Brevet FR2137308A1 — publié le 19721229

L'invention a pour objet un appareil pour l'adjonction de liquides en quantités dosées. Dans le domaine des analyses chimiques ou "biologiques, il est souvent requis d'admettre dans un récipient, ou dans une multiplici-5 té de récipients, deux liquides suivant des doses déterminées, par exemple pour la dilution d'un milieu liquide par un autre liquide. L'appareil selon l'invention est destiné à l'exécution d'une telle opération, ou d'une succession de telles opérations, la dose de chaque milieu liquide pouvant être ajustée à volonté0 1 o L'appareil selon l'invention est caractérisé par ce fait qu'il comprend deux pompes à piston montées l'une à la suite de l'autre dans un circuit ouvert à l'une et à l'autre de ses extrémités pour l'admission et l'expulsion d'un milieu liquide, avec un premier moyen d'obturation sur la partie du circuit interposé entre les deux pompes ■j5 et un second moyen d'obturation à une extrémité du circuit, les pistons des pompes étant animés de mouvements synchrones. Avec un tel appareil, un cycle de fonctionnement des deux pompes assure l'adjonction, à un milieu liquide présent suivant une dose à l'extrémité du circuit, d'un autre- liquide présent à l'autre 20 extrémité du circuit et cela suivant une dose qui peut être différente de la première. L'invention vise une forme de réalisation suivant laquelle on prévoit des moyens pour régler indépendamment la course des pistons. Dans une exécution préférée, les pompes font partie d'une uni-25 té comprenant un moteur électrique d'actionnement propre à être mis en route par des signaux qui sont fournis par un programmateur électrique . Avantageusement, l'arrêt du moteur est commandé à partir de la position des pistons. 50 Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue schématique d'un appareil selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle par l'arrière d'un tel 35 appareil; - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un appareil selon l'invention; - la figure 4 est une vue en plan d'une came; - la figure 5 est une vue en coupe, selon la ligne 5-5, de la 40 figure 4; 71 1795?) 2137308 - la figure 6 est une vue schématique d'une partie de l'appareil; - la figure 7 est une vue en perspective d'un organe faisant partie de l'appareil; 5 - la figure 8 est une vue frontale en élévation de l'appareil selon l'invention; et - la figure 9 est un diagramme. Dans un "bloc 10 (figure 1), avantageusement en matière plastique transparente, sont pratiqués deux forages cylindriques 11 et 10 12 à axes parallèles, de même longueur et, dans la forme de réalisation décrite, de diamètres différents, le forage 11 étant d'un plus grand diamètre que le forage 12. Dans chacun des forages est présent un piston plongeur, respectivement 13 et 14. Chacun des pistons, 13 par exemple, ménage avec la surface interne 15 du forage 15 dans lequel il est logé un intervalle de l'ordre du millimètre, cette indication numérique n'ayant aucun caractère limitatif„ L'étan-chéité est fournie par un joint 16 que présente une "bague 17, avantageusement montée de manière amovible. La chambre 21 de la première pompe, ménagée par le forage 11 20 et le piston 13, est en communication par une tubulure 22 issue de la partie supérieure 23 du forage 11 avec la partie inférieure de l'intervalle annulaire 24 que ménage le piston 14 de la deuxième pompe avec le forage 12, ledit intervalle étant limité par les moyens d'étanchéité 260 25 La tubulure 22 comprend un tuyau 27, obturable par écrasement, placé dans l'intervalle que ménage un appui mobile 28 (figurœ 2 et 3) de forme prismatique à sommet arrondi et une coupelle 29 placée en regard d'une seconde coupelle 31, dont la concavité est tournée vers celle que présente la coupelle 29. La face externe de la coupel-30 le' 31 est propre à coopérer avec un second tuyau 32 reposant sur un appui mobile 41', prismatique, à sommet arrondi. Le second tuyau 32 fait partie d'une tubulure 33, (figure 1), issue de la partie inférieure 34 de la chambre 21 et dont l'autre extrémité est munie d'une aiguille creuse 35 pour le prélèvement d'un liquide de dilution, 35 par exemple de l'eau physiologique, placée dans un récipient 36. De la partie supérieure 37 du forage 12 est issue une tubulure 38 dont l'autre extrémité est munie d'une aiguille creuse 39» et ladite extrémité est avantageusement montée mobile de manière que l'aiguille 39 puisse occuper l'une de deux positions 39^ et 392 40 pour pouvoir coopérer avec un premier récipient 40 et un second ré 71 17955 3 2137308 cipient 41• La position de l'ensemble comprenant les deux appuis 28 et 41' est dépendante de la position angulaire d'une came 42 (figures 4 et 5) coopérant avec un galet 43 pour l'entraînement d'un équipage mo-5 bile 44 soumis à l'action de moyens élastiques 30. La came ou organe d'appui 42 forme la partie postérieure d'un . disque 51 (figures 4 à 6) dans lequel est monté un ergot 54 portant un galet 54' (figures 3 et 6), logé dans une boutonnière horizontale 55 solidaire, d'une part, d'un manchon 45 monté à coulissement 10 sur un arbre vertical 46 fixé au bâti 47 de l'appareil et, d'autre part, pour son entraînement suivant un mouvement de va-et-vient, d'une pièce 56 (figure 7) présentant deux créneaux 57 et 58 à fonds arrondis 59 et 59'. Dans les créneaux 57 et 58 sont logées des tiges 60 et 61, (figure 8), solidaires des pistons 13 et 14, respective-15 ment, et qui présentent des épaulements 62 et 63 coopérant avec la faoe supérieure 64 de la pièce 56. Sur la tige 60 peut être positionnée une butée 67 présentant un index 68 se déplaçant en regard d'une graduation d'une échelle 69. Sur la tige 61 peut de même être positionnée une butée 70 présentant un index 71 se déplaçant en re-20 gard d'une graduation d'une échelle 72. L'appareil comprend un moteur électrique M dont l'arbre constitue l'entrée d'un dispositif d'embrayage-frein ainsi que des moyens pour commander, par un signal électrique fourni par un programmateur, le dispositif d'embrayage-frein à l'arrivée d'une impulsion de cou-25 rant, laquelle provoque la mise en rotation du disque 51 • Des moyens sont prévus pour assurer l'arrêt de l'entraînement à partir du mécanisme de l'appareil, par exemple après un tour complet du disque. Un bouton 81 permet le passage du fonctionnement automatique, 30 c'est-à-dire le démarrage par application d'un signal électrique fourni par le programmateur et l'arrêt après un cycle de fonctionnement, en fonctionnement manuel où le démarrage et l'arrêt sont commandés manuellement. Un interrupteur 82 (figure 3) permet l'initialisation, c'est-35 à-dire le démarrage de l'appareil pour une position prédéterminée de ses organes mobiles. Le fonctionnement est le suivant : Au départ, l'ensemble du circuit hydraulique, y compris les chambres des pompes à pistons plongeurs, est rempli de liquide, par 40 exemple d'eau physiologique. 71 17955 4 2137308 A l'arrivée d'une impulsion de courant fourni par le programmateur, la pièce 56, initialement en position haute, est entraînée vers le "bas lors de la rotation du disque 51, par l'intermédiaire du galet 54', le mouvement rectiligne de descente de la pièce 56 5 étant assurée par coulissement du manchon 45 sur l'arbre 46« Dans cette phase le tuyau 27 est écrasé, interrompant la communication entre la chambre 24 de la petite pompe et la chambre 21 de la grande pompe, le tuyau 32 n'est pas écrasé, laissant une libre communication entre la chambre 21 et le récipient 36„ 10 Lorsque la pièce 56 rencontre la butée 70 fixée sur la tige de piston 61, le piston 14 est entraîné dans un mouvement de haut en bas et cela jusqu'à sa fin de course vers le bas. Le volume de la chambre 24 augmente progressivement et du liquide est aspiré par la tubulure 38 à partir du récipient 40. Toute communication entre 15 la chambre 24 et la chambre 21 étant, dans cette phase, interrompue par écrasement du tuyau 27, la quantité de liquide ainsi aspiré correspond exactement à la course du piston 14. Au cours de la même phase de descente de la pièce 56, lorsque celle-ci coopère avec la butée mobile 67 fixée sur la tige de pis-20 ton 60, le piston 13 est entraîné vers le bas. Le tuyau 32 laissant dans cette phase, une libre communication entre la chambre 21 et le récipient 36, il se produit une aspiration du liquide, par exemple de l'eau physiologique, contenu dans le récipient 36, et suivant un volume qui correspond exactement à la descente du piston 13, toute 25 communication entre la chambre 21 et la chambre 24 étant alors interrompue par écrasement du tuyau 27. L'arrêt de la course de l'un et l'autre des pistons est commandé à partir du mécanisme même de l'appareil, assurant ainsi la constance de la position d'arrêt, de sorte qu'aussi bien le volume 30 aspiré dans la chambre 24 que le volume aspiré dans la chambre 21 correspondent respectivement aux indications numériques visibles sur les échelles 72 et 69 respectivement en face des index 71 et 68 Dans la phase suivante, commandée par un signal fourni par le programmateur, le tuyau 32 est écrasé et au contraire le tuyau 27 35 est libéré et cela par coopération de la came 42 avec l'équipage mobile 44 sollicité vers le haut, sur les dessins, contre l'action du ressort 30. La pièce 56 est entraînée dans un mouvement vers le haut par la rotation du disque 51• Au cours de ce mouvement, elle coopère avec les épaulements 62 et 63 des deux pistons 13 et 14. 40 Les pistons se déplacent simultanément vers le haut et, en raison 71 17955 5 2137308 de l'écrasement du tuyau 32, tout le liquide refoulé est expulsé par l'aiguille ou seringue 39 dans un récipient 41 qui est maintenant surplombé par ladite aiguille. Le liquide refoulé est d'abord celui qui a été aspiré à partir du récipient 40 dans la première phase et 5 ensuite une quantité d'eau physiologique égale à celle qui a été aspirée à partir du récipient 36 au cours de la première phase. On dispose donc dans le récipient 41 d'un milieu liquide qui comprend le liquide qui a été aspiré à partir du récipient 40, par exemple du sang total centrifugé dont on prélève une fraction des 10 globules dans le but d'effectuer une dilution avec du sérum physiologique dans une proportion définie par la position des butées mobiles 70 et 67. Au cours de l'une et l'autre phases,tant d'aspiration que de refoulement, il y a une circulation de liquide dans l'une et l'autre 15 des chambres des deux pompes. La boutonnière 55 avec laquelle coopère le galet 54* est prévue pour que la commutation des vannes 2 que constituent les tuyaux 27 et 32 coopérant avec les appuis mobiles 28 et 41 ' s'effectue a-lors que les pistons sont immobiles. 20 Le dispositif pour l'obturation des tuyaux 27 et 32 par écra sement, qui fait application d'un ressort 30 de force calibrée, permet un fonctionnement répété sans détérioration desdits tuyaux. La figure 9 précise, sur sa partie inférieure, l'état d'ouverture et de fermeture des vannes et Y2 respectivement. 25 Le diagramme 74 en la partie supérieure de la figure est re présentatif du fonctionnement de la commande du vannage.. Les points 75 et 76 correspondent respectivement au point mort bas et au point mort haut du galet 54f. L'intervalle angulaire entre le point 75 et le point 76 correspond au déplacement dudit galet dans la bouton-30 nière 55- L'arrivée d'un signal issu du programmateur commande chaque cycle de fonctionnement. Si on désire procéder au rinçage, il suffit de mettre le bouton 81 sur le fonctionnement en manuel pour assurer une succession 35 ininterrompue de cycles de fonctionnement, les vannes et Y^ prenant successivement toutes les conditions montrées sur la partie inférieure de la figure 9» Le fonctionnement de l'appareil même non rempli de liquide n'entraîne pas de détérioration. 40A Le simple remplacement des pistons et des bagues d'étanchéité 71 17955 6 2137308 correspondantes permet de modifier le volume propre de l'une et/ou de l'autre pompe. 71 17955 7 2137308 REVENDICATIONS 1 . Appareil pour la dilution, par un liquide d'échantillons liquides, notamment en vue d'analyses chimiques ou biologiques, caractérisé en ce qu'il comprend deux pompes à piston montées l'une à la suite de l'autre dans un circuit dont une extrémité débouche 5 dans un récipient contenant l'échantillon à diluer, ledit circuit comprenant une vanne dans sa partie interposée entre les deux pompes et une vanne dans sa partie comprise entre son autre extrémité et la pompe adjacente. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 les pompes sont du type à piston plongeur.. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des pistons plongeurs ménage un intervalle avec la surface interne du corps de pompe dans lequel il est logé, des moyens d'é-tanchéité à montage amovible étant prévus entre le piston plongeur 15 et le corps de pompe. - 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour l'entraînement en commun de l'un et l'autre des pistons. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que 20 l'entraînement des pistons se fait par l'intermédiaire de deux butées de position ajustable. 6. Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour manoeuvrer les vannes aux points morts haut et bas des pistons» 25 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fermeture des vannes est obtenue par écrasement d'un tuyau que comporte l'appareil entre les pompes et écrasement d'un tuyau que comporte l'appareil entre la pompe et le récipient à diluant. 8. Appareil selon la revendication 7,caractérisé en ce que les 30 tuyaux sont disposés entre un appui fixe et un appui mobile d'un dispositif d'écrasement à commande par came. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'écrasement comprend des moyens élastiques calibrés pour limiter l'écrasement de chaque tuyau. 35 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire démarrer le mouvement des pistons par un signai électrique. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arrêt du mouvement des pistons est obtenu par une commande à par-40 tir du mécanisme même d'entraînement.