Brevet FR2618352A1 — publié le 19890127

La présente invention concerne un dispositif d'agitation multipostes en milieu thermostatique utilisable en laboratoire. Les équipements de ce type sont devenus indispensables pour les laboratoires (biochimie, pétrochimie, agro-alimentaire...) qui traitent des séries d'échantillons. En effet la simultanéité du traitement sur multipostes permet entre autres avantages, un gain de temps évident. Parmi les dispositifs existant actuellement sur le marche, on peut distinguer les systémes d'agitation par pale et par barreau aimante. L'agitation par pale est certainement la plus performante, mais sa mise en oeuvre difficile (mouvement a partir d'un seul moteur, transmis et distribué par l'intermédiaire de courroies ou d'engrenages) limite son domaine d'application.L'agitation par barreau aimanté est au contraire d'une mise en oeuvre aisée mais ses performances sont inférieures, par exemple elle devient inopérante dans le cas de liquides visqueux En outre le dispositif d'agitation par barreau aimanté, impose par son principe môme que le fond du récipient contenant le liquide 9 agiter et à thermostater repose sur le moteur d'entraînement De ce fait la circulation du fluide caloporteur n'est pas uniforme sur toutes les parois du récipient, d'où l'apparition d'un gradient de température pouvant être jugé rédhibitoire par l'utilisateur. Le dispositif selon Invention permet de remédier a ce dilemme puisqu'il associe une mise en oeuvre aisée et des performances supérieures. I1 comporte en effet un système d'agitation simplifié puisque chaque pale est entrarnée par un moteur indépendant et des récipients suspendus tels' que l'interface récipient/fluide caloporteur soit maximale. Le dispositif est multipostes en ce sens qu'il comporte n postes. Chaque poste étant constitué par au moins un moteur d'agitation indépendant placé au dessus d'un récipient immergé dans un fluide caloporteur commun å l'ensemble des n postes. I1 est à noter que pour un récipient de grande surface, plusieurs moteurs d'agitation peuvent être utilisés.Les moteurs électriques utilisés dans le dispositif se caractérisent par le fait qu'ils sont fabriqués en grande série pour l'industrie automobile ce qui leur confère un faible prix de revient, une fiabilité éprouvée et des performances qui se sont recélées particulièrement convenables pour l'agitation en multipostes. Pour une forme et des dimensions identiques, ils peuvent ôtre choisis dans une gamme comportant plusieurs vitesses de rotation.L'interchangeabilité et l'adaptabilité aux besoins de l'utilisateur se trouvent ainsi assurées L'encombrement réduit ( diamètre 4 cm et hauteur 6 cm) et le faible prix. font que ce type de moteur ne constitue pas un facteur limitatif pour la disposition et le nombre de postes dans une cuve thermostatique. L'axe de rotation de chaque moteur positionné verticalement est directement couplé avec la tige comportant les pales d'agitation L'ensemble des moteurs est supporté par une plaque amovible formant le couvercle de la cuve. CeUe plaque supporte également les instruments de mesure tels que sondes, électrodes...etc afférents à chaque poste. Les récipients recevant les pales d'agitation sont supportes par une plaque amovible, parallèle à la précédente, ajustée aux parois internes de la cuve et fixée 9 cette dernière par des taquets Selon une réalisation préférentielle, chaque récipient presque entièrement immergé dans le fluide caloporteur est maintenu a la hauteur voulue par la seule pression exercée contre ses parois par un joint intégré dans la plaque support. Le joint est choisi de telle sorte qu'il puisse s'opposer à la poussée d'Archimède ou au poids du récipient tout en permettant une manipulation aise de ce dernier Les récipients sont en effet amovibles et interchangeables.En outre les deux plaques, support moteurs et support récipients, constituent avec les parois de la cuve un compartiment étanche permettant de réaliser une atmosphère contrôlée au dessus des récipients. Selon une variante, la plaque support récipients et les récipients eux-memes peuvent être cornfondus en une seule pièce réalisable en matière plastique transparente rigide ou en acier inoxydable. La figure I représente, en coupe, le dispositif selon l'invention. Les figures 2 et 3 représentent, respectivement en coupe et vue de dessus, un exemple d'appareillage multipostes réalisé a partir du dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté sur la figure 1, comporte une cuve (1) contenant le fluide caloporteur (2) dont la température comprise entre -10 et +60'C est régulée par un cryothermostat à circulation ou immergé en (3). La partie (4) est une traverse qui relie dans le sens de la largeur les deux parois opposées de la cuve. Tout en permettant la libre circulation du fluide caloporteur, cette traverse améliore la rigidité de la cuve et assure le maintien de la plaque support moteur (S) et de la plaque support récipient (6). L'étanchéité des passages de l'axe du moteur (7) et de l'électrode de mesure (8) à travers la plaque support moteur est assurée par des joints à lèpre ou toriques. Le positionnement du moteur et de l'électrode sur la plaque support précédente est facilité par des empreintes de formes correspondantes. Un manchon (9) permet le couplage de l'axe du moteur avec la tige comportant les pales d'agitation (10). Le maintien et le réglage en hauteur du récipient (11) est assuré par un joint torique (12) logé dans une gorge ménagée dans la plaque support récipients. Entre les plaques supports précédentes. les parois de la cuve et la traverse est consitué un. compartiment étanche (13) permettant de réaliser au dessus du récipient une atmosphère contrôlée. Cette atmosphère peut être formée par un gaz (oxygène, azote...) ou un mélange gazeux ( air 95X et gaz carbonique 3%...) qui apyres avoir été porté à la température du bain en traversant un tuyau souple(l4) immergé dans le liquide caloporteur pénètre en (15) dans le compartiment étanche et en ressort en (16). Le dispositif représenté sur les figures 2 et 3 constitue å titre indicatif et non limitatif un exemple permettant d'illustrer l'invention. Les éléments constitutifs de la cuve d'une épaisseur de 1 cm sont en polyméthacrylate de méthyle Les dimensions extérieures de la cuve exprimées en cm sont : L 72,1 = 28 72. 1 - 28 et H =18 Le cryothermostat utilisé est à immersion, il permet de réguler la température du fluide caloporteur (eau glycolee) dans un domaine compris entre -10 et +60'C. Les récipients utilisés sont des bèchers du commerce d'un diamètre de 60 mm et un cristallisoir d'un diamètre de 130 mm. Les joints toriques ont un diamètre légèrement inférieur respectivement 39 et 129 mm.Les quinze moteurs représentés sur la figure 3 sont des moto-réducteurs PHILIPS montés en boitier plastique moulé résistant aux agents chimiques et å la corrosion Ces moto-réducteurs sous alimentation de 24 V, assurent en sortie d'axe des vitesses réduites, ceci grace a un réducteur intégré dans le boitier. Ainsi les vitesses sont en tours par minute : 330 pour les neufs moteurs situés 9 droite, 60 pour les trois moteurs situés en bas a gauche et 8,2 pour les trois moteurs disposés en triangle. Ces moteurs étaient primitivement destinés à l'industrie automobile (feux tournants, essuie phares, antennes électriques, positionnement de rétroviseur extérieur...). Le dispositif représenté sur la figure 3 comporte donc treize postes. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux laboratoires d'essai, de contrôle et de recherche qui doivent traiter des series d'échantillons liquides sous température. vitesse d'agitation et atmosphère parfaitement déterminées. Par rapport aux équipements du commerce, conçus pour le meme domaine d'application, il se caractérise par une simplicité de mise en oeuvre, une adaptabilité aux besoins de l'utilisateur et des performance limitées seulement par les capacités du cryothermostat. Selon une variante. le dispositif selon l'invention, peut se transformer en mini chambre d'incubation stérile, adaptée aux cultures cellulaires par exemple. Cette application est rendue possible par l'atmosphère contrôlée du compartiment étanche. Dans ce cas il suffit d'utiliser des récipients type boltes de PEIRI Revendications 1- Dispositif d'agitation multipostes en milieu thermostatique caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie superieure un compartiment étanche (13) délimité par une plaque (5) supportant les moteurs d'agitation(7) et les instruments de mesures (8) et une plaque (6) maintenant les récipients (il) en position suspendue, les plaques (5) et (6) étant elles-mêmes supportées par les parois de la cuve (1) et la traverse (4). 2 - Dispositif selon la revendication I caracterisé en ce que chaque récipient ( 11 ) est maintenu par le seule pression exercée contre ses parois par un joint (12) integré dans la plaque (6) 3- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce qu'à chaque récipient (11) correspond un moteur d'agitation (7) indépendant et interchangeable. 4- Dispositif selon la revendication 1 caracterise en ce que les plaques (5) et (6) sont amovibles et interchangeables. 5- Dispositif selon la revendication 1 caracterise en ce que le compartiment étanche (13) permet de réaliser au dessus des récipients une atmosphère contrôlée. 6 - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que les récipients (11) sont amovibles et interchangeables. 7 - Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 3 et 6 caracterise en ce qu'il peut constituer une mini chambre d'incubation sterile en utilisant des boîtes de type PEIRI comme récipients. s - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la plaque (6) et les récipients (il) peuvent constituer une seule et même pièce. réalisable en matière plastique transparente rigide ou en acier inoxydable.