Brevet FR2799395A1 — publié le 20010413

I La présente invention concerne une centrifugeuse, du type compre- nant un rotor, qui présente au moins un logement de réception d'un produit à centrifuger et un couvercle associé de fermeture dudit logement, la centrifugeuse comprenant également un moteur sur lequel le rotor est monté pour l'entraîner en rotation autour d'un axe de rotation. L'invention s'applique, par exemple, à la centrifugation de produits biologiques. Pour la centrifugation de tels produits, on dispose généralement des récipients contenant les produits à centrifuger dans les logements du rotor. Cha- que logement est ensuite fermé hermétiquement par son couvercle associé. L'utilisation de couvercles est particulièrement importante pour la cen- trifugation de produits biologiques dangereux. En effet, si les récipients conte- nant de tels produits sont ouverts ou s'ils viennent à se rompre, la centrifugation va donner naissance à un aérosol véhiculant des substances dangereuses. L'utilisation de couvercles permet alors de confiner un tel aérosol au sein des logements. Si un couvercle de fermeture d'un logement est absent lors de la cen- trifugation, l'aérosol va se diffuser et éventuellement se déposer à l'intérieur de l'enceinte de la centrifugeuse dans laquelle le rotor est disposé. Cette situation est particulièrement risquée pour les opérateurs qui risquent d'inhaler l'aérosol lors de l'ouverture de l'enceinte de la centrifugeuse, ou d'être contaminés par l'aérosol déposé sur les parois de l'enceinte ou sur le rotor. L'invention a pour but de résoudre ce problème en fournissant une centrifugeuse du type précité permettant de limiter les risques liés à la centrifu- gation d'un rotor dont un logement n'est pas fermé par son couvercle. A cet effet, I'invention a pour objet une centrifugeuse du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de contrôle de la présence, pour chaque logement, du couvercle associé pour empêcher l'exécution d'un cycle de centrifugation au cas o le couvercle d'un logement serait absent. Selon des modes particuliers de réalisation, la centrifugeuse peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles - lesdits moyens de contrôle comprennent au moins un élément à dé- tecter sur chaque couvercle et au moins un capteur correspondant, - la centrifugeuse comprend une unité de commande du moteur adaptée pour assurer une étape de contrôle de la présence pour chaque loge- ment du couvercle associé, étape au cours de laquelle ladite unité commande l'entraînement en rotation du rotor, compare le nombre d'élément(s) détecté(s) avec le nombre total d'élément(s) à détecter si chaque couvercle était présent, et empêche l'exécution d'un cycle de centrifugation au cas o le nombre d'élément(s) détecté(s) est inférieur au nombre total d'élément(s) à détecter, - I'unité de commande est adaptée pour assurer l'étape de contrôle avant d'exécuter chaque cycle de centrifugation du rotor, - pendant ladite étape de contrôle, l'unité de commande commande l'entraînement en rotation du rotor à une vitesse inférieure à environ 50 tr/mn, - la centrifugeuse comprend des moyens de détection du type du rotor monté sur le moteur, et l'unité de commande est adaptée pour déterminer le nombre total d'élément(s) à détecter en fonction du type du rotor détecté, - I'unité de commande comprend des moyens de mémorisation dans lesquels est stocké un nombre total fixe d'élément(s) à détecter quel que soit le type du rotor monté sur le moteur, - lesdits moyens de contrôle comprennent plusieurs capteurs disposés à des distances différentes de l'axe de rotation, - plusieurs desdits capteurs sont disposés à des niveaux différents par rapport à l'axe de rotation, - chaque élément à détecter est un aimant. L'invention a également pour objet un ensemble comprenant une centrifugeuse telle que définie ci-dessus et plusieurs rotors pouvant être montés sur le moteur de la centrifugeuse, chaque rotor présentant au moins un logement de réception d'un produit à centrifuger et un couvercle associé de fermeture dudit logement, caractérisé en ce que chaque rotor comprend le même nombre d'élément(s) à détecter. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique latérale d'une centrifugeuse se- Ion l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de dessus et agrandie, illustrant la position radiale respective du rotor et des capteurs de la centrifugeuse de la figure 1,et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, partiellement arrachée, illustrant l'utilisation dans la centrifugeuse de la figure 1 d'un autre type de rotor. La figure 1 est une vue schématique d'une centrifugeuse 1 qui com- prend essentiellement un rotor 2, un moteur électrique 3 d'entraînement en rota- tion du rotor 2 autour d'un axe vertical A, et une unité à microprocesseur 4 de commande du moteur 3. Le rotor 2, monté au-dessus du moteur 3, comprend deux nacelles 6 diamétralement opposées et articulées par des arbres horizontaux sur des bras 7 du rotor 2. Chaque nacelle 6 forme un logement de réception de récipients d'un produit à centrifuger, et comprend un couvercle de fermeture 8 amovible. Les couvercles 8 assurent une fermeture étanche des logements défi- nis intérieurement par les nacelles 6. Dans la position de repos représentée sur les figures 1 et 2, c'est-à- dire quand le rotor 2 n'est pas entraîné en rotation, les couvercles 8 surmontent le reste des nacelles 6 et sont disposés sensiblement horizontalement. Chaque couvercle 8 est surmonté d'un support central 10 en U fixé par sa base sur le couvercle 8 considéré. Les extrémités libres supérieures des supports 10 portent chacune un aimant 11. Les quatre aimants 1 1 sont disposés sensiblement à la même distance R1 de l'axe A. Ainsi, ces quatre aimants sont disposés sensiblement sur un même cercle géométrique C1 (figure 2) centré sur l'axe A, et de rayon R1. La centrifugeuse 1 comprend également deux capteurs magnétorésis- tifs 13 et 14 disposés au-dessus du rotor 2. Le capteur 13 est disposé sensiblement à la distance R1 de l'axe A, comme cela apparaît sur la figure 2, o la position angulaire du rotor 2 et des capteurs 13 et 14 a été modifiée par rapport à celle de la figure 1 pour des rai- sons de clarté. Le capteur 14 est disposé dans la même direction radiale que le cap- teur 13, mais environ à une distance R2 de l'axe A, avec R2 trémités libres d'un support en U retourné, lui-même porté par le couvercle mo- bile d'une enceinte non représentée, à l'intérieur de laquelle le rotor 2 est dispo- se. L'unité de commande 4 est raccordée aux capteurs 13 et 14, ainsi qu'à un capteur 16 de mesure de la rotation du rotor 2. Le capteur 16 est, par exemple, le capteur habituellement associé à l'arbre de sortie du moteur 3 pour mesurer la vitesse de rotation de cet arbre lors des cycles de centrifugation mis en oeuvre par la centrifugeuse 1. L'unité 4 est également raccordée au moteur électrique 3 pour assurer sa commande afin d'exécuter des cycles de centrifugation de produits disposés dans les nacelles 6. L'unité 4 est notamment programmée pour assurer, avant tout cycle de centrifugation, une étape préalable de contrôle de la présence des couvercles 8, étape qui va maintenant être décrite. Comme représenté par la flèche 17 sur les figures 1 et 2, I'unité 4 commande l'entraînement en rotation, par exemple pendant deux tours, du rotor 2 à une vitesse inférieure à 50 tr/mn, et de préférence à une vitesse comprise entre 20 et 30 tr/mn. A cette vitesse de rotation faible, les nacelles 6 conservent sensiblement leurs positions des figures 1 et 2, et aucun aérosol ne risque de se former. A l'issue des deux tours de rotation du rotor 2, déterminée grâce aux signaux reçus du capteur 16 par l'unité de commande 4, l'unité 4 compare le nombre d'aimants 11 détectés par le capteur 13. Si les signaux reçus du capteur 13 correspondent au passage en re- gard de celui-ci de huit aimants 11, c'est-à-dire si les deux couvercles 8 sont dis- posés sur les nacelles 6, alors l'unité 4 commande l'exécution du cycle de cen- trifugation prévu. Dans le cas contraire, I'unité 4 commande l'arrêt du moteur 3. Le cycle de centrifugation n'est alors pas effectué. Ce cas correspond à l'absence d'au moins un couvercle 8. L'opérateur doit alors fermer la ou les nacelle(s) 6 corres- pondante(s). L'étape de contrôle décrite ci-dessus sera alors à nouveau effectuée jusqu'à ce que les deux couvercles 8 soient détectés par le capteur 13, auquel cas le cycle de centrifugation prévu sera alors exécuté. La figure 3 illustre la centrifugeuse de la figure 1 dans laquelle le rotor 2 à nacelles 6 a été remplacé par un rotor 18 de forme générale tronconique convergant vers le haut. Le rotor 18 présente plusieurs logements 19 pour des ampoules ou d'autres récipients destinés à contenir des produits à centrifuger. Un seul loge- ment 19 est visible grâce à l'arrachement de la figure 3. Le rotor 18 est surmonté d'un couvercle unique 20 de fermeture des logements 19. Le couvercle 20 est lui-même surmonté d'une couronne centrale 21 supportant quatre aimants 11. Ces aimants 11 sont régulièrement répartis angulairement et sont sensiblement disposés sur un cercle C2 centré sur l'axe A et de rayon R2. Lorsque l'on désire exécuter un cycle de centrifugation, l'unité de commande 4 assure, comme précédemment, une étape préalable de contrôle de la présence du couvercle 20. Si le nombre d'aimants 11 détecté par le capteur 14, au cours de deux tours de rotation du rotor 18, est inférieur à huit, alors l'unité 4 commande l'arrêt du moteur 3. Dans le cas contraire, le cycle de centrifugation est effectué nor- malement. La centrifugeuse 1 permet donc de limiter les risques de centrifugation d'un rotor en l'absence d'un couvercle de fermeture d'un logement de réception de produit à centrifuger. De préférence, tous les rotors utilisables avec la centrifugeuse 1 sont munis de quatre aimants, ou de manière plus générale du même nombre d'aimants, afin de simplifier l'algorithme de programmation du microprocesseur de l'unité de commande 4. Toutefois, selon une variante, différents types de rotor peuvent être équipés d'un nombre différent d'aimants. La centrifugeuse 1 est alors de préfé- rence équipée de moyens de détection du type du rotor monté sur le moteur 3, pour déterminer le nombre d'aimants 11 à détecter par tour de rotor, lors de l'étape préalable de contrôle de la présence du ou des couvercle(s). La disposition des capteurs 13 et 14 à des niveaux différents par rap- port à l'axe A permet d'assurer, pour les différents types de rotor utilisables avec la centrifugeuse 1, que la distance entre les aimants 11 à détecter et le capteur 13 ou 14 en regard duquel ils vont passer est inférieure à environ 30 mm. Ainsi, les risques que les capteurs 13 et 14 ne détectent pas un aimant 11 passant en regard de ceux-ci sont faibles. De manière plus générale, le nombre de capteurs 13 et 14 peut être plus important, ces capteurs étant disposés de préférence sur des cercles cen- trés sur l'axe A et de rayons différents, et éventuellement à des niveaux diffé- rents par rapport à l'axe A. L'utilisation de moyens 11, 13 et 14 magnétiques de détection de la présence de couvercle(s) permet une détection satisfaisante, même lorsque le rotor est disposé dans une enceinte réfrigérée. En effet, le fonctionnement de ces moyens magnétiques de détection est relativement peu sensible aux phé- nomènes de condensation pouvant apparaître dans une telle enceinte. Selon une variante, les moyens de détection peuvent cependant être des moyens optiques ou à ultrasons et, de manière plus générale, les aimants 1 1 et les capteurs 13 et 14 peuvent être remplacés par des éléments à détecter et des capteurs correspondants, c'est-à-dire aptes à détecter ces éléments. REVENDICATIONS 1. Centrifugeuse (1), du type comprenant un rotor (2; 18), qui pré- sente au moins un logement (6; 19) de réception d'un produit à centrifuger et un couvercle associé (8; 20) de fermeture dudit logement, la centrifugeuse compre- nant également un moteur (3) sur lequel le rotor est monté pour l'entraîner en rotation autour d'un axe de rotation (A), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (4, 11, 13, 14, 16) de contrôle de la présence, pour chaque logement (6; 19), du couvercle associé pour empêcher l'exécution d'un cycle de centrifugation au cas o le couvercle (8; 20) d'un logement serait absent. 2. Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les- dits moyens de contrôle comprennent au moins un élément (11) à détecter sur chaque couvercle (8; 20) et au moins un capteur correspondant. 3. Centrifugeuse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité (4) de commande du moteur (3) adaptée pour assurer une étape de contrôle de la présence pour chaque logement (6; 19) du couvercle (8; ) associé, étape au cours de laquelle ladite unité (4) commande l'entraînement en rotation du rotor (2; 18), compare le nombre d'élément(s) (11) détecté(s) avec le nombre total d'élément(s) à détecter si chaque couvercle (8; 20) était présent, et -empêche l'exécution d'un cycle de centrifugation au cas o le nombre d'élément(s) détecté(s) (11) est inférieur au nombre total d'élément(s) (11) à dé- tecter. 4. Centrifugeuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'unité de commande (4) est adaptée pour assurer l'étape de contrôle avant d'exécuter chaque cycle de centrifugation du rotor. 5. Centrifugeuse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que, pendant ladite étape de contrôle, l'unité de commande (4) commande l'entraînement en rotation du rotor à une vitesse inférieure à environ 50 tr/mn. 6. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de détection du type du rotor monté sur le moteur (3), et en ce que l'unité de commande (4) est adaptée pour déterminer le nombre total d'élément(s) (11) à détecter en fonction du type du rotor détecté. 7. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'unité de commande (4) comprend des moyens de mê- morisation dans lesquels est stocké un nombre total fixe d'élément(s) (11) à dé- tecter quel que soit le type du rotor monté sur le moteur (3). 8. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que lesdits moyens de contrôle comprennent plusieurs cap- teurs (13, 14) disposés à des distances (R1, R2) différentes de l'axe de rotation (A). 9. Centrifugeuse selon la revendication 8, caractérisée en ce que plu- sieurs desdits capteurs (13, 14) sont disposés à des niveaux différents par rap- port à l'axe de rotation (A). 10. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que chaque élément (11) à détecter est un aimant. 11. Ensemble comprenant une centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 10 et plusieurs rotors pouvant être montés sur le moteur (3) de la centrifugeuse (1), chaque rotor présentant au moins un logement (6; 19) de réception d'un produit à centrifuger et un couvercle associé (8; 20) de fermeture dudit logement, caractérisé en ce que chaque rotor (2; 18) comprend le même nombre d'élément(s) (11) à détecter.