Brevet FR2630928A1 — publié le 19891110

APPAREIL DE SUPPORT ET DE CHAUFFAGE DE RECIPIENTS DE REACTION, DE TRAITEMENT OU D'ANALYSE DE PRODUITS DIVERS La présente invention concerne le domaine technique de La réaction chimique, du traitement ou de L'analyse d'échantillons de produits divers, disposés dans des récipients chargés d'assurer leur confinement et/ou leur chauffage et maintien en température et/ou leur agitation, tout en procurant une possibilité de préLèvement, d'injection ou d'inertage. Pour assumer les fonctions ci-dessus, il est connu d'utiliser des récipients, généralement en verre, à base ou fond plat ou hémisphérique, dont les dimensions sont déterminées pour les rendre aptes à assurer le confinement d'une dose d'un échantillon. Le confinement est assuré par un baluchon, fermé ou ouvert, associé dans ce cas à un joint septum. Le bouchon est adapté sur le col d'un tel récipient par emboitement ou vissage. Pour faciliter la conduite des opérations de réaction, de traitement ou d'analyse des échantillons ainsi confinés, il est connu de placer des récipients dans des Logements borgnes, d'axe vertical, présentés parut bloc de chauffage. Généralement, les récipients reposent par leur base sur te fond des Logements borgnes. Dans une autre réaLisation, telle que divulguée par ta demande allemande DE-A-30 24 210, les récipients sont suspendus, par L'intermédiaire de leur bouchon, sur une plaque mobile superposée au bloc et déplaçable selon un mouvement rectiligne alternatif vertical. -Des moyens du type décrit ci-dessus peuvent etre considérés comme susceptibles d'assumer convenablement la fonction de support et de chauffage des échantillons confinés dans les récipients. Cependant, un certain nombre d'inconvénients sont attachés à ces structures. Tout d'abord, il est connu que tes récipients sont de fragilité certaine et peuvent être rompus ou cassés, soit par simple contact. avec Le bloc de chauffage, au moment de L'introduction dans les Logements, de leur sortie ou, encore, de l'injection ou du prélèvement par l'intermédiaire du bouchon, soit, encore, par un choc thermique brutal appliqué au fond. Dans un cas de bris ou de rupture, l'échantillon s'écoule hors du récipient, dans le logement et/ou sur le bloc chauffant, en représentant une pollution non négligeable pour l'installation, voire pour Le ou les opérateurs. La structure particulière du bloc chauffant est la source de difficultés de nettoyage, plus particulièrement dans le fond des Logements borgnes. Les appareils du type ci-dessus sont, généralement, associés à des moyens d'agitation faisant intervenir, dans la plupart des cas, un bloc magnétique'à champs tournants, statiques ou dynamiques, localisés, permettant de provoquer la rotation de barreaux magnétiques disposés dans Les récipients. Les champs magnétiques tournants localisés sont disposés à l'aplomb des Logements borgnes. La température imposée au bloc chauffant est responsable, dans une telle structure, d'un affaiblissement des champs magnétiques tournants qui ne sont plus à même, progressivement, d'entretenir la rotation des barreaux magnétiques assurant l'agitation des échantillons. L'objet de l'invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un appareil de support et de chauffage de récipients, particulièrement conçu pour être de construction simple et robuste et pour permettre un nettoyage rapide, pratique et efficace de ses différents éléments constitutifs, en cas de bris des récipients et/ou de déversement d'échantillons contenus. Un autre objet de la structure de l'appareil selon l'invention réside dans l'aspect modulaire démontable qui s'y attache, pour-faciliter l'adaptation d'un tel appareil en fonction des conditions d'essais ou 'd'expérimentations devant être menées. Un objectif supplémentaire de l'invention réside dans le découplage physique entre le bloc chauffant et les moyens d'agitation magnétique qui peuvent ainsi garder leurs caractéristiques spécifiques, ainsi que leur capacité d'entrainement, quelle que soit la montée en température imposée au bloc chauffant. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'appareil de support et de régulation en température de récipients est caractérisé- en ce que le bloc chauffant - est monté sur une embase par des pieds entretoises isolants ménageant un intervalle séparant la base du bloc du dessus de l'embase, - délimite au moins un logement traversant s'ouvrant dans- l'intervalle, - est recouvert d'un capotage qui forme une platine superposée à distance du bloc chauffant et pourvue d'au moins un trou placé à l'aplomb du logement; et qui est adapté sur le bloc chauffant par au moins des cales isolantes, la hauteur du bloc chauffant étant définie pour que le récipient repose par son bouchon sur le capotage et pour que son fond affleure la base du bloc. Meme si l'on a écrit ci-avant que le récipient repose par son bouchon sur le capotage, cela n'exclut pas qu'une entretoise en forme de cylindre creux puisse être intercalée entre le bouchon et le capotage. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de L'objet de l'invention. La fig. t est une coupe-élévation d'un appareil de support et de chauffage conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe prise sensiblement selon ta ligne I1-II de la fig. 1. La fiv 3 est une coupe partielle montrant, à plus grande échelle, certains des moyens de l'invention. L'appareil de support et de chauffage illustré est représenté dans un mode de construction destiné à assurer le support de six récipients 1, respectivement constitués par un corps 2, par exemple en verre, à fond fermé 3, notamment hémisphérique. Chaque récipient 1 comporte un col 4 sur lequel peut être adapté un bouchon 5 en matière isolante, du type fermé ou ouvert, préhensible et manoeuvrable manuellement ou automatiquement. Chaque récipient 1 est destiné à assurer le confinement d'un échantillon 6 de produit quelconque, devant être soumis à réaction, analyse ou traitement, avec application d'une montée en température jusqu a un seuil déterminé régulé et, simultanément ou non, avec agitation. La fonction d'agitation est, de préférence, assurée par L'intermédiaire d'un barreau magnétique 7 disposé dans le récipient 1. Il doit être considéréque L'appareil de support et de chauffage peut être conçu pour des récipients 1 de forme sensiblement differente de celle illustrée uniquement à titre d'exemple aux dessins. De même, l'appareil de support et de chauffage peut etre conçu pour supporter un nombre différent de recipients 1, voire, éventuellement, un seul. L'appareil comprend un bloc chauffant 10 réalisé en un matériau bon conducteur de la chaleur et à forte inertie thermique, tel qu'en cuivre ou en aluminium. Le bloc chauffant 10 délimite, selon une implantation géométrique appropriée, au moins un, et dans le cas présent six logements 11 respectivement d'axe vertical, exécutés de façon traversante pour déboucher sur la base 12 et le dessus 13 du bloc. Les logements traversants 11 possèdent un diamètre ajusté, par excès, au plus grand diamètre extérieur des corps 2 qui peuvent ainsi etre engagés par simple glissement avec un jeu relatif dans les logements 11. Le bloc chauffant 10 est pourvu de moyens de chauffage 14 qui peuvent être constitués par des bougies électriques ou par des conduits aptes à véhiculer un fluide caloporteur distribué et entretenu en température par un circuit auquel Les conduits sont raccordés. Le bloc chauffant est pourvu, sur sa base 12, de pieds isolants 15 par lesquels il est adapté sur le dessus 16 d'une embase 17 d'agitation, du type à champs magnétiques tournants Localisés, statiques ou dynamiques. Dans le cas présent, l'embase 17 comporte six champs magnétiques tournants localisés qui sont disposés à L'aplomb des logements 11 lorsque le bloc chauffant 10 est placé par-dessus l'embase d'agitation 17. Des moyens, non représentés, sont associés à l'embase 17 pour activer les champs magnétiques tournants localisés 18 lorsque cela est nécessaire. Ces moyens, bien connus de l'homme de l'art, ne sont pas représentés aux dessins. De préférence, les pieds 15 forment des entretoises isolantes qui délimitent, entre la base 12 et le dessus 16, un intervalle 19 assumant une fonction de barrière évitant les pertes thermiques par conduction par le matelas ou la lame d'air qu'il ménage. De cette façon, la montée entempérature du bloc chauffant 10 n'est pas transmise directement à l'embase 17 et nue risque pas d'affaiblir la puissance des champs localisés tournants, assurant l'entraSnement en rotation des barreaux magnétiques 7 disposés dans les récipientsl, qui sont ici des tubes à essais. Les pieds isolants 15 sont, de préférence, réalisés de manière à coopérer avec des moyens de centrage 20 présentés par le dessus 16. Les moyens de centrage 20 sont destinés à définir une position d'adaptation du bloc chauffant 10 permettant d'assurer L'aplomb et l'alignement vertical effectif entre les logements traversants 11 et les champs magnétiques tournants localisés 18, de manière que l'influence de ces derniers soit optimale sur les barreaux 7. Les moyens de centrage 20 peuvent, par exemple, etre formés par des pions ou des tétons 21 coopérant avec des évidements de centrage 22 presentés par Les pieds 15. L'appareil de support et de chauffage comprend, par ailleurs, un capotage 25 réalisé, de préférence, en une tô;e mince, perforée, de faible inertie thermique. Le capotage 25 comprend une platine supérieure 26 bordée par une jupe 27 et constitue une enveloppe emboîtable sur le bloc 10 et L'embase 17 par rapport auxquels elle est maintenue à distance par des cales isolantes 28 des glissières isolantes 29 et des butées isolantes 30. Le capotage 25 délimite, avec le bLoc 10 et en partie l'embase 17, un intervalle 31 laissant subsister un matelas d'air d'isolation, au meme titre que celui maintenu par l'intervalle 19. Les perforations de la tale mince du capotage 25 assurent une circulation d'air contrôlée dans L'intervalle 31, ce qui permet d'obtenir une température externe du capotage acceptable pour la protection de l'opérateur contre les risques de brûlures et pour éviter la détérioration du bouchon 5 des récipients 1. Les glissières 29 et les butées 30 constituent, par ailleurs, des moyens de centrage assurant l'alignement, avec Les axes verticaux des logements 11, de trous 32 ménagés dans la platine 27. Les trous 32 assurent le passage des différents récipients qui sont, de cette manière, suspendus, par l'intermédiaire de leur bouchon 5, sur la platine 26 assumant une fonction assimilable à un râtelier horizontal. La hauteur des cales 28 et l'épaisseur du bloc 10 sont choisies en fonction de la hauteur des récipients 1, de manière que La hauteur de remplissage utile de ces derniers soit entièrement incluse dans l'épaisseur du bloc 10 et que le fond 3, tout au plus, affleure la base 12 du bloc. De cette manière, Le contenu de chaque récipient 1 bénéficie ainsi du rayonnement thermique dispensé par ce dernier. La jupe 27 comporte, localement, un orifice 33 destiné au passage d'une sonde 34 de mesure de température insérée dans un puits aménagé dans le bloc chauffant 10. Ainsi que cela ressort de ce qui précède et de L'examen des dessins, l'appareil de support et de chauffage, conforme à L'invention, permet de disposer d'un bloc chauffant, à logements traversants, aisement démontable par rapport au capotage 27 et à L'embase 17, pour faciliter les opéré'ions de nettoyage éventuelles. Par ailleurs, L'existence de Logements traversants 11 permet de maintenir les fonds 3 des differents récipients 1 à distance de l'embase 17 et de réduire, en conséquence, Les risques de bris susceptibles d'intervenir lors de La mise en place de chaque récipient ou, encore, lors des opérations de prélèvement ou d'injection. Un autre avantage de la structure selon L'invention réside dans La mise en oeuvre de moyens de centrage relatif entre L'embase 17 et le bloc 10 et entre ce dernier et le capotage 25. Ainsi, dans tous les cas, les trous de suspension 32 sont alignés avec les logements traversants 11, lesquels sont également disposés à L'aplomb exact des champs magnétiques localisés 18. Un autre avantage de la construction ou structure modulaire, adoptée pour la réalisation de l'appareil de support et de chauffage, réside dans La possibilité d'adapter, aisément et rapidement, le bloc chauffant 10 sur une embase 17 et de choisir ainsi, très précisément, les caractéristiques de cette dernière en fonction des paramètres d'agitation devant être imposés aux échantillons 6. Une telle possibilité d'adaptation peut également être envisagee dans le sens inverse > c'est-å-dire en adaptant sur une embase 17, de caractéristiques d'agitation déterminées, un bloc chauffant 10 possédant des moyens de montée et de régulation en température selon un seuil différent. Une autre caractéristique de l'objet de L'invention réside dans la structure modulaire simple de fabrication et d'adaptation permettant de réaliser un appareil performant à faible coût, à caractéristiques modulables. La fig. 2 montre que les trous 32 peuvent etre équipés, sur le dessus de la platine 27, chacun, d'une épingle 35 dont les branches déformables élastiquement délimitent entre elles un écartement inférieur au diamètre du trou 32. Cette disposition peut être envisagée lorsque le trou 32 est exécuté, de meme que le logement 11, pour livrer passage à un récipient 1 comprenant un bulbe de diamèt.? nettement supérieur à celui du col par lequel il doit être suspendu, en collaboration avec le bouchon Le fermant. L'invention n'est pas Limitée à L'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Appareil de support et de chauffage de récipients (1) fermés par un bouchon (5), du type comprenant un bloc chauffant (10) pourvu de moyens de chauffage (14) et délimitant au moins un logement (11) de réception d'un récipient suspendu par son bouchon sur une plaque superposée au bloc, caractérisé en ce que lendit bloc chauffant - est monté sur- une embase (17) par des pieds entretoises isolants (15) ménageant un intervalle (19) séparant La base (12) du bloc du dessus (16) de l'embase, - délimite au moins un logement (11) traversant s'ouvrant dans l'intervalle, - est recouvert d'un capotage (25) qui forme une platine (26) superposée à distance du bloc chauffant et pourvue d'au moins un trou (32) placé à L'aplomb du logement, et qui est adapté sur le bloc chauffant par au moins des cales isolantes (29), la hauteur du bloc chauffant étant définie pour que le récipient repose par son bouchon sur le capotage et pour que son fond affleure la base du bloc. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase (17) est constituée par un bloc pourvu d'au moins un moyen (18) d'agitation magnétique à champ tournant disposé en coincidence avec le logement traversant (11). 3 - Appareit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capotage (25) est adapté sur le bloc (10) par des moyens (30, 31) de centrage du trou (32) de la platine avec l'axe du logement traversant (11). 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de centrage comprennent des glissières latérales (30) et des butées transversales (31) coopérant avec l'embase. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les glissières et les butées sont portées par une jupe (27) bordant ta platine (26) avec laquelle elle constitue le capotage (25). 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les glissières et les butées sont en matière isolante. 7 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capotage (25) est traversé par une sonde (35) de mesure de température montée dans un puits aménagé dans le bloc chauffant. 8 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pieds isolants (15) du bloc chauffant coopèrent avec des moyens de centrage C20) complémentaires portés par le dessus de l'embase. 9 - Appareil selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que le capotage (25) emboîte le btoc chauffant et, en partie au moins, l'embase et forme une barrière thermique. 1 - Appareil selon L'une des revendications 1, 3, 7 ou 9, caractérisé en ce que le capotage (25) comporte une platine délimitant au moins un trou (32) traversé par Les branches d'une épingle élastique (35).