Brevet FR2495317A1 — publié le 19820604

DISPOSITIF A SERINGUE DESTINE AU PRELEVEMENT ET A LA DISTRIBUTION DE QUANTITES PRE-DETERMINEES DE LIQUIDES ET ACTIONNE PAR VERIN PNEUMATIQUE OU HYDRAULIQUE. La présente invention concerne les instruments du type "pipette automatique", permettant de prélever, distribuer ou injecter des quantités pré-déterminées de liquides voire de gaz. Les pipettes automatiques sont actuellement de deux types a) à piston actionné manuellement pour l'aspiration et le rejet du liquide, l'un des deux mouvements étant parfois dû à un ressort de rappel ; b) à piston mû par un moteur électrique indexé et un système vis-écrou ou une crémaillère, ce qui donne un ensemble relativement lourd qui doit être, dans certains cas, situé dans un boîtier externe. Le prélèvement se fait alors à ltextrêmité d'un tube souple relié à ce boîtier. Les pipettes à mouvement manuel présentent I'incnvénient de devoir être tenues à pleine main, le poussoir étant manoeuvré par le pouce. Cette tenue rend difficiles les travaux dans les petits récipients. De plus, la fatigue du pouce peut entraîner des erreurs par suite de mouvements incomplets. Les pipettes électriques sont lourdes et fatigantes quand le système moteur est situé dans la pipette elle-même. Quand il est délocalisé le tuyau souple qui le relie à la pointe de travail est une source d'erreur et d'imprécision à cause de sa déformation lors des mouvements de la main. Gans le dispositif, objet de l'invention, le mouvement du piston de la seringue de prélèvement est obtenu par un micro-vérin pneumatique ou hydraulique, dont le piston est situé dans l'axe de celui de la seringue et relié à celui-ci de façon rigide. Les dimensions et /e poids d'un tel système permettent une tenue à la façon d'un stylo d'où une amélioration de la précision des gestes de prélèvement ou de distribution. De plus, l'utilisateur n'actionne pas directement la seringue et n'a pas d'effort à fournir. Les volumes aspirés et rejetés sont proportionnels à la course du micro-vérin. Cette course peut être limitée de deux façons a) dans le cas dtun vérin pneumatique, qui peut être à simple effet avec ressort de rappel ou à double effet, on utilise deux butées franches dont l'un peut être réglable extérieurement,par exemple, par un tambour gradué du type vernier ; b) dans le cas d'un vérin hydraulique, qui peut être à simple effet, la pression atmosphérique assurant la solida rité du piston avec le fluide moteur lors des retours, ou double effet, on peut également, en basse pression, utiliser des butées franches, comme précédemment.Mais on peut aussi utiliser une commande indexée : Icapport ou le retrait de fluide moteur dans le micro-vérin de commande est provoqué par un vérin externe dont le piston est lui même indexé, par exemple par un moteur électrique pas à pas. Les chambres des vérins sont alors reliées deux à deux par un tube souple. Ltinfluence de la déformation du tube souple sur la précision des prélèvements est alors réduite dans le rapport des sections de la seringue S et du micro-vérin S s v Une variation du volume interne du tube Dv, donne une variation identique du volume mesuré dans le cas d'un prélèvement directement à ltextrêmité de ce tube.Dans le cas d'un micro-vérin de seringue la variation du volume manipulé D est m S 2 Dm = Dvx S = (diamètre seringue) X O Dv v S (diamètre vérin )2 v De façon générale, Sv est largement supérieur à s s Dans tous les cas, on peut utiliser pour la commande des divers mouvements les dispositifs habituels des techniques hydrauliques et pneumatiques. Dans une réalisation particulière, une microvanne de commande peut être intégrée dans la pipette et située sous l'index de l'utilisateur. Dans une autre réalisation particulière, le gaz moteur proviendra dtune réserve constituée ou remplie par une cartouche du type utilisé pour les siphons d'veau gazeuse. On pourra ainsi disposer de recharges facilement stockables et transportables. On pourra aussi disposer grâce à ce dispositif d'un système anti-déflagrant mû et commandé sans organe électrique. Le dessin'annexe est une vue en coupe du dispositif. Les sources de fluide, air ou huile ne sont pas représentées. Le piston 2 de la seringue de prélèvement I est solidaire du piston 3 d'un micro-vérin 4 de commande fixé à l'intérieur du corps de la pipette 5. Dans une réalisation particulière, cette fixation sera étanche grace à deux joints toriques 8. Le fluide moteur peut pénétrer dans chacune des chambres du vérin par les orifices 6 et 7, le corps de la seringue pouvant dans une réalisation particulière servir de conduit vers l'une des chambres. Dans le dispositif représenté, I'une des butées franches est constituée par l'embout de la seringue 7, Autre, butée 10, est réglable par l'intermédiaire d'un tambour yradué 12 solidaire. Cette butée est filetée et se déplace donc dans un écrou fixé Il sur le corps de la pipette. Lorsque le fluide de manoeuvre pénètre dans la chambre 14 du vérin, Autre étant ouverte la seringue tend à se vider. Inversement, si le fluide pénètre dans la chambre 15, la seringue aspire le liquide dans lequel plonge son extrêmité, jusqutà ce que le piston traversant du vérin vienne en contact avec la butée 10. On prélève et distribue ainsi des volumes pré-déterminés de liquides ou même de gaz. REVENDICATIONS l) Dispositif à seringue de prélèvement et de distribution de liquides caractérisé par le fait que le mouvement du piston de la seringue est assuré par un vérin, ---- la taille de cet ensemble permet une tenue à la façon d'un stylo. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le vérin de manoeuvre est pneumatique et fonctionne entre deux butées franches dont l'une est réglable, afin de contrôler les volumes prélevés ou rejetés. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les vannes de commande du vérin sont situées sous l'index de l'utilisateur. Dans cet arrangement, l'ensemble est anti-déflagrant. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le vérin est hydraulique à simple ou double effet. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la mise sous pression du vérin de manoeuvre 4 est un autre vérin dont les chambres sont reliées deux à deux à celles du vérin 4, de façon étanche et purgées d'air et dont le piston est animé d'un mouvement indexé, par exemple par un système vis-écrou et un moteur pas à pas. De ce fait, le vérin de manoeuvre est lui-même indexé, ainsi que le déplacement du piston de la seringue. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le corps de la pipette, par suite drun montage étanche peut assurer la distribution de l'air dans ltune des chambres du vérin 4. 7) Dispositif selon la revendication 2'caractérisé par le fait que dans une réalisation particulière, la réserve de gaz comprimé est constituee ou remplie par une cartouche du type de celles utilisées dans les siphons dreau gazeuses, cartouches dites "jetables".