Brevet FR2643984A3 — publié le 19900907

FR 2643984 A3 19900907 FR 9002583 A 19900301 La présente invention est relative à une cuvette à échantillon pour analyse en laboratoire. Dans l'analyse en laboratoire (notamment d'échantillons biologiques) et en particulier dans les analyses automatisées, on utilise beaucoup des conte- neurs dits "cuvettes" qui consistent en une partie for- mant le contenant proprement dit avec l'ouverture de sa partie supérieure fermée par un bouchon en une matière élastique, ayant une série centrale de fentes radiales pour permettre l'introduction dans la cuvette d'une son- de d'extraction d'échantillon, tout en limitant la pos- sibilité d'évaporation ou de contamination du contenu. Ce type de conteneur pose un problème qui est d'assurer un contact approprié entre le conteneur et le bouchon du fait qu'il est très difficile de former des surfaces appropriées par exemple pour une coopération du type à dépouille du fait de l'exiguité des parties. Un système consistant à coller ensemble les parties n'est pas non plus envisageable du fait qu'habituellement le conteneur est en polystyrène tandis que le couvercle est en un matériau ayant une élasticitérelativement élevée (telle que le polyéthylène) ce qui rend le collage extrêmement difficile. De plus, la présence de colle risquerait très probablement de contaminer l'échantillon. Il est cependant souhaitable que le conteneur et le couvercle ne puissent être séparés accidentellement, car cela pourrait provoquer un écoulement du contenu de la cuvette ou, si la séparation se produisait pendant le retrait de la sonde d'extraction par un dispositif d'analyse automatique, cela pourrait provoquer un arrêt de cet appareil. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en réalisant une cuvette ayant un bouchon inséparable d'elle. Ce but est atteint par un conteneur du type cu- vette, en particulier pour échantillons biologiques, comprenant un corps délimitant une chambre et ayant à sa partie supérieure une ouverture sur laquelle est appli- quée une fermeture en un matériau relativement élastique ayant une ouverture centrale pouvant être traversée par un tube d'extraction, caractérisé en ce que la fermeture est formée d'une membrane serrée sur sa périphérie par compression contre le bord du corps par une bague annu- laire montée axialement par-dessus le corps pour amener en contact mutuel, en butée, une surface et une mince saillie déformable par fusion, une seconde butée étant prévue pour limiter le déplacement axial que subit la bague lorsque la saillie se déforme, sous la poussée d'une électrode de soudage par ultrasons disposée sur la bague. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniqement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig.1 est une vue en plan d'une cuvette avec son couvercle formé suivant les principes de l'inven- tion; la Fig.2 est une vue en élévation latérale et en coupe suivant la ligne II-II de la Fig.1; la Fig.3 montre un détail de la Fig.2 après un processus de soudage; la Fig.4 montre un détail d'un second mode de réalisation présentant les caractéristiques de l'inven- tion; la Fig.5 est une vue d'un détail d'un troisième mode de réalisation. En se référant aux dessins, on voit à la Fig.2 une cuvette 10 présentant les caractéristiques de l'in- vention, qui comprend une partie 12 de support ayant une saillie circonférentielle 13 (formant un support pour la cuvette lorsqu'elle est logée dans les rateliers appro- priés suivant la technique connue) et comprenant une partie 11 formant le contenant pour les échantillons. Sur l'ouverture du conteneur 10 est placée une membrane 14 en un matériau élastique, comportant des fentes 15 en croix (comme représenté à la Fig.1) et maintenue en place par une bague annulaire 16. La bague 16 présente un bord ayant un angle ai- gu, ou lèvre 17 qui, lorsqu'elle est montée sur le con- teneur, repose sur la surface supérieure de la saillie 13. Comme on le voit à la Fig.2, dans cette position en contact, il existe un intervalle s entre la partie supé- rieure de la cuvette et le fond de la bague 16. La liai- son stable entre la bague, le conteneur et la membrane est assurée par soudage par ultrasons effectué en fai- sant reposer sur la partie supérieure de la bague le dispositif approprié connu (et par conséquent non repré- senté au dessin) pour transmettre des ultrasons à la ba- gue (sonotrode), afin de provoquer (d'une fagon évidente pour les techniciens) une fusion de la lèvre 17 A bord aigu sur la saillie 13. Pendant ce processus de fusion, l'intervalle s diminue sous la poussée verticale du dis- positif de soudage par ultrasons, avec une compression consécutive de la périphérie de la membrane 14 Jusqu'A ce que la partie supérieure de la cuvette et la face in- férieure de la bague viennent en contact comme représen- té à la Fig.3. Lorsque le bord aigu de la lèvre 17 entre initialement en contact avec la saillie 13, l'intervalle s doit être tel qu'il assure qu'après avoir été absorbé pendant le soudage, la compression de la membrane est suffisante pour l'empêcher de s'échapper de son siège sous les contraintes mécaniques auxquelles elle est sou- mise pendant l'introduction et l'extraction des sondes d'injection et d'extraction de l'échantillon à travers les fentes 15 suivant la technique connue. On a représenté à la Fig.4 une cuvette avec ses éléments ill, 112 et 113 qui sont à peu près identiques aux éléments correspondants 11, 12 et 13 de la Fig.2, et qui comprend une membrane 114 analogue à la membrane 14 et une bague 116. Un intervalle s de butée procure l'es- pace nécessaire au déplacement pour comprimer la membra- ne 14, comme dans le cas du mode de réalisation de la Fig.2, pendant le soudage par ultrasons de la bague et du conteneur qui résulte de la fusion de l'angle 19 de l'embouchure de la cuvette en contact avec une surface interne 20 de la bague qui forme à peu près un angle droit avec la bissectrice dudit angle 19. On a représenté à la Fig.5 une cuvette avec ses éléments 211, 212 et 213 à peu près identiques aux élé- ments correspondants 11, 12 et 13 de la Fig.2, et qui comprend une membrane 214 similaire à la membrane 14, et une bague 216. Dans ce mode de réalisation, le soudage de la bague sur le conteneur est encore effectué par ultra- sons, en fondant un angle 21 de la bague sur une surface 22 prévue sur la paroi externe de la cuvette à l'épaule- ment 213 et à peu près à angle droit par rapport à la bissectrice dudit angle 21. Un intervalle s est prévu pour permettre un dé- placement nécessaire pour comprimer la membrane 214 pen- dant le soudage. Dans les deux derniers modes de réalisation dé- crits ci-dessus, comme dans le cas du premier mode de réalisation, pendant l'opération de soudage, la pression du dispositif de soudage par ultrasons prenant appui sur la bague 116 ou 216 provoque une absorption de l'inter- valle s pendant la fusion de l'angle 19 ou 21 avec une compression consécutive prédéterminée de la périphérie de la membrane 114, 214, empêchant ainsi son échappement accidentel. Dans tous les modes de réalisation la présence d'une butée agissant après une course s rend la compres- sion de la membrane indépendante de la poussée du dispo- sitif de soudage et de l'étendue de la fusion, assurant ainsi dans tous les cas un serrage correct de la membra- ne. Les modes de réalisation décrits jusqu'à présent sont donnés uniquement à titre d'exemples des caracté- ristiques de l'invention revendiquées et ne doivent par conséquent pas être considérés comme limitatifs de sa portée. Par exemple, la cuvette peut avoir une forme différente ainsi que la bague et la membrane, en fonc- tion des dimensions nécessaires pour leur utilisation dans des applications particulières et pour leur aptitu- de à être utilisées dans des machines particulières d'analyses automatiques. De plus, pour augmenter le serrrage de la bague et du conteneur sur la membrane, des irrégularités tel- les que des dents peuvent être prévues sur les surfaces en contact respectives afin d'augmenter le frottement mutuel, comme indiqué schématiquement en 23 à la Fig.5. On remarquera enfin que les parties en contact intéressées par l'opérationde fusion peuvent être disconti- nues afin de produire des soudures par points qui peu- vent être effectuées très rapidement avec une faible énergie ultrasonique. Les matériaux constituant les par- ties décrites peuvent être différents. Par exemple la bague et le conteneur peuvent être réalisés en une même matière plastique rigide, telle que du polystyrène, tan- dis que la membrane peut être en un élastomère tel qu'un caoutchouc silicone. L'utilisation de la membrane en matière élasti- que telle qu'une matière silicone permet de réaliser les fentes 15 comme de simples coupures sans enlèvement ou déformation permanente de la matière. Ainsi, dans la pratique, la cuvette devient pratiquement hermétique par adhérence entre les lèvres des fentes. REVENDICATIONS 1- Conteneur du type cuvette en particulier pour échantillons biiologiques, comprenant un corps délimi- tant une chambre ayant à la partie supérieure une ouver- ture sur laquelle est appliquée une fermeture en une ma- tière relativement élastique ayant une ouverture centra- le pouvant être traversée par un tube d'extraction, ca- ractérisé en ce que la fermeture est formée d'une mem- brane (14,114,214) serrée sur sa périphérie, par com- pression contre le bord du corps par une bague annulaire (16, 116,216) montée axialement par-dessus le corps pour amener en contact mutuel de butée une surface et une mince saillie, (17, 19,21) déformable par fusion, une seconde butée étant prévue pour limiter le déplacement axial que subit la bague lorsque la lèvre se déforme sous la pous- sée d'une électrode de soudage par ultrasons disposée sur la bague. 2- Conteneur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite bague (16,116,216) comporte une pa- roi annulaire et une paroi cylindrique, cette dernière étant destinée à être montée par-dessus la paroi latéra- le du conteneur. 3- Conteneur suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que la seconde butée est déterminée par le bord d'extrémité libre de la paroi cylindrique de la bague (16, 116,216) qui coopère avec une saillie radiale (13, 113, 213) de la paroi latérale du conteneur. 4- Conteneur suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que la face interne de la paroi annulaire comporte un siège qui regoit le bord périphérique de la membrane (14,114,214). - Conteneur suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que ledit siège regoit la membrane (14,114,214) sur une hauteur qui est inférieure à son épaisseur lorsqu'elle est à l'état non comprimé, la face interne de la paroi annulaire comprenant une région qui forme l'autre butée sur le bord supérieur du conteneur de manière que la membrane soit comprimée dans la hauteur du siège. 6- Conteneur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite saillie est délimitée par l'an- gle (19) du bord supérieur de l'embouchure du conteneur, qui coopère avec un biseau (20) prévu à la jonction des parois annulaire et latérale de la bague (116). 7- Conteneur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la bague (216) repose sur la membrane (214) par une surface comportant des rugosités (23) pour saisir la membrane. 8- Conteneur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la bague et le corps du conteneur (12,112,212) sont réalisés en la même matière plastique rigide telle que du polystyrène. 9- Conteneur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite membrane (16,116,216) est réali- sée en un élastomère tel qu'un caoutchouc silicone.