Brevet FR2604925A1 — publié le 19880415

DISPOSITIF POUR ASSURER LE PIVOTEMENT D'UN MOBILE ROTATIF EN DEPLACEMENT SUR LE REBORD D'UN PLATEAU. La présente invention se rapporte à un dispositif pour assurer le pivotement d'un mobile rotatif,notamment en déplacement le long du rebord périphérique d'un plateau circulaire Dans la demande de brevet français n" 85 16255 de la Déposante, on a décrit un dispositif de pivotement de boitiers d'analyses au sein d'un dispositif de centrifugation de ces dits boitiers.Ce dispositif de pivotement se compose essentiellement de - deux doigts d'entrainement parallèles et solidaires l'un de l'autre - un éléctroaimant destiné à assurer l'actionnement des dits doigts d'entrainement - une pluralité de couronnes de pivotement,à chacune desquelles est solidarisée une saillie en forme de croix de Malte, cette dernière étant destinée à coopérer avec les dits doigts d'entrainement - un système d'indexation en deux positions determinées , situées à cent quatre vingt degrés (1800) l'une de l'autre, comprenant une saillie transversale horizontale fixée sous le système de maintien des boitiers d'analyses sur le plateau centrifugeur et une gorge en V destinée à coopérer avec la dite saillie, et ménagée au sein du dit plateau centrifugeur Ainsi, lorsque l'on procède au pivotement des boitiers d'analyses, on active l'éléctroaimant, ce qui provoque la montée des doigts d'entrainement, et donc leur coopération successive avec les saillies en croix de Malte des différentes couronnes de pivotement des différents boitiers d'analyses .On observe alors le pi votement de cent quatre-vingt degrés (180 ) des différents boitiers d'analyses,le dit pivotement s'effectuant en deux étapes consécutives de quatre-vingt dix degrés (90") Ce dispositif de pivotement complexe présente toutefois des inconvénients, parmi lesquels on peut citer - l'existence de chocs consécutifs à l'entrée en contact des doigts d'entrainement avec les saillies en croix de Malte , d'où une importante discontinuité de la vitesse angulaire de pivotement, en général néfaste lors des phases d'analyses - la présence d'un système d'indexation rendue nécessaire de par l'inertie communiquée aux couronnes de pivotement par les doigts d'entrainement, du fait que le dispositif est en rotation - la nécessité d'une vitesse de rotation lente,lors des phases de pivotement, afin de réduire l'intensité des chocs,et d'augmenter l'efficacité du système d'indexation La présente invention vise à pallier ces inconvénients Elle propose un dispositif pour assurer le pivotement d'un mobile rotatif en déplacement sur le rebord périphérique d'un plateau circulaire fixe, dans lequel, le dit mobile comporte - un axe orthogonal au plan du plateau , relié à l'organe de mise en rotation du dit mobile selon une trajectoire circulaire constante ;; - une biellette reliant le dit axe à deux galets identiques coplanaires disposés symétriquement par rapport au dit axe, chacun prenant appui sur le rebord périphérique du plateau fixe L'invention se caractérise en ce que le dit plateau présente - une portion de pivotement coplanaire avec le plateau fixe, * articulée à l'une de ses extrémités sur et dans le plan du plateau fixe au moyen d'un axe dit de pivotement * présentant deux rails de guidage orthogonaux au plan défini par la portion de pivotement, concentriques et espacés d'une distance voi sine du- diamètre des galets du mobile , le rayon de courbure du premier rail de guidage externe coïncidant avec le rayon de courbure du rebord périphérique du plateau, et la lon gueur du second rail de guidage interne étant au plus égale à celle du premier rail externe , diminuée de la valeur du diamètre des galets - une bordure de raccord en saillie externe par rapport au plateau,reliée au rebord périphérique et dont l'extrémité libre coïncide avec l'extrémité du rail externe de guidage, opposée à l'axe de pivotement de la dite portion de pivotement - un moyen pour provoquer le pivotement de la dite portion de pivotement autour de son axe pour amener l'extrémité du premier rail externe d'une première position coïncidant avec le rebord périphérique du plateau fixe, à une seconde position coïncidant avec l'extrémité libre de la bordure de raccord en saillie - un moyen pour ramener la dite portion de pivotement de la susdite seconde position à la première position En d'autres termes,l'invention se caractérise en ce que l'on munit le système d'une portion de pivotement entrainant par la présence des rails de guidage l'un des deux galets , et provoquant le pivotement simultané de l'autre galet du fait de la trajectoire circulaire constante de l'axe orthogonal constitutif du mobile Avantageusement, en pratique - la portion de pivotement est reliée à un noyau réalisé en un matériau magnétique et son pivotement est réalisé au moyen d'un éléctroaimant solidaire du plateau fixe et disposé au voisinage de l'axe de pivotement - la courbure de l'extrémité libre de la bordure de raccord en saillie externe est égale à la courbure des galets - la portion de pivotement comporte une patte externe sur laquelle vient s'accrocher la première extrémité d'un ressort spiralé en traction, dont la seconde extrémité est fixée à l'extrémité de la bordure de raccord en saillie externe solidaire du plateau,de manière à ramener la portion de pivotement de la dite seconde position à la dite première position - la portion de pivotement présente une patte externe munie d'une lumière destinée à la solidariser avec le noyau magnétique de l'éléctroaimant La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en-découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue en perspective partielle et éclatée du dispositif selon l'invention La figure 2 est une vue du dessus complète du dispositif selon l'invention Les figures 3 et 4 sont des vues illustrant le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention Au sein de la figure 1, on peut observer un mobile, portant la référence générale (1), comprenant un axe vertical (2),relié au niveau de son extrémité supérieure à un organe classique non représenté, assurant la rotation du dit mobile suivant une trajectoire circulaire constante. A son autre extrémité, l'axe (2) est solidaire d'une biellette (3), perpendiculaire à l'axe (2), la dite biellette reliant deux galets coplanaires identiques (4,5), dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe (2). Chacun des deux galets (4;5) prend appui,lorsque le mobile (1) est en rotation, sur le rebord périphérique (6) d'un plateau circulaire fixe (7).Ce plateau (7) peut par exemple servir de support à un moteur (non représenté) assurant la rotation de l'organe d 'entrainement du dit mobile (1). Ce plateau fixe (7) présente une portion portant la référence générale (8), dite portion de pivotement . Cette portion de pivotement couvre un secteur angulaire dépendant du nombre de mobiles présents dans le système, et de la distance séparant les deux galets de chacun de ces mobiles La portion de pivotement présente deux rails de guidage (9,10), concentriques et orthogonaux par rapport au plan du plateau fixe (7). Ils sont espacés d'une distance correspondant au diamètre des galets (4,5) du mobile (1). Le rayon de courbure du rail externe (10) de guidage a la même valeur que celui du rebord périphérique (6) du plateau fixe (7), et ce afin de ménager un rebord périphérique complet lorsque l'on ne désire pas procéder à une phase de pivotement De plus, la dite portion de pivotement (8) est ar ticulée au niveau de l'une de ses extrémités sur et dans le plan du plateau fixe (7),permettant à la dite portion de pouvoir pivoter autour de son axe de pivotement.(ll) dans le plan défini par le dit plateau (7). I1 est à noter que la longueur du rail interne de guidage (9) est de longueur inférieure au rail de guidage externe (10),et ce d'une valeur correspondant au diamètre des galets (4,5), aux variations de circonférence près, du fait que les rayons des cercles sur lesquels les rails (9,10) s'appuient n'ont pas la même valeur, comme on peut le voir plus nettement dans la figure 2. Outre les deux rails de guidage (4,5) , la portion de pivotement (8) comprend une bordure de raccord (12) faisant saillie à l'extérieur du plateau fixe (7). Cette bordure (12) est reliée au rebord périphérique (6) du dit plateau (7), et elle constitue, en fait, un simple prolongement du dit rebord (6) à l'extérieur du plateau fixe (7). De ce fait, elle présente la même épaisseur et la même hauteur que ce rebord (6). Comme il sera décrit plus en détail par la suite, l'extrémité libre de la bordure (12) coïncide avec avec l'une des extrémités du rail de guidage externe (10), celle opposée à l'axe de pivotement (11) de la portion de pivotement (8), lorsque la dite portion de pivotement est actionnée.De plus, l'extrémité libre de la bordure de raccord (12) présente une courbure circulaire (13), dont le rayon est égal au rayon des galets (4,5), aux différentes épaisseurs près. Le dispositif comprend un moyen apte à provoquer le pivotement de la portion de pivotement (8). Dans l'exemple décrit, ce moyen est un éléctroaimant (14), fixé sur le plateau fixe (7). Cet éléctroaimant est avantageusement commandé au moyen d'un micro-ordinateur, afin de synchroniser de façon simple et rapide le pivotement ou le non pivotement des différents mobiles rotatifs (1) que comprend le dispositif. Un noyau magnétique (19) coulisse de façon classique dans le corps de l'éléctroaimant (14), et est fixé au- niveau de l'une de ses extrémités à une patte de fixation (18) située sur la portion de pivotement (8).De plus, afin de permettre le retour de la portion de pivotement (8) à sa position originale lorsque l'action de l'éléctroaimant a cessé, et afin de limiter la course de la dite portion lorsque le dit élêctroaimant est activé,le dispositif comprend un ressort spiralé en traction (15), dont les points d'application sont respectivement situés sur une patte (16), fixée à l'extrémité libre de la bordure de raccord (12), et sur une patte (17), fixée au voisinage de I'extrémité de la l'extrémité de la portion de pivotement (8) sise vers l'axe de pivotement (11). Les figures 3 et 4 illustrent de façon claire le mode d'action du dispositif selon l'invention.La portion de pivotement (8),lorsque l'éléctroaimant n'est pas activé, définit un rebord circulaire périphérique (6) complet du plateau (7), et lorsque le dit électroaimant (14) est activé, permet alors, comme il va être maintenant décrit, le pivotement du mobile (1) considéré. L'ensemble des mobiles étant en rotation, actionnés au moyen d'un organe tournant, par exemple un plateau tournant solidaire d'un moteur (non représentés), chacun des deux galets (4,5) des mobiles (1) sont en contact avec le rebord circulaire périphérique complet (6) du plateau (7), du fait que l'axe (2) des mobiles suit une trajectoire circulaire constante et imposée par le plateau tournant, cette trajectoire se situant au voisinage du dit rebord,afin justement d'impliquer le contact des dits galets (4,5) avec le rebord (6). En effet, la biellette (3), reliant les deux galets (4,5) à l'axe (2) étant rigide, elle impose, du fait de la trajectoire de l'axe (2) et en vertu du principe de moindre action, le contact des deux galets avec le rebord (6). Lorsque l'on désire provoquer le pivotement de cent quatre vingt degrés (180 ) de l'un ou des mobiles (1), on actionne l'élécroaimant (14) qui attire vers lui-la portion de pivotement (8), par rotation de celle-ci autour de son propre axe de pivotement (11). Ainsi, le galet antérieur (5) du fait de la rotation du ou des mobiles (l),s'engage dans la voie de guidage définie par les deux rails (9,10). Du fait que la portion de pivotement (8) est en position écartée par rapport à sa position originale, le galet (5) s'écarte lui-même de son trajet circulaire, provoquant un écartement du galet postérieur (4) du rebord (6), et ce vers l'intérieur du plateau fixe (7), du fait de la trajectoire circulaire constante de l'axe (2) et de la rigidité de la biellette (3).La trajectoire du galet postérieur (4) est imposée par la rotation de la biellette (3) autour de l'axe de pivotement (2), rotation elle-même imposée par le trajet suivi par le galet antérieur (5). L'axe (2) poursuivant sa trajectoire circulaire constante, le galet (4) poursuit sa propre trajectoire à l'intérieur du plateau (7) et rejoint le rebord (6) périphérique circulaire devant le galet (5), qui a terminé sa course dans la portion de pivotement (8). I1 est important de souligner que , au moment de l'introduction du galet antérieur (5) dans la portion de pivotement (8), la vitesse angulaire de pivotement est nulle. Puis, du fait de l'écartement externe de la dite portion de pivotement, et du fait de la rotation cons tante du ou des mobiles (l),donc des axes (2),la vitesse angulaire de pivotement augmente jusqu'à un maximum atteint lorsque le dit galet (5) arrive en fin de course de la voie de guidage (9,10), la vitesse linéaire du galet postérieur (4) étant alors elle-même maximum . Lorsque le galet (4) passe devant le galet (5) , la vitesse angulaire de pivotement diminue jusqu'à ce que le galet (4) atteigne le rebord (6) , et ce de façon concomitante avec le retour du galet (5) le long du dit rebord, le dit galet (5) ayant juste terminé sa course le long de la bordure de raccord (12). La vitesse angulaire de pivotement redevient alors nulle, le pivotement de 1800 est alors achevé.Si l'on ne désire faire pivoter qu'un seul mobile (1), on cesse l'actionnement de l'éléctroaimant, permettant, de par l'action du ressort de rappel (15) le retour de la portion de pivotement (8) à sa position originale, c'est à dire celle définissant un rebord périphérique circulaire complet . Par contre, si l'on désire opérer au pivotement de l'ensemble des mobiles (1), on actionne l'éléctroaimant pendant une durée correspondant à la rotation d'un tour du plateau tournant. I1 est à noter que dans l'exemple décrit , le plateau tournant doit tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre,(c'est à dire dans le sens trigonométrique) afin que le galet antérieur (5) de chacun des mobiles (1) pénètre du bon coté de la portion de pivotement (12). Mais il est bien entendu,qu'il pourrait tout aussi bien tourner dans le sens des aiguilles d'une montre dans la mesure où l'on utilise l'énantiomère (inverse optique) de la portion de pivotement (8). Le dispositif de pivotement selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux connus à ce jour . On peut citer - une variation continue de la vitesse angulaire de pivotement, supprimant les à-coups et chocs inhérants au système utilisés dans les différents dispositifs connus; - l'utilisation de mécanismes et d'organes simples, diminuant notablement le coût ; - une diminution de l'encombrement - une mise en oeuvre aisée . De la sorte, un tel dispositif peut être utilisé avec succès- dans les dipositifs de centrifugation pour boitiers d'analyses médicales . REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour assurer le pivotement d'un mobile rotatif (1) en déplacement sur le rebord périphérique (6) d'un plateau circulaire fixe (7),dans lequel, le dit mobile (1) comporte - un axe (2) orthogonal au plan du plateau (7) relié à l'organe de mise en rotation'du dit mobile selon une trajectoire circulaire constante - une biellette (3) reliant le dit axe (2) à deux galets identiques coplanaires (4,5) symétriquement par rapport au dit axe (2), chacun prenant appui sur le rebord périphérique (6) du plateau fixe (7), caractérisé en ce que le dit plateau (7) présente - une portion de pivotement (8) coplanaire avec le plateau fixe (7), * articulée à l'une de ses extrémités sur et dans le plan du plateau fixe (7) au moyen d'un axe (11) dit de pivotement * présentant deux rails de guidage (9,10) orthogonaux au plan défini par la portion de pivotement (8) , concentriques et espaces d'une distance voisine du diamètre des ga lets (4,5) du mobile (l),le rayon de courbu re du rail de guidage externe (10) coïnci dant avec le rayon de courbure du rebord périphérique (6) du plateau (7) , et la lon gueur du rail de guidage interne (9) étant au plus égale à celle du rail de guidage externe (10),diminuée de la valeur du diamè tre des galets (4,5) - une bordure de raccord (12) en saillie externe par rapport au plateau (7), reliée au rebord périphérique (6) et dont l'extrémité libre coïncide avec l'extrémité du rail externe de guidage (10),opposée à l'axe de pivotement (11) de la dite portion de pivotement (8) - un moyen (14) pour provoquer le pivotement de la dite portion de pivotement (8) autour de son axe (11) pour amener l'extrémité du rail externe de guidage (10) d'une première position coïncidant avec le rebord périphérique (6) du plateau'fixe (7), à une seconde position coïncidant avec l'extrémité libre de la bordure de raccord (12) en saillie - un moyen (15) pour ramener la dite portion de pivotement (8) de la susdite seconde position à la première position . 2/ Dispositif de pivotement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la portion de pivotement (8) est reliée à un noyau réalisé (19) en un matériau magnétique et son pivotement est réalisé au moyen d'un éléctroaimant (14) solidaire du plateau fixe (7) et disposé au voisinage de l'axe de pivotement (11) 3/ Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la courbure de l'extrémité libre de la bordure de raccord (12) en saillie externe est égale à la courbure des galets (4,5) . 4/ Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion de pivotement (8) comporte une patte externe (17) sur laquelle vient s'accrocher la première extrémité d'un ressort de traction spiralé (15), dont la seconde extrémité est fixée à l'extrémité (16) dela bordure de raccord (12) en saillie externe solidaire du plateau (7),de manière à ramener la portion de pivotement (8) de la dite seconde position à la dite première position. 5/ Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion de pivotement (8) présente une patte externe (18) munie d'une lumière destinée à solidariser la dite portion de pivotement (8) au noyau magnétique (19) de l'éléctroaimant