Brevet FR2531877A1 — publié le 19840224

La présente invention concerne un extracteur auto- matique destiné à l'extraction d'une substance particulière à partir d'une solution naturelle ou synthétique, par exem- ple en laboratoire. Une pratique générale et habituelle dans l'extrac- tion d'un certain type de substance à partir d'une solution naturelle ou synthétique consiste à mélanger la solution avec un solvant d'extraction de façon à dissoudre dans le solvant d'extraction une substance désirée à extraire, puis à soumettre la solution à l'action d'une centrifugeuse afin de séparer le solvant d'extraction de la solution, et de fractionner et de sécher le solvant d'extraction pour obte- nir ainsi l'extrait désirée Dans le passé, on a accompli de façon pratique- ment manuelle des opérations d'extraction telles que celle décrite ci-dessus, en utilisant diverses sortes d'instru- ments et de dispositifs pour des opérations respectives, par exemple en mélangeant manuellement le solvant d'extraction, en plaçant manuellement dans un dispositif secoueur un réci- pient contenant la solution, en plaçant manuellement le récipient dans la centrifugeuse après qu'il a été secoué, en fractionnant manuellement le solvant d'extraction après sépa- ration centrifuge, en plaçant manuellement l'extrait dans un dispositif de séchage après fractionnement, et ainsi de suite, avec en outre les opérations de liaison entre les opérations précitées. De ce fait, un ou plusieurs opérateurs doivent être présents depuis le tout début jusqu'à la fin des opérations et l'extraction exige beaucoup de travail En outre, du fait que la plupart des opérations doivent être accomplies manuel- lement, la productivité du travail est extrêmement faible. Dans le but de supprimer les problèmes de l'art antérieur décrits cidessus, l'invention vise à réaliser un extracteur automatique capable d'accomplir automatiquement- diverses opérations et comprenant un plateau tournant équipé 2531-877 d'un mécanisme d'entraînement en rotation à grande vitesse et capable de s Tarrêter à un angle de rotation désiré; un grand nombre de supports de récipients de traitement destinés à supporter des récipients de traitement de façon qu'ils puissent basculer, qui sont disposés autour de la partie périphérique du plateau tournant avec des intervalles prédé- terminés entre eux; des buses d'évacuation par aspiration- pour effectuer divers traitements comme' l'aspiration et l'évacuation d'une solution contenue dans les récipients de traitement, l'introduction d'un réactif, l'aspiration de la solution après réaction, etc, qui sont placéesau-dessus des positions d'arrêt de certains récipients de traitement parmi un ensemble de récipients de traitement du plateau tournant, et qui sont élevées et abaisséês par des moyens d'élévation respectifs; un dispositif secoueur de récipient de traite- ment et une cuve chauffante destinée à contenir les réci- pients de traitement, qui sont disposés au-dessus et au-dessous de la position ou des positions d'arrêt d'un autre récipient de traitement ou d'un ensemble d'autres récipients de traitement, et sont élevés et abaissés par des moyens d'élévation; et des moyens d'évacuation forcée qui sont abaissés par des moyens d'élévation vers l'ouverture des récipients de traitement contenus dans la cuve chauffante et dans lequel la rotation et l'arrêt du plateau tournant, l'élévation, l'aspiration et l'évacuation concernant les diverses buses et le fonctionnement du dispositif secoueur, de la cuve chauffante et des moyens d'évacuation forcée cnt lieu séquentiellement et automatiquement conformément à un programme prédéterminé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe longitudinale avec cer- taines parties omises; La figure 2 est une vue en plan du plateau tour- nant; La figure 3 est une vue de dessous du disque de support se déplaçant verticalement au-dessus du plateau tournant La figure 4 est une coupe agrandie du dispositif secoueur; La figure 5 est une vue de câté partielle du réci- pient de traitement -; La figure 6 est une coupe longitudinale montrant le dispositif secoueur en cours d'utilisation; et La figure 7 est une coupe longitudinale du méca- nisme de séchage. Sur les dessins, la référence 1 désigne un plateau tournant Ce plateau tournant i est supporté de façon à tourner à grande vitesse, en un mouvement centré sur sen arbre 2 et sous l'action d'un moteur 3 Un disque 4 destiné à détecter l'angle de rotation est fixé à l'arbre Un capteur 4 a détecte des trous qui traversent le disquee 4 de façon à commander le moteur 3 et à faire tourner le plateau tournant jusqu'à un angle nécessaire ou à Iarrêter ' Des supports de récipients de traitement Y sen: disposés à la partie périphérique du plateau touraant I awec: des intervalles prédéterminés entre eux Comme le nmitrent les figures 2 et 3, chaque support de récipient de tra L te- ment 5 comporte une cavité 6 q O o farme en encochant la partie périphérique du plateau tournant 1 dans la directimn radiale, et une bague de support de récipient 8 est supportée de façon tournante par une paire de tourillens horizantaux 7, 7, dirigés dans la direction de rotation du plateau t Gurnant 1, à l'intérieur de la cavité 6 Les extrémités libres des tou- rillons 7, 7 font saillie vers la surface circonférentielle intérieure de la bague de support 8. Chaque récipient de traitement 9 est supporté à l'intérieur de sa bague de support de récipient 8 Une enco- che pour accouplement à balonnette 10 est formée dans la sur- face circonférentielle extérieure de l'extrémité supérieure du récipient 9, et le tourillon 7 est ajusté dans cette enco- che 10 de façon que le récipient de traitement 9 soit verrouillé après une rotation Une partie verticale 10 a est formée dans la partie en L la plus profonde de l'encoche pour accouplement à baïonnette 10, et le tourillon 7 ainsi que le récipient de traitement 9 peuvent accomplir un mouve- ment montant et descendant relatif sur la distance de cette partie verticale 1 Oa. D'autre part, une buse d'introduction de solution Il est placée au-dessus du plateau tournant 1 d'une manière telle qu 1 ellcorresponde à une position située au-dessus de la position d'arrêt de l'un quelconque des supports de réci- pients de traitement, pour introduire la solution, et cette buse peut monte-r et descendre sous l'action d'un dispositif élévateur 12 La buse d'introduction de solution 11 communi- que avec une pompe 13 'au moyen d'un conduit dont l'extrémité communique avec un réservoir de solution 14. Des buses d'introduction de solvant d'extraction 15 sont disposées de façon à correspondre aux autres posi- tions d'arrêt Chaque buse d'introduction de solvant d'extraction 15 est fixée à un disque de support 17 qui est élevé et abaissé par un dispositif élévateur 16 Chaque buse d'introduction de solvant d'extraction 15 communique en autre avec une pompe 18 par un conduit dont l'extrémité communique avec un réservoir de solvant d'extraction 19. Le disque de support 17 est équipé d'une buse d'évacuation par aspiration 20, destinée au fractionnement du solvant d'extraction La buse du disque 17 aspire le sol- vant d'extraction qui dissout la substance contenue dans la solution, et l'introduit dans un autre récipient de traite- ment 9. Un dispositif secoueur 21, qui est supporté par une plaque 22, est monté au-dessous du plate-au tournant 1. La plaque 22 monte et descend sous l'action d'un dispositif élévateur 23 placé sous elle. Le dispositif secoueur 21 secoue les récipients de traitement 9 supportés sur le plateau tournant 1 et il agite et mélange la solution avec le solvant d'extraction Comme le montre la figure 6, le dispositif secoueur 21 comprend un moteur 24 pour la rotation et l'entraînement, une manivelle fixée à l'arbre du moteur 24 et un mécanisme oscillateur 26 monté de façon tournante à la position du maneton de la manivelle 25, Le moteur 24 est actionné pendant que les récipients de traitement 9 sont poussés par un poussoir 27 qui est supporté par le disque de support 17 situé au-dessus du plateau tournant 1 Le poussoir 27 est monté au moyen d'une pièce élastique 28 consistant en caoutchouc ou en une matière analogue. Un mécanisme de séchage 29 est placé verticalement de façon à correspondre aux autres positions d'arrêt des supports de récipient du plateau tournant 1. Le mécanisme de séchage comprend une cuve chauffan- te 31 qui monte et descend sous l'action du dispositif élé- vateur 23, sous le plateau tournant 1, et des moyens d'éva- cuation forcée 33, qui montent et descendent sous l'action d'un dispositif élévateur 32 qui est placé au-dessus du pla- teau tournant 1, de façon à correspondre à la cuve chauffante 31 Les moyens d'évacuation forcée 33 comprennent un bouchon 34 destiné à fermer l'ouverture du récipient de traitement 9, une buse de soufflage 35 qui fait saillie vers le bas à par- tir de ce bouchon 34 et un passage d'évacuation 36 qui commu- nique avec le bouchon 34 et s'ouvre à l'extérieur de ce der- nier On souffle un gaz inerte par la buse de soufflage 35 et la vapeur qui résulte du chauffage et de l'évaporation produits par la cuve chauffante 31 est évacuée de force par le passage d'évacuation 36, sans qu'elle puisse se disperser. Dans l'appareil de l'invention décrit ci-dessus, chaque élément est actionné séquentiellement pour accomplir le traitement d'extraction Le fonctionnement de l'appareil est commandé par un mécanisme de commande automatique qui comprend un micro-ordinateur. On va maintenant décrire séquentiellement le fonc- tionnement de l'appareil Initialement, les récipients de traitement 9 sont supportés par les supports de récipient de traitement respectifs 5 du plateau tournant 1 Dans ces con- ditions, on fait tourner le plateau tournant 1 et on arrête les récipients de traitement 9 des supports de récipient de traitement 5 au-dessous de la buse d'introduction de solu- tion 11 On abaisse ensuite la buse 11 de façon à introduire une quantité prédéterminée de solution dans les récipients de traitement 9 On positionne ensuite les récipients 9 au-dessous de la buse d'introduction de solvant d'extraction , et on introduit une quantité prédéterminée de solvant d'extraction en abaissant la buse 15 Une fois que le solvant d'extraction est ainsi introduit, on fait tourner à nouveau le plateau tournant 1, et on arrête le plateau tournant lorsque les récipients de traitement 9 sont transférés à la position du dispositif secoueur On élève ensuite le dispos sitif secoueur 21 et, simultanément, on abaisse le poussoir 27 de façon à bloquer le récipient de traitement 9 entre le poussoir 27 et le mécanisme oscillateur 26 On fait tourner le moteur 24 afin de secouer le récipient de traitement 9 et d'agiter et de mélanger suffisamment le solvant d'extrac- tion avec la solution. On ramène ensuite le dispositif secoueur 21 et le poussoir 27 à leurs positions d'origine, et on fait tourner à grande vitesse l'ensemble du plateau tournant De ce fait, le récipient de traitement 9 est déplacé vers l'extérieur dans la direction radiale du plateau tournant 1, en pivotant autour des tourillons 7, 7, à cause de la force centrifuge, et la solution et le solvant d'extraction se trouvant à l'intérieur du récipient sont centrifugés. Une fois que la séparation a été effectuée de la manière décrite ci-dessus, on arrête le récipient de traite- ment 9 au-dessous de la buse d'évacuation par aspiration 20, pour fractionner le solvant d'extraction, puis on abaisse la buse 20 de façon à aspirer le solvant d'extraction, c'est-à- dire la substance qui surnage Après aspiration, on élève la buse et on fait tourner le plateau tournant 1 de façon à positionner un autre récipient de traitement vide au-dessous de la buse d'évacuation par aspiration 20, et ceci est suivi par les mêmes procédures d'abaissement de la-buse d'évacua- tin par aspiration et d'introduction de la solution dans le récipient de traitement 9 1 Une fois que le solvant d'extraction a été ainsi introduit dans le récipient de traitement 9, on amène le récipient 9 à la position du mécanisme de séchage en faisant tourner le plateau tournant 1 On élève la cuve chauffante 31 et, simultanément, on abaisse les moyens d'évacuation forcée de façon à évacuer de force la vapeur et à chauffer et sécher le solvant pour obtenir l'extrait désiré. On peut bien entendu utiliser dans-l'invention divers mécanismes de séchage et dispositifs secoueurs connus précédemment, outre ceux qui sont utilisés dans le mode de réalisation précédent. L'extracteur automatique conforme à l'invention possède la structure décrite ci-dessus, dans laquelle on peut faire tourner le plateau tournant à une vitesse élevée et on peut l'arrêter à un angle approprié, les récipients de trai- tement sont supportés par le plateau tournant de façon à - pouvoir basculer dans la direction radiales les buses d'in- troduction de la solution et du solvant d'extraction sont dis- poséesverticalement en relation avec le plateau tournant et le dispositif secoueur, et la cuve chauffante et-les moyens d'évacuation forcée sont disposés de façon que tous les élé- ments constitutifs de l'appareil puissent être actionnés auto- matiquement conformément à un programme prédéterminé La substance contenue dans la solution peut donc être extraite automatiquement, pratiquement sans aucune opération manuelle. L'invention permet donc de réduire notablement le travail manuel et d'améliorer considérablement la productivité. Il va de soi que de nombreuses autres modifica- tions peuvent être apportées au dispositif décrit et repré- senté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Extracteur automatique caractérisé en ce qu'il comprend: un plateau tournant ( 1) équipé d'un mécanisme d'en- traînement ( 2,3) en rotation à grande vitesse et capable de s'arrêter à un angle de rotation désiré; un grand nombre de supports de récipient de traitement ( 5) destinés à supporter des récipients de traitement ( 9) de façon qu'ils puissent bas- culer, qui sont disposés à la partie périphérique du plateau tournant ( 1) avec des intervalles prédéterminés entre eux; des buses d'évacuation par aspiration ( 11,15,20) destinées à effec- tuer divers traitements tels que l'aspiration et l'évacuation d'une solution contenue dans les récipients de traitement, l'introduction d'un réactif, l'aspiration de la solution après réaction, etc, qui sont disposées au-dessus des posi- tions d'arrêt de certains récipients ( 9) parmi un ensemble de récipients de traitement du plateau tournant '( 1), et qui sont élevées et abaissées par des moyens d'élévation respectifs ( 12, 16); un dispositif secoueur ( 21) de récipient de traitement et une cuve chauffante ( 31) destinée à contenir les récipients de traitement ( 9), qui sont placés au-dessus et au-dessous de la position d'arrêt ou des positions d'arrêt d'un autre récipient de traitement ou d'un ensemble d'autres récipients de trai- tement, et qui sont élevés et abaissés par des moyens d'élé- vation ( 23); et des moyens d'évacuation forcée ( 33) que des moyens d'élévation ( 32) abaissent vers l'ouverture des réci- pients de traitement ( 9) contenus dans la cuve chauffante ( 31); et en ce que la rotation et l'arrêt du plateau tournant ( 1), les opérations d'élévation, d'aspiration et d'évacuation des di- verses buses ( 11,15,20) et le fonctionnement du dispositif se- coueur ( 21), de la cuve chauffante ( 31) et des moyens d'éva- cuation forcée ( 33) ont lieu séquentiellement et automatique- ment conformément à un programme prédéterminé.