Brevet FR2363785A1 — publié le 19780331

La présente invention a pour objet un distributeur de volumes prédéterminés d'un liquide plus particulièrement destiné à la distribution de produits biomédicaux. On sait que le principal problème posé par la distribution de volumes prédéterminés d'un produit en vue d'une analyse biomédicale réside dans la nécessité de doser de très faibles volumes avec une grande précision. Or les distributeurs conçus antérieurement a la présente invention ne sont pas adaptés à la distribution de volumes faibles et précis car ils ne permettent pas d'éviter des variations non contr6lées du volume à distribuer De ce fait, on utilise habituellement pour des analyses biomédicales des pipettes manuelles d'un type classique ce qui nécessite un mouvement de va et vient entre le récipient contenant le produit à distribuer et les différents tubes d'analyse dans lesquels un volume donné du produit doit être distribué. La présente invention a précisément pour objet un distributeur de volumes prédéterminés d'un liquide qui ne présentant pas les inconvénients des distributeurs de l'art antérieur peut notamment titre utilisé de façon avantageuse pour la distribution d'un produit biomédical. Le distributeur de volumes prédéterminés dwun liquide contenu dans un récipient objet de cette invention se caractérise en ce qu'il comporte l'intérieur d'un corps : - trois chambres adjacentes constituant successivement une chambre d'aspiration pourvue sa partie inférieure d'un orifice raccordé å un tube dont l'extrémité libre est immergée dans le fluide dudit récipient, une chambre de dosage et une chambre d'évacuation pourvue d'un orifice d'évacuation, ladite chambre de dosage pouvant être mise en communication avec ladite chambre d'aspiration ou ladite chambre d'évacuation par des orifices d'entrée et de sortie délimités respectivement par un premier joint et un deuxième joint, ce deuxième joint étant juxtaposé audit orifice d'évacuation, - un piston doseur ramené, par un ressort de rappel, dans une position de repos pour laquelle son extrémité est située dans ladite chambre d'aspiration et déplacé, par des moyens de commande agissant l'encontre dudit ressort, jusqu' à une position extrême pour laquelle il coopère avec ledit deuxième joint, ledit piston doseur étant apte à coopérer lors de son déplacement avec ledit premier joint. - un obturateur taré de l'orifice de sortie de ladite chambre de dosage assurant l'ouverture de cet orifice sous l'action de la poussée du volume prédéterminé de liquide déplacé par ledit piston doseur. Le distributeur de l'invention tel que caractérisé ci-dessus a notamment l'avantage de permettre : - le dosage précis d'un volume prédéterminé du liquide à distribuer en permettant, de façon aisée, une coopération satisfaisante dudit piston doseur et dudit obturateur taré avec chacun desdits joints et l'aspiration du liquide à distribuer par l'intermédiaire dudit premier joint, - la réalisation en continu du dosage d'un volume prédéterminé de liquide et de l'évacuation de ce volume gracie à la coopération avantageuse dudit piston doseur et dudit obturateur taré par l'intermédiaire du volume dosé de liquide,ci pour une position appropriée de l'orifice d'évacuation par rapport audit deuxième joint. Selon l'invention, ledit obturateur taré du distributeur est de préférence constitué par un piston ramené par un ressort de rappel dans une position de repos pour laquelle il coopère avec ledit deuxième joint et déplacé à l'encontre du ressort par ledit piston doseur. Selon une disposition particulière de l'invention ledit récipient est de façon avantageuse fixé de façon amovible sur le corps du distributeur, Ainsi le distributeur de l'invention a l'avantage d'entre totalement indépendant. Selon l'invention, lesdits moyens de commande dudit piston doseur peuvent trie soit manuels soit pneumatiques. Par ailleurs, selon l'invention, la modification du volume de liquide à distribuer est de préférence réalisée en réglant le degré de pénétration du piston de l'obturateur taré dans ladite chambre de dosage. A cet effet, le cylindre du piston dudit obturateur est constitué par une bague filetée apte à coopérer avec un filetage complémentaire ménagé dans ledit corps, ladite bague formant butée pour ledit piston à chacune de ses extrémités et l'extrémité dudit piston susceptible dextre contenue dans ladite chambre de dosage présentant un alésage axial en communication avec un trou radial débouchant, pour la position de repos dudit piston, dans ladite chambre de dosage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation du distributeur de l'invention donné à titre illustratif mais nullement limitatif. Cette description sera faite au regard de la figure unique annexée sur laquelle on a représenté schéma- tiquement en coupe longitudinale l'ensemble du distributeur de l'invention. On voit sur la figure 1 que le distributeur de l'invention se compose essentiellement d'une cavité 3 ménagée dans un corps 1, de deux pistons 5 et 7 portés par ledit corps 1, ladite cavité 3 et lesdits pistons 5 et 7 étant conçus et associés de façon à permettre l'aspiration dans ladite cavité 3 du liquide à distribuer contenu dans le récipient 9, le dosage dans ladite cavité 3 d'un volume prédéterminé dudit liquide et l'évacuation hors de ladite cavité3 dudit volume de liquide dosé. Plus précisément ladite cavité 3 est subdivisée, au moyen de deux joints toriques 11 et 13, en trois parties constituant successivement une chambre d'aspiration 13a dans la partie inférieure de laquelle est ménagée un orifice 13'a raccordé à un tube 15 dont l'extrémité libre est immergée dans le liquide à distribuer dudit récipient 9, une chambre de dosage 13b comprise entre lesdits joints 11 et 13, une chambre d'évacuation 13c dans laquelle est ménagé un orifice d'évacuation 13'c raccordé à un tube d'écoulement du liquide à distribuer 17 Dès à présent on peut noter que ledit orifice 13'c doit oestre ménage dans ladite chambre 13c immédiatement à cQté dudit joint 13. D'autre part, on remarque sur la figure 1 que le corps 1 est rendu solidaire d'une part, du récipient 9, ce dernier étant fixe de façon amovible par l'intermédiaire de l'anneau 21 sur le support 19 prévu sur ledit corps 1 et d'autre part, d'une poignée 21d'une forme appropriée pour assurer une tenue en main satisfaisante du distributeur. On peut, par ailleurs, noter que ledit tube d'écoulement 17 peut ètre orienté à 900 par la pièce 23 articulée en 25 sur l'extrémité avant du corps 1. Sur la figure 1 on voit que les pistons 5 et 7 sont agencés par rapport à ladite cavité 3 de façon à ce que leurs parties actives, externes à leurs cylindres respectifs 6 et 8, pénètrent dans ladite cavité 3 par chacune de ses extrémités, l'étanchéité de ladite cavité 3 étant réalisée par les joints toriques 27 et 29. Le piston 5 est destiné au dosage dans ladite chambre de dosage 13b du volume prédéterminé du liquide à distribuer. A cet effet, il est susceptible d'obstruer chacune des extrémités de ladite chambre 13b en coopérant avec lesdits joints 11 et 13. Ledit piston 5 est soumis d'une part, à l'action d'un ressort de rappel 31 le ramenant dans une position de repos pour laquelle son extrémité libre externe au cylindre 6 débouche dans ladite chambre d'aspiration 13a et d'autre part, à l'action d'une poussée exercée manuellement au moyen d'une tige 33 solidaire dudit piston 5 pour déplacer ce dernier jusqu'à une position extrême pour laquelle il coopère avec ledit joint 13e On peut noter que ladite tige 33 est solidaire d'un poussoir 35 apte à venir en butée lorsque le piston 5 atteint sa position extrême contre un épaulement 37 dudit corps 1. On précise qu'en vue d'un dosage précis du volume prédéterminé de liquide à distribuer les joints 11 et 13 sont précontraints dans des gorges de ladite chambre 13b à une valeur au moins égale a la force de poussée exercée sur le piston 5. Le piston 7 est destiné à obturer la sortie de la chambre de dosage 13b lors du dosage du volume prédéterminé de liquide à distribuer et à autoriser l'évacuation du volume prédéterminé une fois dosé par l'orifice d'évacuation 13 'c. A cet effet, ledit piston 7 est soumis à l'action d'un ressort de rappel 39 le ramenant dans une position de repos pour laquelle ledit piston 7 coopère avec le joint 13 et autorisant son recul, sous l'action de la poussée du piston 5 transmise par le volume de liquide dosé dans ladite chambre 13b, jusqu'à une position pour laquelle il autorise l'évacuation du volume dosé sans rupture de l'étanchéité de la chambre 13c. On peut noter que le cylindre 8 du piston 7 est constitué par une bague filetée 41 coopérant avec un filetage complémentaire 43 prévu dans la partie avant du corps 1, ladite bague 41 étant rendue solidaire à l'une de ses extrémités d'une butée 41a et présentant à son autre extrémité une collerette de retenue 41b, la butée 41a et la collerette 41b déterminant les positions de fin de course du piston 7. Ainsi en positionnant ladite bague 41 dans ledit corps 1, il est possible de régler le degré de pénétration dudit piston 7 dans ladite chambre 13b en vue d'une modification du volume de liquide à distribuer Lorsqu'au repos le piston 7 pénètre, dans ladite chambre 13b, au-del du joint 13, il convient de prévoir dans ledit piston 7 un alésage axial en communication avec un trou radial et ceci de façon telle que ledit trou radial débouche, lors du dosage du volume à distribuer, dans ladite chambre 13b. On précise que le positionnement de ladite bague 41 dans ledit corps 1 peut être réalise soit lors du montage du distributeur soit lors de son utilisation lorsque la pièce 23 est dans une position telle que ladite bague 41 soit accessible. De plus, il va de soi que la modification du volume de liquide à distribuer pourrait être obtenue de manière différente par exemple en modifiant le diamètre des pistons 5 et 7. Par ailleurs, on précise que l'aménagement d'un alésage axial et d'un trou radial pourrait également être retenu pour le piston doseur 5 dans le But d'augmenter la précision du dosage qui serait dès lors obtenu lors du passage du trou radial au droit du joint 11. On peut, d'autre part, noter que les moyens de commande du piston 5 peuvent de façon avantageuse être pneumatiques. Dans ce cas, le piston 5 constituerait la tige active d'un vérin pneumatique et les moyens pour l'actionner pourraient être logés dans la poignée 2 du distributeur. Le fonctionnement du distributeur décrit ci-dessus est le suivant. Dans un premier temps on réalise le vide dans ladite cavité 13 en vue de l'aspiration dans cette dernière du liquide contenu dans le récipient 9 de la façon suivante. Une pression sur le piston 5 par l'intermédiaire de la tige 33 engendre le déplacement dudit piston 5 et par suite assure - l'obturation étanche de la chambre de dosage 13D lors du passage dudit piston 5 au droit du joint 11, - la compression de 1 air contenu dans ladite chambre de dosage 13b jusqu'à ce que la pression exercée sur le piston 7 soit supérieure à celle qu'exerce le ressort 39, - le recul du piston 7 jusqu'à la rupture de l'étanchéité de ladite chambre de dosage 13b au passage du joint 13, - ltevacuation de l'air par l'orifice d'évacuation 13'c. L'arrêt de la pression exercée sur la tige 33 autorise le retour en position de repos des pistons 5 et 7 et par suite assure - la réalisation du vide dans ladite chambre de dosage 13b, - l'aspiration du liquide du récipient 9 dans ladite chambre d'aspiration 13a. On assure ensuite comme précédemment le remplissage du distributeur par le liquide à savoir le remplissage de la cavité 3 et des tubes 15 et 17 puis la distribution du liquide. Ainsi, le déplacement du piston 5 engendre successivement - le refoulement du liquide contenu dans la chambre 1a vers ledit récipient 9, - au passage du joint 11, l'emprisonnement dans ladite chambre de dosage 13b d'un volume donné du liquide, - 1'évacuation du volume prédéterminé de liquide à distribuer correspondant au volume de liquide qui précédemment emprisonné dans la chambre 13b, est déplacé par le piston 5, volume qui peut être sensiblement égal au volume de la chambre 13b lorsque le piston 5 coulisse avec un jeu minimum dans cette dernière. REVENDICATIONS 1. Distributeur de volumes prédéterminés d'un liquide contenu dans un récipient, caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur d'un corps : - trois chambres adjacentes constituant successivement, une chambre d'aspiration pourvue, à sa partie inférieure, d'un orifice raccordé à un tube dont l'extrémité libre est immergée dans le fluide dudit récipient, une chambre de dosage et une chambre d'évacuation pourvue d'un orifice d'évacuation, ladite chambre de dosage pouvant être mise en communication avec ladite chambre d'aspiration ou-ladite chambre d'évacuation par des orifices d'entre et de sortie délimités respectivement par un premier joint et un deuxième joint, ce deuxième joint étant juxtapose audit orifice d'évacuation. - un piston doseur ramené, par un ressort de rappel, dans une position de repos pour laquelle son extrémité est située dans ladite chambre d'aspiration et déplacé, par des moyens de commande agissant à l'encontre dudit ressort, jusqu' à une position extrême pour laquelle il coopère avec ledit deuxième joint, ledit piston doseur étant apte à coopérer lors de son déplacement avec ledit premier joint, - un obturateur taré de l'orifice de ortie de ladite chambre de dosage assurant l'ouverture de cet orifice sous l'action de la poussée du volume prédéterminé de liquide déplacé par ledit piston doseur. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit obturateur taré est constitué par un piston ramené, par un ressort de rappel, dans une position de repos pour laquelle il coopère avec ledit deuxième joint et déplacé, à 1 l'encontre dudit ressort, par ledit piston doseur de façon à autoriser l'évacuation du volume prédéterminé de liquide. 3. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit récipient est fixé de façon amovible sur ledit corps. 4. Distributeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre du piston constituant ledit obturateur est constitué par une bague filetée apte à coopérer avec un filetage complémentaire ménagé dans ledit corps, ladite bague formant butée pour ledit piston à chacune de ses extrémités et l'extrémité du piston dudit obturateur susceptible d'être contenue dans ladite chambre de dosage présentant un alésage axial en communication avec un trou radial débouchant, pour la position de repos dudit piston, dans ladite chambre de dosage. 5. Obturateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande du piston doseur sont manuels. 6. Obturateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande du piston doseur sont pneumatiques.