Brevet FR2583531A1 — publié le 19861219

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour nettoyer et stériliser les lentilles de contact. On entend par le nettoyage de faire décoller la matière étrangère collée sur les lentilles. Une partie de cette matière est constituée par des protéines des larmes qui coagulent sous l'effet du traitement thermique à par- tir d'un certain seuil de température. Par contre une température supérieure à ce seuil est nécessaire pour avoir une stérilisation plus complète, d'o la nécessité d'effectuer le nettoyage à une O température inférieure au dit seuil ou de l'effectuer avant le traitement thermique pour éviter la coagulation des protéines qui sont beaucoup plus difficile à décoller une fois qu'elles sont dénaturées. Enfin, la température maximale du traitement thermique ne doit pas altérer les lentilles elles-mêmes et notamment les lentil- les souples. Plusieurs appareils offrent des cycles de traitement thermique, certains proposent plusieurs cycles au choix (voir par exemple FR 2454 811). Les cycles de traitement thermique sont constitués en général d'une montée en température, d'une maintenance de cette tempéra- ture pendant une durée prédéterminée et enfin d'une descente de la température, c'est-à-dire d'une coupure de chauffage. On connaît plusieurs appareils qui associent le nettoyage par l'application de vibrations mécaniques, généralement ultrasoni- 2 2583531 ques, et le traitement thermique. Le principe du cycle d'un traitement thermique est souvent équi- valent à celui qu'on vient de décrire. La présente invention propose un autre cycle de traitement ther- j. mique plus efficace associé à un moyen de nettoyage par vibration mécanique. Le dit cycle expose les lentilles à stériliser à des variations thermiques plus élaborées que le cycle traditionnel, en vue d'ac- centuer l'efficacité du dit traitement. A cet effet, et suivant une disposition, la présente invention est relative à un procédé pour nettoyer et stériliser les lentil- les de contact maintenues dans un milieu liquide, par l'associa- tion d'un traitement thermique, essentiellement pour les stérili- ser, avec un traitement mécanique vibratoire essentiellement pour décoller la matière qui y est collée, ces deux traitements étant appliqués simultanément pendant toute la période de traitement ou pendant une partie de celle-ci, caractérisé en ce que le traite- ment est constitué: - d'une première montée en température du dit liquide, de la tem- o pérature ambiante (T1) à une température (T2) à laquelle la matière collée aux lentilles ne subit pas de dénaturation, - d'une série d'arrêts et de mises en marche d'échauffement espacés dans le temps de telle façon que la température du dit liquide oscille entre T2 et une autre température T3 inférieure à 2C T2 et supérieure à Tl, 3 2583531 - et enfin, d'une deuxième montée en température depuis T3 à une température T4 supérieure à T2 et à laquelle la stérilisation complète est effectuée, en ce que le traitement mécanique vibra- toire est appliqué soit entre Tl et T2 soit entre Ti et T4. Suivant une autre disposition, la présente invention est relative à un appareil pour nettoyeer et stériliser les lentilles de con- tact du type comprenant un transducteur piézoélectrique pour pro- duire les vibrations mécaniques, celui-ci étant mis en contact avec le fond d'un bottier à remplir d'un liquide convenable et présentant un logement adapté pour recevoir un étui pour les len- tilles de contact, un circuit électronique comportant une résis- tance thermosensible (R2), une unité de chauffage et un circuit d'alimentation caractérisés par un moyen de comparaison de ten- sion,dit comparateur, qui dispose de deux entrées et dont la sor- tie commande la mise sous ou hors tension de l'unité de chauffage sur ces deux entrées, on applique d'un côté une première ten- sion variable (V1) relative à la résistance thermosensible R2 et d'un autre côté une deuxième tension variable (V2) programmab- le, ce qui conduit à changer la tension de la sortie du dit com- parateur et par la suite la mise sous ou hors tension de la dite unité de chauffage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-dessous, illustrée par des dessins dans lesquels: - la fig. 1 est un schéma électronique qui présente le circuit d'alimentation et les différents composants qui commandent l'uni- té de chauffage R et le transducteur piézoélectrique P. 4 2583531 - la fig. 2 est une courbe qui présente l'évolution en températu- re dans le bottier (B) qui contient l'étui des lentilles. - la fig. 3 est un schéma qui montre l'emplacement du transduc- teur piézoélectrique (P), de l'unité de chauffage R et de la résistance thermosensible R2 par rapport au bottier (B). - les fig. (4a) et (4b) montrent respectivement une partie de la courbe de l'évolution en température dans le bottier (B), pré- sentée dans la fig. 2, et la partie correspondante de la courbe d'évolution en température de l'emplacement de la résistance thermosensible (R2). Le procédé, selon l'invention, consiste à associer un traitement thermique spécifique avec un traitement mécanique vibratoire, en vue de stériliser et nettoyer les lentilles de contact. Le dit traitement thermique consiste à chauffer le milieu liqui- ÀZ de, dans lequel les lentilles de contact sont maintenues, depuis la température ambiante (T1) jusqu'à une température (T2) à laquelle la matière collée aux dites lentilles ne subit pas de dénaturation, c'est-àdire de coagulation (fig. 2). Nos essais ont montré que cette température doit être inférieure à 60 C. Q L'énergie thermique fournie au liquide contenant les lentilles n'est pas suffisante pour faire démarrer la coagulation des proéines, provenant des larmes des yeux, collées aux lentilles, mais agite le liquide qui les contient ainsi que les molécules de protéines elles-mêmes. Ceci favorise l'action de vibrations 2 mécaniques qui sont appliquées au dit liquide en même temps 2583531 pendant cette phase de traitement thermique. Une fois que la température du liquide atteint la température T2, on coupe le chauffage et on laisse le liquide refroidir jusqu'à une température T3 supérieure à Tl, on chauffe de nouveau jusqu'à T2 puis on coupe de nouveau le chauffage. On répète cette manoeuvre pour que la température du liquide oscille entre T2 et T3 un nombre de fois désiré. On chauffe le liquide jusqu'à une température T4 supérieure à T2 et à laquelle une stérilisation complète est effectuée. 4 Le fait de faire osciller la température entre T2 et T3 aide à rendre la stérilisation efficace dans cette gamme de température, c'est-à-dire qu'il aide à rompre le phénomène d'adaptation mani- festé par les microorganismes vis à vis du changement thermique dans un seul sens. i Il est bien évident que ce fait de faire osciller la température peut être effectué à n'importe quel niveau de température, à un seul ou à plusieurs niveaux. Le traitement vibratoire mécanique peut être appliqué au dit liquide soit entre Tl et T2 soit entre Tl et T4. Dans ce dernier cas, le nettoyage c'est-à-dire le décrochement de la matière col- lée aux dites lentilles aura lieu pendant toute la durée du trai- tement thermique: d'abord pour décoller les protéines à basse température et puis pour décrocher d'éventuelles autres matières qui peuvent y être 2Ä accrochées et qui ne subissent pas de dénaturation sous l'effet 6 2583531 thermique. L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé, et dont le schéma électronique est présenté sur la figure 1, est donné à titre d'exemple indicatif. Cet appareil comporte une unité d'alimentation classique, cette unité une fois branchées au secteur, donne deux tensions oppo- sées de +V et de -V. Elle est constituée d'une résistance Rl et d'un condensateur Cl reliés en série, de deux ensembles chacun étant constitué d'une diode, d'un condensateur et d'une diode zener, cette dernière est destinée à limiter la tension. Ces deux ensembles fonctionnent en sens opposés. Le premier ensemble est constitué par la diode Dl, le condensa- teur C2 et la diode zener Zl. Le deuxième ensemble est constitué par la diode D2, lecondensateur C3 et la diode zener Z2. La tension V est divisée entre deux résistances, une résistance variable thermosensible R2 et une résistance fixe R3 pour donner une première tension Vl sur leur ligne de liaison. La même ten- sion V est divisée entre d'un côté une résistance R4 et d'aut- re côté une série de résistances R5, R6 et R6, pour donner une 0 deuxième tension V2 sur la ligne de liaison de la résitance R4 et la dite série. Ces deux tensions sont appliquées sur les deux entrées, non-in- verseuse et inverseuse, nommées respectivement l'entrée (+) et l'entrée () d'un comparateur de tension (CT2), par exemple un amplificateur opérationnel, dont la sortie change la tension en fonction de la différence entre les deux tensions appliquées aux 7 2583531 entrées. La tension sur la dite sortie prend soit une valeur de signe positive soit la même valeur mais de signe négatif. La dite valeur est sensiblement égale à V. La tension de sortie de CI2 est appliquée à la gachette d'un thy- ristor (Th) pour le rendre passant ou non, en vue d'alimenter une unité de chauffage (R) alimentée directement par le courant du secteur. Si cette tension de sortie est positive c'est-à-dire si Vl est in férieure à V2, la résistance R se chauffe quittant la température ambiante Tl à la suite de l'autorisation du passage de courant à travers (Th). La résistance R7 est bloquée à cause du signal positif de la sortie opposé au signal V2 de l'entrée (+) par l'intermédiaire d'une diode (D4) passante dans la direction ent- rée (+)-sortie du CI2. La résistance thermosensible située à proximité de (R)se chauffe aussi et change de valeur. Dans le montage présenté dans la fig. 1 la (R2) a un coefficient de tem- pérature négatif, donc la tension Vl augmente. Lorsque Vl devient supérieure à V2, c'est-à-dire lorsque la température T2 est atteinte, la tension à la sortie devient négative, par conséquent le thyristor coupe l'alimentation de (R) et la résistance (R7) devient passante, ce qui fait baisser la valeur de V2. Ceci per- met le refroidissement de l'ensemble constitué par un boîtier (B) dans lequel les lentilles sont maintenues dans un liquide adequat, l'unité de chauffage et la résistance thermosensible (R2). Pour que le chauffage recommence de nouveau la tension Vl doit être inférieure à la nouvelle tension V2 c'est à dire que la température de l'ensemble doit être inférieure à T2. Une fois que la tension Vl devient inférieure à la nouvelle tension V2, à 8 2583531 cause du refroidissement, le chauffage recommence de nouveau à partir de la température T3 à laquelle Vi = V2 jusqu'à T2. Cette mise sous ou hors tension de l'unité de chauffage se répète un nombre désiré de fois faisant osciller la température entre T2 et T3. L'écart entre ces deux températures est calculable en faisant varier la valeur de la résistance R7 par rapport aux R5 et R6. La diode D5 empêche le passage du signal négatif qui apparat- à la sortie du CI2 lorsque Vl devient supérieur à V2. 0o Ii est évident qu'on peut utiliser une résistance thermosensible de coefficient de température positif à la place de celle qui est utilisée dans le circuit présenté, tout simplement en interchang- eant sa place avec celle de la résistance R3. Un compteur (CI1) a une entrée (E) et n sortie (S): Si, 52... Sn-1, Sn; ce compteur présent un signal dont la hauteur est sen- siblement égale à V à ses sorties l'une après l'autre dans l'ord- re de i à n. Toutes les sorties, sauf celle qui présent le dit signal, sont reliées à la masse. L'entrée E du CIi est reliée à la sortie du CI2. Chaque fois qu'un signal positif paraît à la dite sortie c'est-à-dire cha- que fois que la valeur de V2 dépasse la valeur de Vi, le compteur CIl est incrémenté d'un pas. Une de ces sorties, par exemple la sortie Sn-l, est reliée à la résistance R5 par l'intermédiaire d'une diode D3 passante dans le sens entrée (+) du CI2 - sortie Sn-1. Une fois que le signal du compteur CI1 est présenté sur la sortie Sn-l, la résistance R5 n'est plus traversée par le courant et la mise sous tension de l'unité de chauffage R continue jusqu'à une température T4 supérieure à T2. I1 est bien évident que cette température est calculable par le choix de-la résistance R5 rela- tivement aux R6 et R7. Une fois que cette température (T4) est atteinte l'unité de chauffage est mise hors tension et un signal positif apparaît sur la sortie suivante du compteur CI1. Le transducteur piézoélectrique (P) est alimenté en courant alternatif pour donner des vibrations mécaniques à appliquer au liquide contenant les dites lentilles de contact. Le dit transducteur piézoélectrique (P), possédant certain effet capacitif, est monté dans un circuit résonant (LC) en coopération avec une self inductance (L). La maintenance de cette résonance dans le temps est assurée par un moyen de comparaison de tension, par exemple un amplificateur opérationnel (CI3) identique à(CI2) et dont la sortie change la valeur soit positivement soit négati- vement selon la différence des tensions appliquées à ses deux $0 entrées (+) et (-). En alimentant le C13, il apparaît à sa sortie un signal provi- soire quelconque soit positif soit négatif dû à sa construction électronique. Ce signal provoque, après avoir traversé (L) et (P), l'apparition d'une tension de sens opposé sur l'entrée (+) ? du CI3, ce qui mène à compléter le chargememnt du (P), comme con- densateur, jusqu'au niveau maximal de la sortie du (CI3). 2583531 A l'arrêt du chargement du (P), l'entrée (+) du CI3 change de tension par rapport à la masse à cause de l'arrêt du passage de charge dans la résistance R13. Ce demi-cycle qu'on vient de déc- rire se répète dans un sens inverse à la suite du changement de la tension sur la sortie du CI3. C'est ainsi qu'un signal alter- natif carré est appliqué sur le transducteur (P). L'avantage de monter le transducteur piézoélectrique (P), comme condensateur, en un circuit de résonance réside en ce que la ten- sion effective appliquée sur lui est beaucoup plus grande que la o tension d'alimentation. Le rapport entre la tension effective et la tension d'alimentation est proportionnel d'une part inver- sement à la résistance ohmique du circuit et d'autre part direc- tement à la racine carrée de l'inductance divisée par la racine carrée de la capacité. A l'apparition du signal positif à la sortie Sn du (CIl), ce sig- nal se retrouve sur l'entrée (-) du (CI2) et sur l'entrée (-) du (CI3). La tension sur ces deux entrées sera plus élevée que celle appliquée sur l'entrée (+) de chaque amplificateur,ce qui rend la tension à leur sortie négative en permanence et par conséquent met le chauffage hors tension et bloque l'oscillation du circuit (RC). Si la sortie (Sn) est la dernière parmi les sorties du (CIl), la coupure du chauffage et le blocage du circuit de résonance seront maintenus jusqu'à une nouvelle mise à zéro du CIl. 2JD Il est évident que le fonctionnement de la résistance (R5) peut être répété par l'ajout d'une ou plusieurs résistance reliées il 2583531 avec elle en parallèle et connectées chacune à une des sorties du CI1 pour faire varier à tour de rôle la tension V2 appliquée sur l'entrée (+) du CI2. L'unité de chauffage (R) est noyée dans une masse M d'une matière appropriée, classiquement connue, d'une forme qui épouse le bottier (B), pour transférer la chaleur, d'un côté au dit bottier dans lequel les lentilles de contact sont placées dans un liquide adequat, et d'un autre côté à la résistance thermo- sensible qui est soit, noyée elle aussi dans la masse (M), soit collée contre elle de l'extérieur, soit mise à distance d'elle. Le positionnement de l'unité de chauffage (R) et celui de la résistance thermosensible (R2) sont effectués de telle façon que la variation en température, à la suite de la mise sous ou hors tension de l'unité de chauffage, sur l'axe X du bottier (B), soit identique à celle de la surface X' à laquelle la (R2) est placée (fig. 4a et fig. 4b). Ces positionnements sont calculés en prenant en considération la capacité et la conductivité thermiques de la matière du bottier (B), du liquide qui le remplit et de la masse (M). Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: - à la suite de la mise sous tension: a) la tension V1 est inférieure à V2, le thyristor (Th) est passant et par conséquent l'unité de chauffage (R) est mise sous tension et la résistance (R7) est bloquée. 12 2583531 b) le transducteur piézoélectrique est alimenté en courant alternatif et envoie des vibrations mécaniques au liquide qui contient les lentilles de contact. - Lorsque Vl devient supérieure à V2, la température T2 est atteinte, le thyristor (Th) devient non-passant et la tension V2 diminue à la suite de déblocage de la résistance R7, permettant le refroidissement de l'ensemble. - Le chauffage se met en marche de nouveau lorsque Vl devient inférieur à la nouvelle valeur de V2. - Cette dernière étape se répète un nombre désiré de fois faisant osciller la température entre T2 et T3. - A la suite de l'apparition d'un signal sur la sortie Sn-l du (CI1), la résistance (R5) devient bloquée ce qui fait augmenter la tension V2 et permet de monter la température jusqu'à la tem- pérature T4, il est à noter que la résistance R7 sera bloquée elle aussi. - A la suite de l'apparition d'un signal sur la sortie Sn du (CI1), la tension Vl sur l'entrée (-) du (CI3) prennent une valeur supérieure, dans tous les cas, à celles sur les entrées C O (+) de ces deux comparateurs, ce qui met hors tension le chauffa- ge et empêche l'oscillation du circuit (RC). Il va de soi que la présente invention peut prendre toutes modi- fications et toutes variantes de la présente demande. 13 2583531 REVENDICATIONS Rl/Procédé pour nettoyer et stériliser les lentilles de contact maintenues dans un milieu liquide par l'association d'un traite- ment thermique, essentiellement pour les stériliser, avec un traitement mécanique vibratoire, essentiellement pour décoller la matière qui y est collée, ces deux traitements étant appliqués simultanément pendant toute la période de traitement ou pendant une partie de celle-ci, caractérisé en ce que le traitement ther- mique est constitué: - d'une première montée en température du dit liquide de la tem- pérature ambiante (T1) à une température (T2) à laquelle la matière collée aux lentilles ne subit pas de dénaturation. - d'une série d'arrêts et de mises en marche d'échauffement espacés dans le temps de telle façon que la température du dit liquide oscille entre T2 et une autre température T3 inférieure à T2 et supérieure à T1. - et enfin, d'une deuxième montée en température depuis T3 à une température T4 supérieure à T2 et à laquelle la stérilisation complète est effectuée, en ce que le traitement mécanique vibratoire est appliquée soit entre T1 et T2 soit entre T1 et T4. R2/ Appareil pour nettoyer et stériliser les lentilles de contact du type comprenant un transducteur piézoélectrique pour produire des vibrations mécaniques, celui-ci étant mis en contact avec le fond d'un boîtier à remplir d'un liquide convenable et présen- tant un logement adapté pour recevoir un étui pour les lentilles de contact, un circuit électronique comportant une résistance thermosensible (R2), une unité de chauffage et un circuit d'ali- mentation caractérisé par un moyen de comparaison de tension,dit comparateur, disposant de deux entrées et dont la sortie commande la mise de sous ou hors tension de l'unité de chauffage,sur ces deux entrées, on applique d'un côté une première tension variable (V1) relative à la résistance thermosensible (R2) et d'un autre coé une deuxième tension variable programmable (V2), ce qui conduit à changer la valeur de la sortie du dit compara- teur et par la suite la mise sous ou hors tension de la dite uni- té de chauffage. R3/ Appareil selon la revendication R2 caractérisé en ce que la première tension (V1) résulte de la division d'une tension d'une valeur constante V entre la résistance thermosensible (R2) et une autre résistance constante (R3) et en ce que la deuxième tension (V2) est le résultat de la division de la même tension de la même valeur constante (V) entre d'un côté une résistance(R4) et d'un autre côté une série de résistances (R5), (R6) et(R7), certaines d'entre elles étant autorisées ou non à faire passer le courant c'est-à-dire à participer ou non à déterminer la valeur équivalente de la dite série de résistances. R4/ Appareil selon la R3 caractérisée en ce que les résistances R5 et R7 sont branchées, l'une à la sortie de CI2 et l'autre à 2583531 R4/ Appareil selon la R3 caractérisée en ce que les résistances R5 et R7 sont branchées, l'une à la sortie de CI2 et l'autre à une des sorties d'un compteur CIl, branchement fait par l'inter- médiaire de deux diodes D3 et D4 respectivement de telle façon qu'elles soient passantes seulement sous l'effet de poussée de la tension V2. R5/ Appareil selon la R2 dans lequel le transducteur piézoélect- rique (P) est alimenté en courant alternatif caractérisé en ce que le transducteur piézoélectrique (P) est monté en circuit de résonance LC dans lequel l'effet capacitif est dû au transduc- teur et l'alimentation est attirée par la sortie d'un moyen de comparaison de tension CI3 identique à CI2 dont une des deux ent- rées est reliée normalement à la masse. R6/ Appareil selon la R2, R4 et R5 dans lequel un compteur (ICi) dont les sorties présentent l'une après l'autre, un signal dont la hauteur est sensiblement égale à V, ces sorties étant reliées à la masse sauf celle qui présente le signal, est incrémenté d'un pas chaque fois qu'un signal convenable est appliqué à son ent- rée, caractérisé en ce que la dite entrée du (CI1) est reliée à la sortie du (CI2) par l'intermédiaire d'une diode(D5), passante dans le sens sortie (CI2)-entrée du (CI1), en ce qu'une sortie du (CI1) est reliée à l'entrée normalement reliée à la masse du (cI3).