Brevet FR2277287A1 — publié le 19760130

ta présente invention concerne la distribution ou la collec- tion de fluides et en particulier de liquides entre un premier récipient, d'une part, destiné à contenir le fluide à distribuer ou à recevoir le fluide collecté et, d'autre part, une pluralité d'autres récipients recevant sélectivement une fraction du fluide distribué ou contenant un fluide à collecter dans ledit premier récipient. L'invention s'applique plus particulièrement mais non exclusivement à la distribution notamment de fractions de liquides provenant de séparateurschromatographiques destinés à séparer des mélanges dans un milieu liquide. Dans de tels appareils, la solution du mélange filtre à travers une colonne en matériel poreux, qui a un pouvoir sélectif de retarder les substances du mélange à degré différent, de façon qu'elles sortent successivement avec le solvant porteur. A la sortie de la colonne chromatographique, on place un collecteur de fractions qui distribue le filtrat dans des fractions de volume égales. Ces fractions contenant les produits séparés sont évaluées ultérieurement. On connaSt déà un certain nombre d'appareils destinés à effectuer une telle opération. Suivant un premier type, il est prévu un plateau annulaire porte-éprouvettes tournant autour d'un axe vertical de manière à présenter chaque éprouvette en dessous d'un distributeur fixe mais orientable. Un tel système est encombrant, ne peut permettre que le remplissage d'éprouvettes de petit diamètre et nécessite l'en- tratnement en rotation d'une masse importante. Suivant un autre type d'appareil, une bande en matière plastique souple enroulée en bobine est déroulée à la manière d'un file, la bande comportant une succession de logements verticaux de réception d'éprouvettes. La bande défile vers un distributeur fixe qui remplit ainsi chaque éprouvette qui se présente sous lui. Un tel appareil est évidemment encombrant et ne permet d'utiliser que des éprouvettes dont les dimensions permettent leur insertion dans lesdits logements. De plus, là aussi, il est nécessaire de déplacer une masse importante. Un autre type d'appareil comporte un distributeur mobile en translation et se déplaçant suivant une trajectoire aller-retour rectiligne. Le distributeur se déplace au-dessus de plusieurs porte-éprouvettes déplaçables par un système un peu complexe de manière que chaque porte-éprouvettes vienne s'aligner à l'aplomb de la trajectoire dudit distributeur. Ce système ne permet pas de traiter un grand nombre d'éprouvettes et implique un déplacement de tous les porte-éprouvettes. En outre, on ne peut opérer qu'avec des éprouvettes de dimensions particulières. Enfin, suivant un autre type connu de collecteur, il est prévu un distributeur mobile dans un plan horizontal suivant deux directions perpendiculaires au-dessus des porte-éprouvettes fixes. Cet appareil nécessite un dispositif de déplacement du distributeur complexe et encombrant et l'on ne peut traiter que des éprouvettes de dimensions déterminées. Par ailleurs, lorsque l'on veut effectuer des distributions de filtrats dans des récipients de plus grande dimension, il n"exis- te pas en pratique d'appareil approprié à ce genre d'opération et on effectue à la main la distribution dans chacun des récipients. L'invention a pour but de palier ces inconvénients et de réaliser un appareil d'un encombrement minimal permettant d'opérer la distribution de fluides à partir d'une source en direction d1u- ne pluralité de récipients de dimensions quelconques ou inversement le groupage ou collecte de fluides dans un récipient unique à partir d'une pluralité de récipients-sources. L'invention a également pour but de réaliser un appareil dans lequel il y ait le minimum d'organes ou parties à déplacer afin de réduire l'encombrement, et les coûts de revient de de fonctionnement de l'appareil. A cet effet,l'invention a pour objet un dispositif pour la distribution ou collection de fluides entre, d'une part, un premier récipient et, d'autre part, une pluralité d'autres récipient caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre creux fixe portant dans sa paroi une série d'embouts de raccordement régulièrement répartis sur le pourtour du cylindre suivant une ligne en spirale, une tête de distribution-collection montée mobile à l'intérieur du cylindre de manière à décrire une trajectoire en spirale pour venir en regard de chacun des orifices desdits embouts, des moyens pour relier ladite texte à un récipient monté-fixe à l'intérieur du cylindre, des moyens pour entratner-la tete pour lui faire décrire sa trajectoire spiralée, des moyens de pompage interposés entre ledit récipient et la tete de distribution-collection et des moyens pour raccorder lesdits embouts chacun à un récipient fixe disposé à l'extérieur du cylindre. Suivant un mode de réalisation,la tête de distribution-col lection est constituée par un embout orienté radialement au cylindre et susceptible de communiquer, par un canal percé dans une bille en matériau résistant au frottement, avec un orifice percé dans la paroi interne du cylindre en regard de chacun desdits embouts du cylindressla bille étant engagée dans un logement de la tête et maintenue constamment appliquée élastiquement contre la paroi du, cylindre. Avantageusement,les les moyens pour faire décrire à la tête de distribution-collection sa trajectoire spiralée sont constitués par une. vis montée fixe coaxialement au cylindre, une noix se déplaçant sur la vis et portant ladite tête, un organe d'entraSnement en rotation de la noix relié par un réducteur à engrenages à un moteur solidaire du cylindre. De préférence, la teste de distribution-collection comporte un second embout de raccordement à bille identique au premier et disposé à cté de celui-ci, et relié à un dispositif de purge à air sous pression. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la des oription qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif selon I'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Fig. 1 représente une vue en coupe verticale d'un dispositif selon l'invention. Fig. 2 représente une vue en coupe horizontale de la texte de distribution du dispositif de la figure 1. Fig. 3 représente une vue schématique en élévation du montage du dispositif de l'invention sur un portoir à éprouvettes, et Fig. 4 représente une vue schématique en élévation du montage du dispositif de l'invention sur un bâti à tiroirs à bouteille. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un cylindre creux 1 pourvu sur son pourtour d'une série d'embouts de raccordement 2 régulièrement répartis dans la paroi du cylindre suivant une spirale. Ces embouts 2 sont constitués par exemple par des manchons engagés dans des perçages 3 ménagés dans la paroi du cylindre 1. En face dé l'orifice de chaque perçage 3 peut venir une texte de distribution-collection désignée par la référence générale 4. Cette tête 4 est en fait double (figure 2) et comprend deux parties identiques destinées, l'une (4a), au transit du fluide,et l'autre,(4b), à la purge. Chaque partie comprend un embout 5 disposé radialement au cylindre 1 et susceptible de communiquer avec chaque orifice de perçage 3 par un canal 6 percé dans une bille 7 en matériau résistant au frottement. La bille 7 est disposée dans un logement de la tête 4 et est appliquée élastiquement constamment contre la paroi interne du cylindre par un ressort B afin d'assurer l'étanchéité nécessaire. L'embout 5 de la tête de distribution-collection 4a est relié par un tuyau souple symbolisé en 9 à un joint tournant 10 coaxial au cylindre 1 monté dans un roulement à billes 11 solidaire d'un flasque 12 fixé au cylindre 1. Le joint tournant 10 communique par un tuyau souple symbolisé par la flèche 13 avec un récipient (non représenté) contenant le fluide à distribuer, le dispositif présentement décrit étant destiné en particulier à la distribution de filtrats en provenance de colonnes chromatographiques. Une pompe (non représentée) est interposée entre ce récipient et le joint 10. La tête 4 est fixée à un support 14solidaire d'une noix 15 se déplaçant le long d'une vis 16 coaxiale au cylindre 1 et montée fixe entre le flasque inférieur 12 et un flasque supérieur 17. A cet effet, la partie supérieure du joint tournant 10 tourillonne sur un prolongement tubulaire fixe 18 de la vis 16. La vis 16 est percée d'un canal 19 communiquant à sa partie supérieure, par un conduit souple symbolisé par la flèche 20, avec une source de purge à air (non représentée). L'extrémité inférieure du canal 19 communique, par un embout 21 solidaire du joint tournant 10 et par l'intermédiaire d'un tuyau souple symbolisé par la flèche 22, avec l'embout 5 de la tête 4b de purge. La noix 15 et le raccord tournant 10 sont entraînés en rota tiotsimultanément par un doigt 23 solidaire d'un plateau tournant 24 lui-même solidaire d'un pignon 25 engrenant avec un autre pignon 26 calé sur un arbre 27 mA par l'arbre de sortie 28 d'un moteur électrique 29 fixé au-dessus du cylindre. Pour avoir un positionnement précis et stable des billes 7 en regard des orifices de perçage 3, il est prévu une bille 30 appliquée élastiquement constamment contre la face supérieure du plateau 24 et susceptible de s'engager dans des dépressions tronconiques 31 ménagées dans le plateau 24. Pour chaque dépression 31 en regard de la bille 30, le perçagé-6 des billes 7 des têtes 4a, 4b est exactement en regard avec les orifices de deux perçages 3 de la paroi du cylindre. La bille 30 est appliquée par un axe 32 sollicité par ressort et commandant un micro-interrupteur 33 chargé de commander les opérations de distribution et de purge. Des toucheaux sont prévus sur la tête 4 pour déclencher des contacteurs de fin de course supérieur (toucheau 34) et inférieur (toucheau 35) de la noix 15. On a représenté en 36 le contacteur de fin de course inférieur et en 37 le contacteur de fin de course supérieur Sur la figure 3, on a représenté le dispositif de la figure 1 monté au-dessus de portoirs 40 à éprouvettes 41. Les portoirs 40 sont posés sur un plateau 40a qui peut coulisser sur des colonnes 42, des vis 43 bloquant le plateau dans laposition voulue. A la partie supérieure des colonnes 42 est disposée une plaque 44 portant des embouts de raccordement 45-à l'aplomb de chaque éprouvette 41. Chaque embout est raccordé, par un tuyau souple non représenté, à lTun des embouts 2 du dispositif distributeur symbolisé en 46 et posé au-dessus de la plaque 44. L'ensemble distributeur 46 - plaque 44 forme avantageusement un bloc amovible pouvant être posé (figure 4-) sur un b ti 47 à casier à bouteilles 48. A cet effet, le bâti 47 comprend à sa partie supérieure une plaque 49 pourvue d'embouts de raccordement 50 disposés en regard des embouts 45 de la plaque 44. Chaque embout 50 est relié par un tuyau souple symbolisé en 51 a l'une des bouteilles 48. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. On va supposer tout d'abord que le dispositif comporte des moyens de minutage pour commander automatiquement le remplissage successif de toutes les éprouvettes 41 par exemple, d'une quantité sensiblement égale. Lorsque l'appareil est mis en marche,la tête 4a(distribution) est en regard du premier des embouts 2. Le liquide à distribuer est injecté par la pompe dans le tuyau 13, le joint tournant 10, le tuyau 9, la tête 4a, l'embout 2 considéré et l'éprouvette 41 affectée à cet embout. Au bout d'un temps donné, réglable, une minuterie interrompt la pompe et met le moteur 29 en marche pour déplacer le plateau 24 et donc la tête 4a d'un cran. Lorsque la bille 30 passe dans la dépression 31 suivante le contacteur 33 déclenche l'arrêt du moteur 29 et la remise en route de la pompe. C'est l'éprouvette suivante qui est alors remplie. La tête 4 se déplace suivant le sens indiqué par la flèche sur la figure 2. Après chaque remplissage d'éprouvette une purge du conduit reliant l'embout 2 à lteprouvette est effectuée par la-tête de purge 4b. Celle-ci est décalée angulairement d'un intervalle correspondant à deux embouts 2 pour des raisons d'encombrement étant donné le faible écart angulaire entre deux embouts 2 consécutifs. La tête de purge 4b envoie de l'air sous pression en permanence ce qui vide les conduits et les assèche. Il serait bien entendu possible d'avoir un fonctionnement intermittent de la purge d'air. Les diverses éprouvettes se remplissent ainsi successivement. Après le remplissage de la dernière éprouvette, la noix 15 , en se déplaçant à nouveau (vers le bas en considérant la figure va faire entrer en contact le toucheau 35 avec l'organe sensible du contacteur 36 de fin de course. A ce moment le contacteur 36 déclenche le retour au point de départ de la noix 15 et de la tête 4, la pompe étant maintenue hors service. La position de départ de la tête est détectée par le contacteur 37 qui arrête la tête dans la position désirée en vue d'un nouveau cycle. Le fonctionnement du dispositif est rigoureusement le même, qu'il s'agisse du remplissage d'éprouvettes (version analytique, figure 3) ou de récipients plus importants (version préparative figure 4). Un tel dispositif est particulièrement intéressant par son faible encombrement correspondant au maximum à celui du portoir à éprouvettes dans la version analytique, par le très faible nombre d'organes en déplacement, les récipients demeurant immobiles4 et par le grand nombre de voies de distribution que peut offrir 11 appareil puisqu'il suffit d'ajouter des embouts 2 sur le cylindre dont le diamètre peut évidemment varier. Bien entendu? l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les Variantes. Par ailleurs, on a décrit l'appareil dans son application à la distribution d'un liquide depuis un récipient unique en direction d'une pluralité d'autres récipients mais il est évident que 1'appareil peut fonctionner de manière réversible et effectuer une collection ou un groupage de diverses quantités de liquides ou de fluides, depuis une pluralité de récipients en direction d'un récipient unique. I1 suffit pour cela de faire fonctionner la pompe de propulsion du liquide ou du fluide en sens inverse. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la distribution ou collection de fluides entre, d'une part, un premier récipient, et, d'autre part, une pluralité d'autres récipients, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre creux fixe portant dans sa paroi une série d'embouts de raccordement régulièrement répartis sur le pourtour du cylindre suivant une ligne en spirale, une tête de distribution-collection montée mobile à I'intérieur du cylindre de manière à décrire une trajectoire en spirale pour venir en regard de chacun des orifices desdits embouts, des moyens pour relier ladite tête à un récipient monté fixe à l'intérieur du cylindre, des moyens pour entraîner la tête pour lui faire décrire sa trajectoire spiralée, des moyens de pompage interposés entre ledit récipient et la tête de distribution-collection et des moyens pour raccorder lesdits embouts chacun à un récipient fixe disposé à l'extérieur du cylindre. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de distribution-collection est constituée par un embout orienté radialement au cylindre et susceptible de communiquer, par un canal percé dans une bille en matériau résistant au frottement avec un orifice percé dans la paroi interne du cylindre en regard de chacun desdits embouts du cylindre, la bille étant engagée dans un logement de la tête et maintenue constamment appliquée élastiquement contre la paroi du cylindre. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour faire décrire à la tête de distribution-collection sa trajectoire spiralée sont constitués par une vis montée fixe coaxialement au cylindre, une noix se déplaçant sur la vis et portant ladite tête, un organe d'entrainement en rotation de la noix relié par un réducteur à engrenages à un moteur solidaire du cylindre. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête de distribution-collection comporte un second embout de raccordement à bille identique au premier et disposé à côté de celui-ci et relié à un dispositif de purge à air sous-pression. 5. Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'embout de la tête de distribution-collection est relié par un tuyau spuple à un joint tournant coaxial à ladite vis, interposé entre celle-ci et le flasque support de vis et luimême relié auxdits moyens de pompage, ledit joint tournant étant entraîné en rotation simultanément avec la tête de distribution-collection, 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau coaxial à la vis, entraîne en rotation simultanément avec la tête et pourvu de moyens coopérant avec des moyens solidaires du cylindre pour positionner avec précision la tête de distribution-collection en face de chaque embout de raccordement du cylindre. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par des dépressions ménagées dans le plateau et coopérant avec une bille, sollicite élastiquement en direction du plateau et portée par un support solidaire du cylindre. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le déplacement de la bille agit sur un contacteur de commande du moteur et des moyens de pompage. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractrissé en ce qu'il comporte des contacteurs de fin de course de la tête de distribution-collection. 10. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé sé en ce que l'embout de la tête de purge est relié par un tuyau souple audit joint tournant lui-même en communication avec un canal percé dans la vis et relié à la pompe du dispositif de purge. 11. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, ca ractérisé en ce qu'il est fixé sur un plateau portant des embouts de raccordement disposés verticalement et reliés chacun à -l'un des embouts du cylindre. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à Il caractérisé en ce que l'ensemble distributeur forme un bloc amovible pouvant être posé sur un bâti et que le bâti com Dorte à sa tartie supérieure un Dlateau intermédiaire Pourvu - - - - -- - - y - - - - se trouvant a; l7apl9mb d'embouts de raccorlement disposes en regard des embouts/de cna- que flacon récepteur, ledit plateau permettant le remplissage des flacons lorsque ceùx-ci ne se trouvent pas directement à l'aplomb des sorties du distributeur.