Brevet FR2876923A1 — publié le 20060428

L'invention concerne le domaine général des aiguilles de prélèvement prévues pour être piquées dans une paroi élastique afin de prélever un liquide contenu dans un récipient fermé par cette paroi. L'invention concerne plus particulièrement une telle aiguille de prélèvement qui comporte une canule formée généralement d'un fin tube d'acier muni à son extrémité distale d'une extrémité de piquage aiguisée. Cette canule est de plus reliée par son extrémité proximale à deux conduits munis chacun d'un embout pour son branchement sur un tube. L'extrémité de piquage est destinée à traverser ladite paroi élastique pour permettre au liquide de s'écouler dans la canule en direction des deux conduits et des tubes branchés sur les embouts, pour prélever le liquide dans deux récipients. Le flux du liquide qui s'écoule dans la canule en direction des deux conduits est ainsi divisé en deux de manière que la moitié du liquide prélevé soit recueillie par chacun des récipients via un conduit. De telles aiguilles sont par exemple employées pour prélever du liquide dans une bouteille fermée par un bouchon de caoutchouc. Les deux embouts sont alors préalablement branchés chacun sur un tube menant dans un récipient. On pique ensuite l'aiguille dans le bouchon de sorte que son extrémité distale traverse le bouchon et atteigne le milieu à prélever. Le liquide à prélever s'écoule alors jusqu'aux deux récipients, chacun des récipients recevant donc la moitié du liquide prélevé, par exemple par gravité ou à l'aide d'une pompe péristaltique ou encore par la mise en pression de la bouteille contenant le liquide. La canule et les deux conduits sont en général agencés en Y pour assurer efficacement la division du flux s'écoulant de la canule vers les conduits. Ces aiguilles sont dites "aiguilles doubles". Ces aiguilles doubles peuvent être éventées, c'est-à-dire qu'elles comportent une deuxième canule, de diamètre plus faible que la canule principale, qui est insérée dans la canule principale. Cette deuxième canule permet l'introduction d'air dans la bouteille contenant le liquide à prélever au fur et à mesure que le liquide s'écoule dans la canule principale. Une telle aiguille éventée permet d'effectuer des prélèvements dans une bouteille étanche. On connaît de telles aiguilles doubles qui comportent une canule dont l'extrémité proximale est maintenue dans un corps en polymère définissant un conduit interne qui s'étend à partir de l'extrémité proximale de la canule et qui se divise en deux pour former les deux conduits menant aux deux embouts. La division du flux provenant de la canule est ainsi réalisée au sein du corps en polymère. L'efficacité de cette division peut être mesurée par la différence des volumes recueillis à la sortie des deux embouts, ces volumes étant idéalement égaux. L'efficacité de la division dépend ici de la qualité hydrodynamique des conduits internes du corps en polymère, notamment de la capacité de ces conduits à diviser le flux sans créer de perturbation dans l'écoulement. Le but de l'invention est d'améliorer ce type d'aiguilles doubles. A cet effet, l'invention vise une aiguille de prélèvement comportant une canule principale présentant une extrémité distale adaptée à effectuer un piquage, ladite canule étant reliée à deux conduits munis chacun d'un embout pour son branchement sur un tube, cette aiguille étant caractérisée en ce qu'elle comporte un corps de maintien de la canule principale, ce corps de maintien définissant deux surfaces cylindriques internes formant lesdits conduits, et en ce que la canule principale comporte, à son extrémité proximale, un manchon présentant un canal interne dont l'extrémité distale est reliée à l'extrémité proximale de la canule principale, et dont l'extrémité proximale débouche dans le corps de maintien, ce manchon comportant à son extrémité proximale deux surfaces en forme de croissant inclinées vers l'intérieur du canal interne et vers l'extrémité distale du manchon, chacune de ces surfaces en forme de croissant étant disposée dans le prolongement d'une des surfaces cylindriques internes du corps de maintien. La géométrie interne d'une telle aiguille garantit une distribution égale du flux dans chacun des deux conduits. Le liquide à prélever est conduit directement de l'extrémité proximale de la canule vers les deux conduits, sans volume mort, c'est-à-dire sans zone où le produit pourrait stagner. Un flux de liquide laminaire peut ainsi être établi entre la canule et les deux conduits. Le prolongement des surfaces cylindriques des conduits dans le manchon de la canule permet d'éviter la présence de bavures sur le trajet du liquide. L'écoulement du liquide n'est par conséquent pas perturbé dans la mesure où il s'écoule le long d'un conduit exempt de bavures. Les formes des conduits et du manchon étant complémentaires, l'utilisation de colle ou d'une quelconque préparation de surface est de plus évitée. Une telle aiguille est par conséquent reproductible à grande échelle pour un faible coût. Selon une caractéristique préférée, le manchon s'étend au-delà de l'extrémité proximale de la canule principale, les surfaces en croissant étant disposées à distance de l'extrémité proximale de la canule principale. Le manchon peut de plus être fixé sur le corps de maintien pour une meilleure rigidité de l'aiguille. Selon un mode de réalisation avantageux, le manchon est surmoulé sur la canule principale. Le manchon peut également comporter des détrompeurs angulaires pour, par exemple, assurer sa mise en position dans un moule. Selon un mode de réalisation, l'aiguille comporte en outre une canule d'évent insérée dans la canule principale, la canule d'évent traversant le canal interne du manchon, de manière à former une aiguille éventée. De même que pour la canule principale, la canule d'évent peut comporter un support à son extrémité proximale, le support étant fixé sur le corps de maintien pour une meilleure rigidité de l'aiguille. Ce support peut également être surmoulé sur l'extrémité proximale de la canule d'évent. Par ailleurs, le corps de maintien peut être surmoulé sur le manchon et sur le support, assurant ainsi rigidement leur mise en position. Selon une caractéristique préférée, le corps de maintien comporte un logement dans lequel le manchon est maintenu; deux conduits débouchant dans ledit logement; un logement pour le support; lesdits logements étant alignés. Le corps de maintien peut en outre comporter un canal de liaison recevant la canule d'évent et débouchant dans les deux conduits. Pour une bonne liaison des deux conduits internes du corps de maintien avec les surfaces en forme de croissant, le manchon peut être élastiquement déformable. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, la canule principale comporte à son extrémité distale un talon écrasé ; l'aiguille comporte en outre des moyens de préhension rattachés au corps de maintien. Selon un autre objet, l'invention vise un procédé de fabrication d'une 15 aiguille de prélèvement telle que décrite précédemment, ce procédé comportant les étapes suivantes: - surmoulage du manchon sur la canule principale à l'aide d'un noyau en forme de V adapté à former sur le manchon les surfaces en forme de croissant; - surmoulage du corps de maintien sur le manchon à l'aide de deux broches cylindriques formant un V de même forme que ledit noyau. Ce procédé permet d'obtenir une aiguille de prélèvement présentant les avantages cités ci-dessus, notamment d'éviter la formation de bavures dans la zone de jonction s'étendant entre l'extrémité proximale de la canule principale et les deux conduits, de manière à ne pas perturber l'écoulement du liquide prélevé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une aiguille selon l'invention en situation de prélèvement du liquide contenu dans une bouteille étanche; - la figure 2 est une vue partielle en coupe montrant la coopération de l'aiguille de prélèvement et du bouchon de la bouteille de l'ensemble de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective de l'aiguille de prélèvement de la figure 1 qui est ici débarrassée de ses accessoires; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'aiguille de prélèvement représentée à la figure 3; - la figure 5 montre la canule principale, munie de son manchon, qui est utilisée dans l'aiguille de prélèvement des figures 1 à 4; - la figure 6 est une vue en perspective de la canule d'évent, munie de son support, qui est utilisée dans l'aiguille de prélèvement des figures 1 à 4; - la figure 7 représente en perspective les canules des figures 5 et 6 mises en position en coopération avec des broches en V, ce montage permettant le surmoulage d'un corps de maintien pour former l'aiguille de prélèvement de la figure 3; - la figure 8 est une vue agrandie de la pointe du V formé par les broches représentées sur la figure 7; - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale du montage de la figure 7; - la figure 10 est une vue de détail de la coopération entre les broches en V et le manchon de la canule principale; - la figure 11 représente le produit obtenu après le surmoulage du corps de maintien sur le montage de la figure 7, c'est-à-dire l'aiguille de prélèvement de la figure 3; - la figure 12 est une vue en coupe longitudinale de l'aiguille de prélèvement telle que présentée sur la figure 11; - la figure 13 représente en perspective et en coupe longitudinale le corps de maintien seul tel qu'il a été surmoulé sur le montage de la figure 7; - la figure 14 représente en perspective et en coupe longitudinale du corps de maintien de la figure 13, cette coupe longitudinale étant ici effectuée selon un plan perpendiculaire au plan de la coupe longitudinale de la figure 13; et - les figures 15 et 16 sont des vues de l'extrémité de piquage de la canule principale, respectivement de profil en coupe, et de face. La figure 1 représente une situation courante d'utilisation d'une aiguille de prélèvement 1 selon l'invention. La canule principale 2 de l'aiguille 1 est piquée dans le bouchon 3 en caoutchouc d'une bouteille 4 contenant un liquide à prélever. La figure 2 montre, en coupe, le bouchon 3 traversé par la canule principale 2. L'aiguille 1 est une aiguille éventée dans la mesure où elle comporte une canule d'évent 5 disposée coaxialement à la canule principale 2 et à l'intérieur de cette dernière. Les flèches visibles sur la figure 2, à l'intérieur de la bouteille 4, montrent le chemin du liquide prélevé le long de la canule principale 2 tandis que des bulles d'air sortent de la canule d'évent 5 vers l'intérieur de la bouteille 4 au fur et à mesure du prélèvement du liquide contenu dans la bouteille 4. Le filtre d'évent 6 visible sur la figure 1, à l'arrière de l'aiguille 1, est relié à la canule d'évent 5 et permet l'introduction dans la bouteille 4 d'air stérile. L'aiguille 1 comporte deux embouts 7 saillants latéralement d'un corps de maintien 8. Ces embouts 7 sont reliés à deux conduits internes du corps de maintien 8 qui sont reliés à la canule principale 2. Les embouts 7 doivent par conséquent être reliés chacun à un tube de prélèvement (non représenté) qui permet de recueillir ainsi le liquide prélevé. Le flux de liquide prélevé s'écoulant dans la canule principale 2 est ainsi divisé en deux flux égaux dirigés chacun vers l'un des embouts 7, ce qui permet en un seul prélèvement d'obtenir deux volumes égaux de liquide prélevé. L'aiguille 1 comporte par ailleurs deux joues de préhension 9 adaptées à sa manipulation manuelle par un utilisateur. La figure 3 représente en perspective l'aiguille de prélèvement 1 après dépose des joues de préhension 9 et du filtre d'évent 6. La coupe de la figure 4 montre la constitution interne de l'aiguille 1. La canule principale 2 est fixée dans un manchon 10 sur une partie 5 de sa longueur. De même, la canule d'évent 5 est fixée dans un support 11 également sur une partie de sa longueur. L'arrière du support 11 est ouvert vers l'extérieur pour permettre à la canule d'évent 5 d'être en contact avec l'air, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un filtre d'évent 6 (voir figure 1) qui peut être inséré dans un logement 13 prévu à cet effet dans le support 11. Le corps de maintien 8 forme une structure rigide maintenant le manchon 10 et le support 11 l'un par rapport à l'autre de manière que la canule d'évent 5 soit insérée dans la canule principale 2, les deux canules 2, 5 étant coaxiales. Le corps de maintien 8 défini de plus deux conduits 12 formant un Y avec la canule principale 2 pour permettre la séparation du flux s'écoulant dans la canule 2 en deux flux distincts et égaux. L'aiguille 1 comporte de plus, au niveau de chaque embout 7, une collerette 14 agissant comme butée pour les tubes qui sont destinés à être 20 branchés sur les embouts 7. Le procédé de fabrication de l'aiguille de prélèvement 1 du présent exemple va maintenant être décrit en référence aux figures 5 à 12. Une première étape consiste à munir une canule principale 2 d'un manchon 10 pour obtenir l'ensemble représenté sur la figure 5. La canule 2 est formée d'un tube en acier inoxydable comportant une extrémité destinée à former l'extrémité proximale de la canule 2 (c'est cette extrémité qui est représentée sur la figure 5). Sur cette extrémité, est surmoulé le manchon 10 dans un moule de forme appropriée pour que ce manchon 10 ait une forme générale cylindrique sur laquelle sont formés deux méplats 15, 16 de longueur différente (voir figure 4), ainsi que trois collerettes 17. Lors du surmoulage du manchon 10 sur la canule principale 2, un noyau de forme appropriée permet de plus de former dans le manchon 10 un canal interne 18 de forme cylindrique dans le prolongement de la canule 2 et comportant, à l'extrémité proximale du manchon 10, deux surfaces 19 en forme de croissant incliné vers l'intérieur du canal interne 18 et vers l'extrémité distale du manchon 10. Ce noyau, permettant de réaliser le canal interne 18 et les surfaces 19, a la forme d'un Y obtenu par la réunion de trois cylindres correspondants aux négatifs du canal interne 18 et des deux conduits 12 (voir figure 4). En référence à la figure 6, une seconde étape consiste à surmouler un autre manchon, ici dénommé support 11, sur un tube en acier inoxydable de diamètre inférieur à celui formant la canule principale 2, ce tube étant destiné à former la canule d'évent 5. De même, le support 11 est surmoulé sur la canule d'évent 5 grâce à un moule de forme appropriée pour lui conférer la forme externe visible sur la figure 6, tandis qu'un noyau approprié permet de former le logement 13 de filtre d'évent (voir figure 4) à l'intérieur du support 11. Le support 11 est tel que la canule d'évent 5 débouche dans le logement pour filtre d'évent 13. La canule d'évent 5 munie de son support 11 est alors enfilée dans la canule principale 2, du côté du manchon 10 afin de glisser la canule d'évent 5 à l'intérieur de la canule principale 2 (voir figure 7). En référence aux figures 7 à 10, les canules 2, 5 sont disposées dans un moule dans lequel sera réalisée une opération de surmoulage du corps de maintien 8. Ce moule (non représenté) permet la mise en position précise du manchon 10 par rapport au support 11 dans les positions respectives que ces pièces devront occuper l'une par rapport à l'autre dans l'aiguille finie (voir figure 4). Les méplats 15, 16 du manchon 10 permettent de plus d'orienter angulairement le manchon 10 autour de son axe longitudinal de manière à placer les surfaces 19 en croissant dans une position prédéterminée. La figure 7 montre le résultat de l'opération consistant à refermer deux broches cylindriques 20 sur l'arrière du manchon 10. Les deux broches 20 sont biseautées à leur extrémité de manière à former un V lorsque ces extrémités biseautées sont refermées sur la canule d'évent 5. L'extrémité biseautée de chaque broche 20 comporte de plus une rigole permettant de former un passage 21 pour la canule d'évent 5 lorsque les 5 deux broches 20 sont refermées (voir figure 8). La figure 9 est une vue en coupe longitudinale du montage de la figure 7 et permet de voir en détail la coopération des broches 20 une fois refermées avec la canule d'évent 5 et le manchon 10. Le V formé par les broches 20 reproduit la forme du noyau qui a 10 permis la réalisation des surfaces 19 en forme de croissant. Les broches 20, lorsqu'elles sont dans la position des figures 7 et 9, épousent donc parfaitement la forme du manchon 10 au niveau des surfaces 19 en forme de croissant (voir figure 10, qui est un détail de la figure 9, la canule d'évent 5 n'apparaissant pas sur cette figure pour plus de clarté). De préférence, le manchon 10 est réalisé en matériau polymère et les broches 20 sont métalliques de manière que le contact métal/polymère soit étanche. Le surmoulage du corps de maintien 8 est ensuite effectué dans le moule qui est adapté à former autour du manchon 10, du support 11 et des broches 20, un corps de maintien 8 en polymère selon la forme externe des figures 3 et 11. Les broches 20 sont ensuite rétractées le long de leur axe longitudinal après avoir formé les surfaces cylindriques interne du corps de maintien 8 qui définissent les conduits 12. La figure 12, qui est une coupe longitudinale de l'aiguille de la figure 11, montre en plan la disposition du manchon 10 et du support 11 telle qu'elle a été figée par le surmoulage du corps de maintien 8, ce dernier définissant de plus les conduits 12. Ce procédé mène par conséquent à la réalisation de surfaces 30 cylindriques internes (les conduits 12) se prolongeant partiellement dans le manchon 10 (les surfaces 19 en forme de croissant). La vue de la figure 12 montre les surfaces 10 en forme de croissant disposées dans le prolongement des conduits 12. Les figures 13 et 14 montrent la forme interne du corps de maintien 8 obtenu à la suite des opérations décrites précédemment. La coupe de la figure 13 selon un plan horizontal montre la communication entre les conduits 12, un logement 22 recevant le manchon 10, un canal de liaison 23 destiné à recevoir la canule d'évent 5, et un logement 24 pour le support 11. Les logements 22, 24 et le canal de liaison 23 sont conformés pour recevoir de manière étanche l'élément respectif avec lequel ils sont destinés à coopérer. La figure 14 montre les mêmes éléments 22, 23, 24 lorsque le corps de maintien 8 est coupé selon un plan vertical. Par ailleurs, en référence aux figures 15 et 16, l'extrémité distale aiguisée de la canule principale 2, c'est-à-dire l'extrémité qui est destinée à effectuer un piquage, peut être réalisée avec un talon écrasé 25 permettant de limiter le diamètre d'ouverture de la pointe biseautée de la canule principale 2. Cette disposition permet d'éviter le "carottage", c'est-à-dire qu'elle permet d'éviter de découper un cylindre dans le bouchon 3 de la bouteille 4, lors du perçage, ce cylindre de caoutchouc pouvant boucher la canule principale 2. Le talon écrasé 25 peut avantageusement être réalisé lors de l'opération de surmoulage du corps de maintien 8 en disposant un poinçon dans le moule permettant cette opération de surmoulage. Ce poinçon peut ainsi être actionné pour frapper la canule principale 2 dès que cette dernière est mise en position dans le moule. Des variantes de réalisation de l'aiguille de prélèvement décrite et de son procédé de fabrication peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Notamment, des procédés de déformation plastique peuvent être mis en oeuvre pour former les surfaces 19 en forme de croissant. REVENDICATIONS 1. Aiguille de prélèvement (1) comportant une canule principale (2) présentant une extrémité distale adaptée à effectuer un piquage, ladite canule (2) étant reliée à deux conduits (12) munis chacun d'un embout (7) pour son branchement sur un tube, cette aiguille (1) étant caractérisée en ce qu'elle comporte un corps de maintien (8) de la canule principale (2), ce corps de maintien (8) définissant deux surfaces cylindriques internes formant lesdits conduits (12), et en ce que la canule principale (2) comporte, à son extrémité proximale, un manchon (10) présentant un canal interne (18) dont l'extrémité distale est reliée à l'extrémité proximale de la canule principale (2), et dont l'extrémité proximale débouche dans le corps de maintien (8), ce manchon (10) comportant à son extrémité proximale deux surfaces (19) en forme de croissant inclinées vers l'intérieur du canal interne (18) et vers l'extrémité distale du manchon (10), chacune de ces surfaces (19) en forme de croissant étant disposée dans le prolongement d'une des surfaces cylindriques internes (12) du corps de maintien (8). 2. Aiguille de prélèvement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon (10) s'étend au-delà de l'extrémité proximale de la canule principale (2), les surfaces en croissant (19) étant disposées à distance de l'extrémité proximale de la canule principale (2). 3. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le manchon (10) est fixé sur le corps de maintien (8). 4. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le manchon (10) est surmoulé sur la canule principale (2). 5. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le manchon (10) comporte des détrompeurs angulaires (15, 16). 6. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une canule d'évent (5) insérée dans la canule principale (2), la canule d'évent (5) traversant le canal interne (18) du manchon (10). 7. Aiguille de prélèvement selon la revendication 6, caractérisée en ce que la canule d'évent (5) comporte un support (11) à son extrémité proximale, le support (11) étant fixé sur le corps de maintien (8). 8. Aiguille de prélèvement selon la revendication 7, caractérisée en ce que le support (11) est surmoulé sur l'extrémité proximale de la canule d'évent (5). 9. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 7 et 8, 10 caractérisée en ce que le corps de maintien (8) est surmoulé sur le manchon (10) et sur le support (11). 10. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le corps de maintien (8) comporte un logement (22) dans lequel le manchon (8) est maintenu; deux conduits (12) débouchant dans ledit logement (22) ; un logement (24) pour le support (11) ; lesdits logements (22, 24) étant alignés. 11. Aiguille de prélèvement selon la revendication 10, caractérisée en ce que le corps de maintien (8) comporte en outre un canal de liaison (23) recevant la canule d'évent (5) et débouchant dans les deux conduits (12). 12. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le manchon (10) est élastiquement déformable. 13. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la canule principale (2) comporte à son extrémité distale un talon écrasé (25). 14. Aiguille de prélèvement selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de préhension (9) rattachés au corps de maintien (8). 15. Procédé de fabrication d'une aiguille de prélèvement (1) conforme à l'une des revendications 1 à 14, ce procédé comportant les étapes suivantes: - surmoulage du manchon (10) sur la canule principale (2) à l'aide d'un noyau en forme de V adapté à former sur le manchon (10) les surfaces (19) en forme de croissant; - surmoulage du corps de maintien (8) sur le manchon (10) à l'aide 5 de deux broches cylindriques (20) formant un V de même forme que ledit noyau.