est possible par l'utilisation d'un seul élément de verrerie de laboratoire et d'un bouchon. L'entonnoir et le pied portant un anneau ne sont plus nécessaires, si bien que deux sources potentMles de contamination sont éliminées. Les 10 dimensions du col et la configuration de la zone évasée sont des caractéristiques importantes de l'invention. Le col doit être suffisamment large pour permettre l'introduction facile d'accessoires de nettoyage, par exemple d'agitateurs, de spatules et analogues, Le col doit être suffisamment petit pour pouvoir être fa-15 cilement fermé par un bouchon souple.La partie évasée doit avoir line configuration et un diamètre interne tels qu'elle supporte un filtre conique formé par pliage, par exemple à partir d'un papier filtre circulaire replié d'abord suivant son diamètre puis suivant la bissectrice du demi-cercle formé. Après pliage et ou-: 20; verture d'un tel papier-filtre circulaire, celui-ci forme un cône ayant un angle de 60°. Si là dimension minimale de la partiè évasée est trop élevée, le papier-filtre peut tomber dans le récipient. De.préférence, la lèvre supérieure est de dimension inférieure au dia-25 mètre externe du corps, de manière qu'un bouchon comportant me chemise cylindrique tournée vers le bas et protectrice puisse être placé sur la partie évasée, le récipient bouché obtenu ayant une dimension telle que le bouchon n'est pas plus large que le corps. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor.tiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une coupe d'un récipient selon l'invention, portant un filtre conique, çn élévation latérale ; 35 - la figure 2 est une vue en plan du récipient de la figure 1 î - la figure 3 est une coupe de la partie supérieure du récipient de la figure 1, dans lequel est introduit un bouchon , 72 15420 3 2134700 - la figure 4 est une vue en plan avec des parties arrachées du bouchon de la figure 3 ; et - la figure 5 est une coupe: de la partie supérieure d'une variante du récipient de l'invention. 5 Pour simplifier la description de l'invention, on con sidère que la partie supérieure des récipients représentés sur les dessins comporte un col et line partie évasée. La partie qui est comprise entre le corps et la partie de dimension interne minimale constitue le col. La partie qui est placée au-dessus de 10 la dimension interne minimale constitue la partie évasée. Dans les cas où le récipient a une configuration telle qu'il comprend un tronçon cylindrique de diamètre minimal interne, le col est la partie qui est disposée au-dessus du corps, qui comprend la partie cylindrique et qui aboutit à l'endroit où le diamètre 15 interne commence à croître. La figure 1 représente un récipient qui porte la référence générale 10, et qui comporte une partie 11 de base qui commence aux intersections 12 et 13 avec un corps 14. Bien que ce dernier soit représenté sur les figures 1 et 2 sous forme d'un 20 cylindre de révolution, il peut avoir une section carrée, rectangulaire, triangulaire ou analogue. Le col commence à l'intersection 15 et remonte jusqu'au plan" du diamètre . interne minimal 16. La partie évasée est \ disposée entre la référence 16 et la lèvre supérieure 17. Celle-25 ci peut comprendre un bec 18 et même deux ou plusieurs, bien qu'en n'en ait représenté qu'un seul sur les dessins. Le be.c 18 ne doit pas descendre vers le bas jusqu'au plan dû diamètre interne minimal, pour ne pas interférer avec la fermeture du récipient par un bouchon cylindrique. 30 Bien que le corps 14 puisse ne pas avoir la forme d'un cylindro&e révolution, il est préférable que la zone voisine du plan du diamètre minimal 16 soit circulaire, dans un plan horizontal. De cette manière, un bouchon de forme tronconique peut former un joint étanche avec le récipient. La configuration de la 35 lèvre supérieure et celle du récipient au voisinage de l'intersection 15 ^ peuvent ne pas être circulaire^ dans un plan horizontal. Un filtre conique 20 repose sur la partie évasée du 72 15420 2134700 récipient 10. Pour simplifier la description, on désigne ce filtre sous le nom de papier-filtre bien ..-qu'il puisse ne pas être constitué de papier, mais de toute autre matière poreuse. Les papiers-filtres de laboratoire sont le plus couramment four-5 nis sous forme de feuilles circulaires. On les met sous forme conique par un double pliage. Le premier pliage consiste à "replier la feuille circulaire suivant un diamètre pour former un demi-ceicLe en double. Le second pliage est effectué le long de la bissectrice du demi-cercle. Le papier est alors ouvert et on peut lui 10 donner la forme d'un cône dont l'angle au sommet est de 60°. L'angle du filtre conique 20 de la figure 1 porte la référence a. La partie évasée a pour rôle de supporter le filtre conique de manière qu'il ne tombe pas et ne se renverse pas une fois qu'il a été rempli de liquide. Pour que ces fonctions soient rem-15 plies, la configuration et les dimensions des parties qui coopèrent avec le papier filtre sont très importantes. On constate qu'une forme tronconique telle que représentée sur la figure 5 -et décrite dans la suite du présent mémoire, donne satisfaction. On a aussi découvert que la configuration formée par la rotation 20 d'un arc de courbe autour de l'axe central du récipient remplit très efficacement ceifce double fonction. Une telle configuration permet un léger décalage du filtre conique, et le support est tel que le filtre ne se plie pas et ne se perce pas. Comme noté précédemment, on se réfère à la configuration évasée en fai-25 sant abstraction du ou des becs. Le rayon de courbure de cet arc est une autre caractéristique importante de l'invention. Si'le rayon est trop faible, le filtre peut facilement se renverser. S'il est trop grand, le filtre n'est supporté qu'au niveau de la lèvre du récipient. 30 On constaté qu'un rayon de courbure compris entre le quart et les deux tiers du diamètre minimal interne donne satisfaction. On constate qu'un rapport de 0,44 est particulièrement efficace. On constate que le diamètre interne minimal 21 du col doit être au moins.égal au 2/5 du diamètre externe maximal du 35 corps, mais inférieur ou égal au 3/5 de cette dimension. Un récipient particulièrement efficace a un rapport égal à environ 0,5. La plus grande partie du col et", la partie évasée du récipient de la figure 1 ont en coupe la forme d'un arc-"de cercle de 72 15420 2134700 rayon 23. La figure 2 représente vin "bec 18 placé dans la lèvre 17, et destiné à faciliter le versement de la matière du récipient. Le filtre conique 20 n'apparaît pas sur la figure 2. 5 Bien que la forme du bec 18 soit classique, il ne doit pas dépasser vers le plan du diamètre 16 ou dans la zone du col, car il pourrait alors nuire à la fermeture étanche du récipient. La figure 3 représente un bouchon portant .la référence 30 et placé dans la partie supérieure du récipient 1ï). Le bou-10' chon 30 comprend un élément externe 31 en matière relativement o dure, par exemple en polypropylène. Cet élément externe 31 comporte une chemise protectrice 32 retournée vers le bas et solidaire de 1'élément 31. Le bouchon 30 comporte une partie centrale souple 33 qui comporte une cavité 34 destinée à accroître.la 15 souplesse de la partie centrale. Une saillie externe 35 dépasse autour du bord inférieur de la partie 33 et favorise le maintien du bouchon dans le col du récipient. Il faut noter que le bouchon ferme de façon étanche le récipient en étant au contact du col et non de la partie évasée. Il est ainsi important que le col 20 soit circulaire à. .1'emplacement du contact avec la saillie 35. De cette manière, on peut tourner le bouchon pour faciliter son retrait et son introduction, tout en formant un joint étanche. La partie supérieure de l'élément 31 est creuse, et "forme une surface 36 en forme de coupelle. Celle-ci a une forme analo-... 25 gue à celle de la partie 11 de base du récipient de la figure 1. De cette manière, il est facile d'empiler de façon stable plusieurs récipients boubhés. La partie centrale souple 33 du bouchon est maintenue sur l'élément 31 par une languette 37 de l'élément 31 ettme 30 rainure correspondante 38 de la partie 33. Celle-ci se prolonge en 39 de manière à faciliter le maintien par l'élément 31 lorsque le bouchon est retiré du récipient. Un autre dispositif peut maintenir la partie souple sur l'élément externe, par exemple une couche de colle dans le cas où la partie souple ne doit pas néces-35 sairement pénétrer dans l'élément externe rigide. Il est particulièrement avantageux cependant que la partie 33 passe par la partie supérieure de l'élément 31. De cette manière, on peut percer des trous avec des dispositifs classiques de laboratoire pour 6 72 15420 34700 permettre le passage de tubes de verre dans le bouchon. La chemise externe 32 redescend de préférence jusqu'à un point proche de l'intersection 15 du col et du corps 14. De cette manière, la chemise empêche la contamination par la 5 poussière et par d'autres poudres souvent présentes dans les laboratoires chimiques. Cette protection dépasse largement la lèvre supérieure et le bec, car elle recouvre la surface externe de la partie évasée et du col. La figure 4 représente en plan le bouchon, la partie 10 33 étant partiellement arrachée. Des orifices 40 et 41 sont disposés dans le rebord 37 et la partie correspondante de la gorge 38 est remplie de manière que la partie souple 33 ne puisse pas tourner par rapport à l'élément externe 31. De cette manière, on peut faire tourner la partie 33 pour faciliter l'introduction 15 ou le retrait du bouchon du récipient. La figure 5 représente une variante de la partie évasée 50. Celle-ci a une forme tronconique et supporte un filtre . conique de manière analogue à un entonnoir conique. L'angle formé par la paroi de la partie évasée 50 est de 58°, alors que 20 l'angle du papier filtre 51 est de 60°. De cette manière une quantité minimale de filtrat est bloquée par contact avec la partie évasée. Il faut noter que celle-ci peut comporter des évide-ments ou des cavités dirigés:: vers le bas pour réduire le contact avec un papier-filtre 51. De tels évidements ou protubérances ne 25 doivent pas dépasser le plan du diamètre minimal interne 52. Bien que l'angle représenté pour la partie évasée 50 de la figure 5 soit de préférence égal à 58°, il peut varier entre 50 et 70° tout en donnant satisfaction. Un entonnoir ne donne pas satisfaction sur une plage aussi large d'angle^ et / 30 cette propriété du : récipient de la figure 5 est due au diamètre interne minimal relativement important, par rapport à celui d'un entonnoir. Il faut noter qu'il n'y a pas de contact entre le récipient et le papier-'filtre 51 au-dessous de la partie inférieure de la zone tronconique du récipient. De cette manière, le 35 liquide peut s'écouler librement à travers le papier-filtre et il n'est pas maintenu par contact avec un entonnoir conique. On utilise habituellement dans les laboratoires chimiques des papiers-filtres ayant un diamètre de 11 centimètres. 72 15420 7 2134700 Un récipient utile pour cette dimension de papier doit avoir un diamètre de corps compris entre 3,8 et 13 centimètres, et un diamètre minimal interne au niveau du col compris entre 1/4 et les 3/5 du diamètre externe. La hauteur totale du récipient 5 n'est pas primordiale.. Par exemple, on réalise un récipient selon 1'inventicn destiné à être utilisé avec un papier-filtre de 11 centimètres de diamètre, replié sous forme conique comme décrit. Sur la figure 1, le diamètre externe 22 est de 6,9 centimètres et le dia-10 mètre interne minimal est de 3,8 centimètres. Le diamètre externe de la partie circulaire de la lèvre 17 est égal à 5,7 centimètres et la hauteur .totale du récipient est de 17,5 centimètres. La hauteur entre la hase et le plan du diamètre interne minimal 16 est de 2,6 centimètres. L'épaisseur des parois 15 est de 1,3 millimètres. On réalise un "bouchon ayant ion dément externe moulé en polypropylène et une partie interne souple moulée en caoutchouc naturel, ayant une dureté de 50 au duromètre. La saillie externe portant la référence 35 sur la figure 3 a un diamètre 20 externe de 3,9 centimètres. Le diamètre interne de la partie formant la cavité est de 2,8 centimètres, la zone évidée 34 ayant une hauteur de 1,3 centimètres. La distance entre la partie inférieure de la partie souple et sa partie supérieure est de 3,55 centimètres. e^. 25 La combinaison du bouchon/du récipient de l'invention forme ton appareil de laboratoire particulièrement utile. Il faub noter que cette combinaison remplace une série d'éléments classiques de laboratoire. Il n'est plus nécessaire de supporter un entonnoir au-dessus d'un récipient ou de transférer un liquide 30 filtré d'un bêcher à un autre récipient plus facile à boucher. Il est souvent nécessaire de disposer un couvercle protecteur supplémentaire sur un bêcher déjà bouché pour réduire les chances de contamination de la zone voisine de la lèvre qui n'est pas protégée. La partie évasée du récipient a une forme 35 telle qu'elle permet le support d'un papier-filtre classique contenant les liquides les plus lourds sans qu'il ne tombe dans le récipient. Contrairement aux erlenmeyers et aux fioles, le récipient de l'invention est facile à nettoyer et son contem 72 15420 8 peut être agité ou traité d'une autre manière par introduction facile de spatules ou analogues, La partie évasée du récipient facilite le versement de poudres. Bien qu'on considère que le récipient est en verre, il peut évidemment être en toute autre matière, par exemple en matière plastique. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de i'invention, qui est défini par les revendications annexés. es 72 15420 2134700 REVENDICATIONS 1. Récipient destiné à la filtration de liquides et capable de supporter un filtre et de contenir le filtrat résultant, ledit récipient étant caractérisé en ce qu'il comprend 5 un corps ayant une base permettant au récipient de tenir en position verticale sur une surface horizontale, un col circulaire, solidaire du corps et placé au-dessus de celui-ci, le diamètre minimal interne du col étant au moins égal aux 2/5 de la dimension externe maximale du corps", mais au plus égal aux 10 3/5 de cette dimension, et une partie évasée disposée au-dessus du col et aboutissant à ion orifice comportant une lèvre supérieure, dont le diamètre externe maximal est inférieur au diamètre externe maximal du corps. 2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en 15 ce que le diamètre interne minimal est de lbrdre de la moitié du diamètre externe maximal. 3. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intersection de la partie évasée avec un plan passant par l'axe vertical du récipient forme un arc de cercle dont le 20 rayon est compris entre le quart et les 2/3 du diamètre minimal interne. - 4. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps est cylindrique. 5. Récipient protégé et fermé de façon étanche, caracté- et un 25 rise en ce qu'il comprend le récipient de la revendication. puchon qui comprend un bouchon souple dont l'extrémité inférieure est disposée au-dessous de la partie évasée et au contact du col, et un couvercle fixé à l'extrémité supérieure du bouchon souple et comportant une chemise protectrice disposée au-dessus 30 et autour de la '..lèvre supérieure du récipient et descendant sur une distance telle qu'elle est proche de l'intersection du corps et du col du récipient lorsque le bouchon est totalement introduit dans le récipient, la chemise ayant une forme générale cylindrique et ayant un diamètre externe à peu près égal à 35 celui du corps. 6. Récipient selon la revendication 5> caractérisé en ce que le capuchon comporte une partie évidée disposée dans sa face supérieure et destinéeà coopérer avec la base du récipient. 10 72 15420 2134700 7. Récipient destiné à la filtration de. liquides, capable de supporter un papier-filtre de 11 centimètres de diamètre replié sous forme conique, et de contenir un liquide, ledit récipient étant caractérisé en ce qu'il comprend un-.corps cylin- 5 drique ayant un diamètre externe compris entre 3,8 et 13 centimètres et comportant une partie de base permettant au récipient de rester debout sur une surface horizontale, un col ayant une section circulaire dans un plan horizontal, le diamètre interne minimal du col étant compris entre les 2/5.et les 3/5 de son dia-10 mètre externe, et une partie évasée placée au-dessus du col et aboutissânt à me lèvre supérieure délimitant un orifice et ayant un diamètre externe maximal inférieur à celui du corps cylindrique et supérieur audit diamètre interne minimal. 8. Récipient selon la revendication 7> caractérisé en ce 15 que la section de la partie évasée par un plan passant par l'axe » vertical du récipient est un arc de cercle dont le rayon est compris entre le*quart et les 2/3 du diamètre interne minimal. 9. Récipient selon l'une des revendications 1 et 7, caractérisé en ce que la partie évasée a une forme tronconique, 20 l'angle du cône ainsi défini étant compris entre 50 et 70°. 10. Récipient selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'angle est de l'ordre de 58°.