Brevet FR2763262A1 — publié le 19981120

La présente invention concerne une centrifuge à faible production de bruits, dont le boîtier enferme un rotor en rotation autour d'un axe vertical au moyen d'un moteur d'entraînement, dans un récipient de centrifuge, lequel est accessible au moyen d'un couvercle situé à la face supérieure du boîtier, et dans laquelle au moins une partie de boîtier présente au moins un évidement entre une monture élastique du moteur et la région du reste du boîtier. On connaît du modèle d'utilité allemand DE-GM 72 24 033, ou du brevet américain correspondant US 3 804 324 une petite centrifuge avec un boîtier de centrifuge dans lequel se trouve un récipient de centrifuge avec un rotor central, et dans laquelle un couvercle de boîtier qui recouvre la chambre du récipient, tout comme le boîtier de centrifuge et le fond, sont réalisés avec une mousse dure structurée, de préférence de la mousse dure de polyuréthane; dans les parois latérales de boîtier, on remplit de mousse une enveloppe de métal afin d'améliorer la solidité du boîtier de centrifuge, cette enveloppe métallique étant perforée pour réduire le développement de bruits; en raison de l'application de mousse sur la tôle de métal, on est ici en présence d'un appareil techniquement complexe. On connaît encore du document allemand 19 61 734 une centrifuge dans laquelle le boîtier de centrifuge est subdivisé en une partie inférieure fixe et une partie supérieure suspendue de façon élastique, qui porte le tambour de centrifuge, et il est prévu une bague élastique pour la suspension élastique de la partie supérieure. De cette manière, on peut amortir les vibrations du rotor provoquées par un balourd. Une liaison axiale du moteur d'entraînement et du rotor n'est en réalité pas prévue ici, de sorte que l'on a besoin d'une place relativement importante pour agencer un moteur d'entraînement séparé, ainsi que la liaison d'entraînement associée. L'objectif de l'invention est de proposer une centrifuge simple à produire, en particulier une petite centrifuge ou centrifuge de table, qui présente un boîtier constitué d'un petit nombre d'éléments de base, et qui présente simultanément une réduction du développement de bruits qui apparaissent au niveau du rotor en raison des balourds. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint grâce au fait que le boîtier est constitué au moins en partie par une tôle de métal avec trois zones partielles, dans lesquelles une zone partielle est réalisée sous forme d'une plaque de fond pour le montage du moteur d'entraînement, une seconde zone partielle est réalisée sous forme d'une plaque frontale pour recevoir des éléments d'affichage et d'actionnement, et dans lesquelles les deux zones partielles sont reliées l'une à l'autre via une zone de pliage, et il est prévu entre la zone de pliage et la monture de moteur au moins deux évidements, formant des fentes de découplage, afin de constituer des barrettes de liaison. Grâce au petit nombre d'éléments de base, c'est un avantage essentiel de pouvoir réaliser la centrifuge de manière compacte et économique; en outre, on peut atteindre une économie de poids par rapport aux centrifuges antérieures. D'autres réalisations avantageuses de l'invention sont indiquées dans la suite de la présente description. Dans un mode de réalisation préféré, la partie de la tôle métallique prévue comme partie d'actionnement est subdivisée de la partie formant plaque de fond par une zone de pliage, et l'on prévoit entre la zone de pliage et la plaque de fond au moins deux rangées mutuellement parallèles de fentes de découplage, qui présentent respectivement au moins une fente de découplage allongée; il s'est avéré avantageux, malgré les fentes de découplage, de pouvoir atteindre une haute rigidité vis-à-vis de la torsion entre la plaque de fond et la plaque frontale. Selon un autre mode de réalisation préféré, le moteur est entouré, dans la région de la plaque de fond et au niveau des quatre arêtes latérales, par des fentes de découplage, et l'on prévoit des pieds de boîtier élastiques entre les fentes de découplage, qui dévient les bruits structurels qui se produisent directement vers le support, par exemple vers le plateau d'une table de laboratoire. Dans ce qui suit, on va décrire plus en détail l'objet de l'invention à l'aide des figures la, 1 b, 2a, 2b, 3, 4, 5 et 6. La figure 1 a montre la tôle de métal préparée pour être mise en place dans un boîtier, avec une plaque frontale et une plaque de fond, sur laquelle se trouve le moteur; la figure lb montre de façon schématique un boîtier susceptible d'être posé; les figures 2a et 2b montrent la tôle de métal de la figure 1 a, avec le moteur mis en place, ainsi que le boîtier de la figure lb, depuis une autre perspective; la figure 3 montre une vue de dessus sur la tôle de métal qui n'est pas encore pliée, avant le montage; les figures 4, 5 et 6 montrent la centrifuge montée de façon largement terminée, avec une feuille frontale collée sur la plaque frontale, les figures 4 et 5 montrant le boîtier avec couvercle ouvert, et la figure 5 montrant le boîtier avec rotor mis en place, tandis que la figure 6 montre la centrifuge avec couvercle fermé et pourvue d'une feuille frontale. Selon la figure la, la tôle de métal 1 est constituée de trois zones partielles: une plaque de fond 2 pour monter un moteur d'entraînement 3, une plaque frontale 4 avec des évidements 5 pour recevoir des éléments d'affichage et d'actionnement pour la centrifuge, ainsi qu'une zone de pliage 6 située entre les deux zones partielles. La plaque de fond 2 et la plaque frontale 4 sont réalisées respectivement sous forme de plans, et les deux plans forment une arête d'intersection 7, le long de laquelle les deux plans enferment un angle ax d'environ 70 . De façon générale, l'angle a est situé dans la plage de 55 à 90 . Le moteur d'entraînement 30 est relié à la plaque de fond 2 au moyen de trois montures élastiques 11, et les montures élastiques sont de préférence constituées par des tampons en caoutchouc. D'après la figure 2a, la plaque de fond 2 est pourvue à sa face inférieure de quatre pieds élastiques 12 afin d'être supportée sur un support, par exemple une table de laboratoire; la fixation des pieds 12 a lieu de moyen de vis, qui s'engagent à travers des ouvertures 14 de la plaque de fond 2. Entre la zone des montures élastiques du moteur 3 et la zone de pliage 6, on a prévu dans la plaque de fond 2 des évidements 8 qui sont réalisés sous forme de fentes de découplage et s'étendent parallèlement à l'arête d'intersection 7 des plans. Les fentes de découplage ou évidements 8 sont décalés les uns par rapport aux autres en deux rangées mutuellement parallèles, de sorte qu'il se forme entre les barrettes de liaison situées entre elles une liaison de forme sinueuse entre la plaque de fond et la zone de pliage 6; les barrettes de liaison sont expliquées plus en détail dans ce qui suit en se référant à la figure 3. D'après la figure la, on prévoit encore des fentes de découplage additionnelles 19, 20, 21, qui entourent partiellement le moteur d'entraînement 3, et les fentes de découplage 19 et 21 sont mutuellement opposées sur les côtés de la plaque de fond 2 pourvus de pattes de fixation 23, et une fente de découplage 20 est agencée sur le côté arrière de la plaque de fond; des zones de liaison 26, 27, 28 et 29 analogues à des barrettes représentent la jonction mécanique entre la partie médiane de la plaque de fond 2 avec des points de fixation pour les montures élastiques 11 de la zone extérieure de la plaque de fond avec les ouvertures 14 pour la fixation des pieds élastiques 12. La figure lb montre la partie de boîtier 16, susceptible d'être posée sur la plaque de fond 2 et sur la plaque frontale 4, qui présente dans sa zone frontale 17 un évidement pour la plaque frontale. La zone frontale 17 de la partie de boîtier 16 comporte un cadre frontal 22 en forme de U, qui recouvre l'arête supérieure et les deux arêtes latérales de la plaque frontale 4; de cette façon, les utilisateurs sont protégés à l'encontre des risques de blessures provoquées par les arêtes acérées de la plaque frontale; la partie de boîtier 16 comporte dans les deux zones latérales inférieures des perçages 24 ménagés respectivement à distance des pattes de fixation latérales, à travers lesquelles on peut introduire les vis pour la liaison des pattes de fixation 23 et de la partie de boîtier 16. Dans cette figure, on a également représenté le couvercle 18 du boîtier, en position fermée. Les figures 2a et 2b montrent les éléments structurels de la centrifuge expliqués à l'aide des figures la et lb, depuis une autre perspective. À l'aide de la figure 2a, on peut voir les pattes de fixation latérales 23 avec leurs ouvertures 25; de plus, il est prévu au niveau du côté arrière de la plaque de fond 2 une patte additionnelle 30 avec une ouverture 31 pour le passage des câbles destinés à l'alimentation en énergie électrique de la centrifuge; le côté arrière 32 de la partie de boîtier 16, visible à la figure 2b, comporte un évidement correspondant 33 pour le passage des câbles à travers l'ouverture 31. La figure 3 montre la tôle de métal 1, à l'état non replié, et constituée par les trois zones partielles que sont la plaque de fond 2, la zone de pliage 6 et la plaque frontale 4, et le moteur d'entraînement est monté au niveau des ouvertures 10 au moyen de montures élastiques; la zone du moteur est entourée sur trois côtés par des fentes de découplage 19, et 21; les fentes de découplage 19, 20 et 21 sont agencées respectivement entre les ouvertures 14 pour les pieds élastiques sur la plaque de fond, et vu depuis le moteur, une zone de liaison 26, 27, 28 et 29 en forme de barrette mène aux pieds élastiques 12 en passant à côté des fentes de découplage 19, 20 et 21. Comme on peut le voir de la figure 3, les évidements 8 réalisés en tant que fentes de découplage sont agencés en deux rangées mutuellement parallèles, et parallèles à la zone de pliage 6, ou à l'arête d'intersection 7 d'après la figure la, et les évidements 8 sont décalés les uns des autres de telle façon que les barrettes de liaison 9 illustrées de façon schématique sont reliées de manière sinueuse à la zone de pliage 6, et que l'on empêche ainsi largement la transmission des bruits de structure depuis la zone de la plaque de fond 2 jusque dans la zone de la plaque frontale 4. La simple réalisation du motif d'évidements nécessaire pour le découplage s'est avérée être particulièrement avantageuse. Après avoir monté les éléments d'affichage et d'actionnement dans des perçages 5 et après avoir collé une feuille frontale sur la plaque frontale 4, on pose sur la tôle de métal 1 pourvue du moteur d'entraînement 3, la partie de boîtier 16 d'après les figures lb et 2b sur la plaque de fond 2, de telle façon que la plaque frontale 4 remplit la zone frontale ouverte 17 de la partie de boîtier 16. Sur la partie de boîtier 16, on peut reconnaître le récipient de rotor 15 illustré ici seulement partiellement, ainsi que le couvercle 18 de boîtier, lequel est équipé de ses propres éléments de blocage et de fixation, mais que l'on n'expliquera pas en détail ici. Des explications plus détaillées concernant la réalisation d'une telle centrifuge peuvent être par exemple retirées du document US 3 804 324 cité en introduction. La partie de boîtier 16, tout comme le réceptacle de rotor 15, sont réalisés de préférence en matière plastique, et de préférence en un mélange PC + ABS (polycarbonate + acrylonitrile-butadiène-styrène), et le verrouillage mutuel de la plaque de fond 2 et de la partie de boîtier 16 a lieu par vissage; la tôle métallique 1 est de préférence constituée d'une tôle d'acier zingué. Pour fixer la partie de boîtier 16 sur la plaque de fond 2, celle-ci est pourvue de pattes latérales 23 repliées vers le haut, et des vis sont passées dans des ouvertures 25 de ces pattes ainsi que des perçages 24 du boîtier et fixées. Pour amortir la transmission des bruits de structure depuis la région de la plaque de fond 2 vers la plaque frontale 4, il s'est avéré particulièrement avantageux de choisir un rapport entre la longueur des barrettes et leur largeur dans la plage de 3:1 jusqu'à 15:1. Une valeur préférée est de l'ordre de 10:1. La figure 4 montre la centrifuge composée de la tôle métallique 1 et de la partie de boîtier 16, et la feuille frontale collée sur la tôle de la plaque frontale 4 recouvre l'affichage et les éléments d'actionnement qui sont jusqu'ici mis en place dans les évidements 5; la plaque frontale 4 est recouverte par un cadre frontal 22 en forme de U dans la région frontale 17, et toutes les arêtes de la tôle métallique 1, c'està- dire de la plaque frontale 4, de la zone de pliage 6 et de la plaque de fond 2, sont recouvertes par la partie de boîtier 16, et il n'existe également par conséquent aucun risque de blessure lors de l'utilisation de la centrifuge. On peut voir à la figure 4 une partie du réceptacle de rotor 15, ainsi que le moyeu 37 du moteur d'entraînement qui dépasse vers le haut; le couvercle 18 du boîtier est ouvert. La figure 5 montre une réalisation analogue à la figure 4, et l'on peut ici voir en supplément un rotor 36 mis en place. La figure 6 montre un appareil selon les figures 4 ou 5, dans lequel le couvercle 18 du boîtier est fermé. Revendications 1. Centrifuge à faible développement de bruit, dont le boîtier comprend un rotor (36) en rotation autour d'un axe vertical au moyen d'un moteur d'entraînement (3), dans un récipient de centrifuge (15), lequel est accessible au moyen d'un couvercle (18) situé à la face supérieure du boîtier, et dans laquelle au moins une partie du boîtier entre une monture élastique du moteur (3) et la région du reste de boîtier comporte au moins un évidement (8), caractérisée en ce que le boîtier est constitué au moins en partie par une tôle métallique (1) avec trois zones partielles, une zone partielle constituant une plaque de fond (2) pour le montage du moteur d'entraînement (3), une autre zone partielle constituant une plaque frontale (4) pour recevoir des éléments d'affichage et d'actionnement, et les deux zones partielles étant reliées l'une à l'autre au moyen d'une zone de pliage (6), et dans laquelle sont prévus au moins deux évidements (8) en tant que fentes de découplage entre la zone de pliage (6) et la monture du moteur (3), afin de former des barrettes de liaison (9). 2. Centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de fond (2) et la plaque frontale (4) sont réalisées sous forme de zones partielles planes de la tôle métallique (1). 3. Centrifuge selon la revendication 2, caractérisée en ce que les plans de la plaque de fond (2) et de la plaque frontale (4) enferment le long d'une arête d'intersection (7) entre les plans un angle at situé dans la plage de 55 à 90 , de préférence de l'ordre de 70 . 4. Centrifuge selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux rangées d'évidements (8) disposés parallèlement les uns aux autres, lesdites rangées s'étendant parallèlement à l'arête d'intersection (7) des plans de la plaque de fond (2) et de la plaque frontale (4). 5. Centrifuge selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les évidements (8) sont décalés les uns par rapport aux autres de telle façon que des barrettes de liaison (9) sinueuses s'étendent entre la plaque de fond (2) et la zone de pliage (6). 6. Centrifuge selon la revendication 5, caractérisée en ce que les évidements (8) sont réalisés sous forme de fentes de découplage, et en ce que le rapport entre la longueur et la largeur des barrettes est situé dans la plage de 3:1 à 15:1, et de préférence de l'ordre de 10:1. 7. Centrifuge selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'il est prévu des évidements additionnels formant fentes de découplage (19, 20, 21) dans la région de la plaque de fond (2), qui entourent partiellement le moteur d'entraînement (3). 8. Centrifuge selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'il est prévu deux fentes de découplage (19, 21) de façon opposée sur des côtés de la plaque de fond (2) pourvus de pattes de fixation (23), et en ce qu'il est prévu une fente de découplage (20) à la bordure du côté arrière de la plaque de fond (2).