Brevet FR2639263A1 — publié le 19900525

La présente invention concerne un dispositif pour le lavage de récipients de réaction, utilisables en biologie, immunologie. De tels récipients se présentent généralement sous forme de plaques rectangulaires, ou de disques, comportant une pluralité d'alvéoles, partiellement obturés, en communication avec l'extérieur par un orifice débouchant à la surface de la plaque ou du disque. Une pluralité de doses de liquides, tels que du sang, du sérum, etc..., peuvent ainsi être soumises, simultanément, à l'action de réactifs, pour permettre de classifier ou d'analyser lesdits liquides De plus, l'agitation ou la centrifugation des liquides peut être mise en oeuvre sans risquer que les liquides contenus à l'intérieur des alvéoles ne s'échappent vers l'extérieur, grâce au fait que ces derniers sont partiellement obturés. Jusqu'à présent, après un usage unique, ces plaques ou disques sont jetés, ce qui est bien évidemment coûteux. I1 serait donc avantageux de pouvoir réutiliser de tels récipients de réaction, mais le nettoyage, la désinfection et la décontamination de ces derniers posent des problèmes, non résolus jusqu'à ce jour, du fait même de la petite taille des alvéoles desdits récipients, et de leurs orifices de communication avec l'extérieur, de l'ordre du millimètre. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients, et concerne un dispositif pour le lavage de récipients utilisables en biologie, immunologie, adapté pour permettre an nettoyage efficace des alvéoles desdits récipients, en dépit de leur petite taille. A cet effet, le dispositif pour le lavage de récipients de réaction, utilisables en biologie, immunologie, présentant une pluralité d'alvéoles, partiellement obturés, en commu nication avec I'extérieur par un orifice débouchant à la surface dudit récipient, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend des moyens de support sur lesquels est susceptible d'être monté au moins un desdits récipients, avec ses alvéoles faisant face vers l'extérieur et vers le bas, et des moyens de pulvérisation d'un fluide de lavage à haute pression sur ledit récipient, agencés, en regard desdits moyens de support, sous un angle tel que le fluide de lavage puisse pénétrer dans au moins un certain nombre desdits alvéoles, par ledit orifice, et se répandre dans tout le volume de chacun desdits alvéoles. Les particules de fluide de lavage sous pression détruiront ainsi le précipité objet de l'analyse, par exemple, ce qui implique une remise en suspension du précipité et son éjection de l'alvéole, soit sous l'action Je la pression du fluide produite au sein de l'alvéole, soit sous l'action de la gravité lors de l'arrêt du jet de fluide. De préférence, ledit angle est compris entre environ 300 et environ 600. Avantageusement, le dispositif de lavage comprend de plus des moyens pour déplacer lesdits moyens -e support relativement auxdits moyens de pulvérisation. Pour laver des récipients en forme de disque dont les alvéoles sont rangés suivant des rayons et des cercles concentriques de celui-ci et débouchent sur une face dudit disque, selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de support comprennent au moins un plateau, de forme correspondant audit disque, susceptible d'être entraîné en rotation autour de son axe, et lesdits moyens de pulvérisation de fluide de lavage sont constitués par au moins une buse susceptible d'émettre un jet au moins sensiblement vertical de fluide Ce lavage en direction dudit plateau. En particulier, un premier pignon susceptible d'être entrainé en rotation autour d'un axe vertical est en engagement avec au moins un second pignon constituant ledit plateau, dont l'axe de rotation est incliné dudit angle par rapport audit axe vertical. De préférence, ledit second pignon est monté de façon libre en rotation sur un arbre solidaire d'un corps lui-même susceptible d'être entraîné en rotation autour dudit axe vertical. Avantageusement, ledit premier pignon et ledit corps sont montés sur un arbre commun, de façon telle que, dans un sens de rotation de l'arbre, ledit corps est entrainé en rotation, mais non dans l'autre sens. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit premier pignon est solidaire d'un premier arbre creux lui-même solidaire d'une première poulie reliée à une deuxième poulie solidaire d'un deuxième arbre, parallèle audit premier arbre creux, susceptible d'être entrainé en rotation. En particulier, un troisième arbre, susceptible d'être entrainé en rotation et traversant ledit premier arbre creux, est solidaire de l'arbre dudit second pignon. De préférence, ledit troisième arbre est solidaire d'une troisième poulie reliée à une quatrième poulie de façon débrayable audit deuxième arbre. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 illustre schématiquement un premier exemple de réalisation du dispositif de lavage selon l'invention. La figure 2 montre, à plus grande échelle, un alvéole en cours de lavage. La figure 3 est une vue de dessus schématique d'un support de réaction à alvéoles multiples, en forme de disque, susceptible d'être lavé grâce au dispositif de lavage de 1 invention. Les figures 4 et 5 illustrent schématiquement des première et seconde variantes de support s de disques du dispositif de lavage selon l'invention. La figure 6 montre schématiquement un autre exemple de réalisation du dispositif de lavage selon l'invention. La figure 7 est une vue de dessus du moyen d'indexage utilisé dans l'exemple de réalisation de la figure 6. Les exemples de réalisation décrits et représentés du dispositif de lavage de l'invention sont plus particulièrement destinés à laver des disques 7 (figure 3) présentant une pluralité d'alvéoles 2 notamment répartis selon des rayons 3 et des cercles concentriques 4 dudit disque. Chaque alvéole 2 partiellement obturé débouche sur une face du disque par l'intermédiaire d'un orifice excentré 5. De tels disques sont utilisés en biologie, immunologie, etc..., domaines dans lesquels il est nécessaire de soumettre simultanément une pluralité de doses de liquides, tels que du sang, du sérum, etc..., à l'action de réactifs, pour permettre de classifier ou d'analyser ces liquides. Par ailleurs, l'agitation ou la centrifugation des liquides peut être mise en oeuvre sans risquer que les liquides contenus à l'intérieur des alvéoles ne s'échappent vers l'extérieur, grâce au fait que ces derniers sont partiellement obturés et munis d'un orifice excentré se trouvant plus près du centre du disque que l'alvéole proprement dit. De plus, le disque 1 est muni d'un trou central 6 pour permettre le passage d'un arbre rotatif d'entraînement de l'appareil d'analyse. Il est bien entendu que le nombre d'alvéoles représentés n'est en aucun cas limitatif, mais a été choisi dans un souci de clarté du dessin. En outre, le dispositif de lavage de l'invention pourrait également être utilisé pour des plaques de forme notamment rectangulaire. L'exemple de réalisation du dispositif de lavage 10 d'un disque 1, montré sur la figure 1, comporte un support 11 de forme correspondant a' telle du disque 1, sur lequel ce dernier est susceptible d'être monté par l'intermédiaire d'un arbre 12, traversant le trou central 6 du disque 1, et d'un écrou 13 ou analogue. Les orifices 5 des alvéoles 2 sont, bien évidemment, tournés vers l'extérieur, en étant orientés vers le bas. L'arbre 12 peut être entrainé en rotation par un moteur 14 lui-même monté sur un socle 15 solidaire d'un plan de travail horizontal 16. Dans ce plan horizontal 16, est logée une buse de pulvérisation 17 susceptible d'émettre un jet de fluide lavage 18 dans une direction sensiblement verticale vers les alvéoles 2 du disque 1. La buse 17 est disposée en regard de la partie droite du disque 5 sur la figure 1. Comme le support 11 et, par conséquent, le disque 1 sont inclinés d'un certain angle par rapport à l'horizontale, avantageusement compris entre 300 et 600, par exemple égal à environ 40 comme cela est représenté, le jet 18 de fluide de lavage peut pénétrer à grande vitesse, par l'orifice 5, dans les alvéoles 2 alignés selon un rayon du disque (ou au moins dans certaines d'entre eux, dans lequel cas plusieurs buses seraient nécessaires, ou une buse mobile parallèlement au rayon du disque) et se répandre dans tout le volume de chacun des alvéoles 2 en rebondissant sur les parois de l'alvéole comme cela est illustré par les flèches 19 (figure 2).Les particules de fluide détruiront le précipité objet de l'analyse, ce qui implique une. remise en suspension du précipité et son éjection de l'alvéole 2 (flèches 20), soit sous l'action de la pression du fluide produite au sein de l'alvéole, soi sous l'action de la gravité lors de l'arrêt du jet. La buse 17 est alimentée par une pompe à haute pression (non représentée), à laquelle elle est reliée par la ligne 21, en fluide de lavage, par exemple en eau de lavage, éventuellement additionnée de produits favorisant le nettoyage, la décontamination ou la désinfection. Une pression de lavage de l'ordre de 80 bars peut être utilisée. La rotation du disque 1 permet de présenter, successivement, les différentes séries d'alvéoles 2 alignées suivant différents rayons 3 du disque 1 devant la buse 17, en lavant ainsi successivement lesdits alvéoles. Un jet d'air comprimé peut être utilisé pour sécher les alvéoles lavés, jet qui peut être émis par la buse. On notera de plus.que, au mouvement de rotation du disque, peut être associé, simultanément ou périodiquement, un mouvement d'agitation latéral, axial ou combiné. Les figures 4 et 5 représentent deux: variantes de réalisation des supports pour les disques 1. En se référant tout d'abord à la figure 4, dans la phase de lavage, un moteur 30 entralne en rotation autour de l'axe vertical X-X, par l'intermédiaire d'un arbre 31, un premier pignon 32 engagé avec un second pignon 33, servant de support pour le disque à laver 1, pignon qui peut tourner librement sur l'arbre 34 autour de l'axe Y-Y, le pignon 33 étant également incliné par rapport à l'horizontale, d'un angle par exemple égal à environ 550 comme représenté, en tout cas compris entre 300 et 600.L'arbre 34 est relié à un organe tronconique 35 pouvant être entrainé en rotation autour de l'axe X-X par un moteur 36, par l'intermédiaire de l'arbre 37, dans la phase de séchage par centrifugation dans laquelle le premier pignon 32 étant bloqué, le second pignon 33 tourne autour du premier pignon 32 et, en même temps, autour de l'axe Y-Y. La buse (non représentée) peut être, dans ce cas, disposée de façon semblable au cas de la figure 1. En se référant maintenant à la figure 5, le moteur 40 peut entraîner en rotation l'arbre 41 autour de l'axe vertical X-X, l'arbre 41 étant monté dans l'organe tronconique 42 par l'intermédiaire d'un premier roulement à billes 43 "combiné" (c'est-à-dire entraînant dans un sens de rotation de l'arbre 41, mais non dans l'autre sens) et d'un second roulement à billes 44 simple. Lorsque le moteur 140 est commandé pour faire tourner l'arbre 41 dans le sens de rotation pour lequel le roulement 43 n'entraîne pas, le premier pignon 45 entraîne en rotation les seconds pignons 46 (destinés chacun à servir de support pour un disque 1) tournant librement sur les arbres 47 autour des axes Y-Y, de façon semblable au cas de la figure 4 (phase de lavage des disques). Dans l'autre sens de rotation, l'organe 42 et donc les pignons 46 sont entraînés en rotation autour de l'axe X-X. Cette phase de centrifugation correspond à la phase de séchage des disques lavés. Un moyen d'indexage 48 commandé par électro-aiman' est également prévu dans ce cas. On se référera maintenant aux figures 6 et 7 illustrant un autre exemple de réalisation du dispositif de lavage 10 selon l'invention, et, en particulier, les supports des disques 1 avec leurs moyens de commande. Un arbre vertical 50 est solidaire à son extrémité inférieure d'un moteur d'entraînement 51, ayant une vitesse de rotation d'environ 600 à 1000 tours par minute. Un arbre creux 52 est monté rotatif sur l'arbre 50, un premier pignon 53 étant solidaire de cet arbre 52 et engagé de plus avec deux seconds pignons 54a, 54b (servant chacun de support pour un disque 1) tournant librement autour des axes Y-Y sur des arbres 55a,55b eux-mêmes solidaires de l'arbre 50. Une came 56, solidaire de l'arbre 50, permet l'indexation à 1800 des deux pignons 54a,54b face au jet d'eau 18 émis par la buse de pulvérisation 17, par l'intermédiaire d'un ergot 57 commandé par ltélectro-aimant 58. Sur l'arbre de sortie 59 d'un motoréducteur 60 ayant une vitesse de rotation d'environ 10 tours par minute, est monté un premier roulement à billes Eî "combiné" (c'est-àdire entraînant dans un sens de rotation de l'arbre 59, mais non dans l'autre sens). De plus, à l'extrémité inférieure de l'arbre vertical 62 est prévu un logement 63 dans lequel est logé le roulement 61. L'arbre 62 porte, d'une part, une première poulie 64, par l'intermédiaire d'un second roulement combiné 65, reliée à une poulie 66 montée sur l'arbre 50, de diamètre et ayant un nombre de dents identiques à la poulie 64, par une courroie crantée 67 (le sens d'entraînement du roulement 65 est opposé à celui du roulement 61). D'autre part, une seconde poulie 68, comportant 99 dents, solidaire de l'arbre 62 est reliée à une poulie 69 comportant 100 dents, solidaire de l'arbre creux 52, par une courroie crantée 70. L'ensemble mécanique est enfermé dans un coffret étanche 71. L'étanchéité à la sortie de l'arbre creux 52 du coffret 71 est assurée par un joint torique 72, tandis que l'étanchéité entre les arbres 50 et 52 est assurée par un joint torique 73. On expliquera ci-après le déroulement du cycle de lavage dans ce cas. Au départ, les deux pignons 54a,54b sur lesquels sont fixés les disques à laver sont dans une position quelconque par rapport au plan du jet de lavage et à la came d'indexation 56. A la mise sous tension - ltélectro-aimant 58 est sollicité et l'ergot 57 se trouve en position pour bloquer la came 56, - le motoréducteur 60 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui correspond alors à l'entra;- nement de l'arbre 62 (ce choix étant bien sûr arbitraire). De ce fait: - la poulie 68 est entrainée, - la poulie 64 n'est pas entrainée, - la poulie 68 entraîne alors la poulie 69 qui entraîne à son tour l'arbre creux 52, - sous l'action des frottements, l'arbre 50 est entrainé jusqu'à ce que la came d'indexation 56 vienne buter sur l'ergot 57 commandé par l'électro-aimant 58. Dès lors, l'arbre 50 est immobilisé et indexé de sorte que l'axe du jet de lavage et le centre du disque à laver fixé sur le pignon 54a soient dans le même plan vertical, - grâce à l'entraînement du pignon 53, lui-même entraîné en rotation par l'arbre 52, les pignons 54a,54b vont tourner sur eux-mêmes autour des axes Y-Y, - en désexcitant. l'électro-aimant 58, le disque à laver fixé sur le pignon 54b viendra se présenter en face du jet de lavage 18.Les frottements assureront alors la rotation de l'arbre 50 jusqu'à ce que la came 56 vienne buter sur l'ergot 57 qui, entre temps, aura repris une position de blocage par commande, éventuellement programmée, de l'électro-aimant 58. Le lavage du disque fixé sur le pignon 54b est alors assuré de la meme façon que précédemment par rotation dudit pignon. Après arrêt du jet de lavage, retrait de l'ergot 57 par désexcitation de l'électro-aimant 58 et arrêt du motoréducteur 60, on peut mettre en oeuvre la phase de séchage. Le moteur d'entraînement 51 est mis en route, dans le sens des aiguilles d'une montre. Les deux pignons 54a,54b vont tourner autour de l'axe X-X, ce qui assure par centrifugation la vidange des alvéoles situés dans le plan vertical qui passe par l'axe radial de ces alvéoles. La poulie 66 entraine la poulie 64 qui, elle-même, entraîne l'arbre 62 par l'intermédiaire du roulement 65. L'arbre 62 tourne alors librement autour de l'arbre 59 du motoréducteur 60. L'arbre 62 entraine la poulie 68 (99 dents) qui entraîne à son tour la poulie 69 (r00 dents). Ainsi, le mouvement relatif de l'arbre creux 52 par rapport à l'arbre 50 sera de 1/100 au niveau du pignon 53. Ce mouvement de rotation du pignon 53 entrainera en rotation lente, autour des axes Y-Y, les pignons 54a,54b, ce qui permettra à chaque axe radial des alvéoles de venir se placer en position favorable pour assurer la vidange et le séchage par centrifugation des alvéoles correspondants. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le lavage de récipients de réaction, utilisables en biologie, immunologie, présentant une pluralité d'alvéoles, partiellement obturés, en communication avec l'extérieur par un orifice débouchant à la surface dudit récipient, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support (11,33,46,54a,54b) sur lesquels est susceptible d'être monté au moins un desdits récipients (1), avec ses alvéoles (2) faisant face vers l'extérieur et vers le bas, et des moyens de pulvérisation (17) d'un fluide de lavage à haute pression sur ledit récipient (1), agencés, en regard desdits moyens de support, sous un angle tel que le fluide de lavage puisse pénétrer dans au moins un certain nombre desdits alvéoles (2), par ledit orifice (5), et se répandre dans tout le volume de chacun desdits alvéoles (2). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle est compris entre environ 300 et environ 600. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens pour déplacer lesdits moyens de support (11) relativement auxdits moyens de pulvérisation (17). 4 - Dispositif selon la revendication 3, pour laver des récipients en forme de disque dont les alvéoles sont rangés suivant des rayons et des cercles concentriques de celui-ci et débouchent sur une face dudit disque, caractérisé en ce que lesdits moyens de support comprennent au moins un plateau (11), de forte correspondant audit disque, susceptible d'être entrainé en rotation autour de son axe, et en ce que lesdits moyens de pulvérisation de fluide de lavage sont constitués par au moins une buse (17) susceptible 'd'émettre un jet au moins sensiblement vertical de fluide de lavage en direction dudit plateau. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un premier pignon (32,45,53) susceptible d'être entraîné en rotation autour d'un axe vertical est en engagement avec au moins un second pignon t33,46,54a,54b) constituant ledit plateau, dont l'axe de rotation est incliné dudit angle par rapport audit axe vertical. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit second pignon (33,146) est monté de façon libre en rotation sur un arbre t34,47) solidaire d'un corps (35,42) lui-meme susceptible d'être entraîné en rotation autour dudit axe vertical. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit premier pignon (45) et ledit corps (42) sont montés sur un arbre commun (41), de façon telle que, dans un sens de rotation de l'arbre, ledit corps est entraîné en rotation, mais non dans l'autre sens. 8 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit premier pignon (53) est solidaire d'un premier arbre creux (52) lui-même solidaire d'une première poulie (69) reliée à une deuxième poulie (68) solidaire d'un deuxième arbre (62) parallèle audit premier arbre creux (52), susceptible d'être entraîné en rotation. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un troisième arbre (50), susceptible d'être entrainé en rotation et traversant ledit premier arbre creux (52), est solidaire de l'arbre (55a,55b) dudit second pignon (54a,54b). 10 - Dispositif selcn la revendication 9, caractérisé en ce que ledit troisième arbre (50) est solidaire d'une troisième poulie (66) reliée à une quatrième poulie (64) couplée de façon débrayable audit deuxième arbre (62).