Brevet FR2896018A1 — publié le 20070713

L'invention concerne le domaine des appareils de laboratoire et, plus précisément, les pompes péristaltiques grâce auxquelles on délivre un fluide à un débit maîtrisé à travers une conduite élastique. Elles sont utilisées, notamment, dans les laboratoires de recherche, l'environnement, la chimie, l'industrie pharmaceutique, biotechnologique et agroalimentaire. Certaines pompes péristaltiques comportent au moins une tête amovible traversée par le tube dans lequel le fluide circule. Des cylindres montés à la périphérie d'un moyeu central de la tête, entraînable en rotation, viennent successivement comprimer le tube contre une paroi fixe et créer ainsi une io alternance de phases de pression et de relâchement dans une zone du tube, provoquant une aspiration du fluide à délivrer. Pour la délivrance de fluides sensibles aux contaminations tels que des liquides à usage médical ou vétérinaire, ce type de pompe présente l'avantage de ne jamais mettre le liquide à délivrer en contact avec une pièce de la pompe qui pourrait le souiller. Entre le 15 récipient de départ et le récipient ou l'organisme (cet instrument ne doit pas être utilisé sur l'être humain) qui reçoit le liquide, celui-ci demeure confiné à l'intérieur du tube. Certaines de ces pompes péristaltiques comportent une multiplicité de têtes empilables les unes contre les autres. La première tête de l'empilage peut 20 ainsi être fixée sur un module comportant un moteur relié à des moyens d'entraînement du moyeu central de la tête. Les autres têtes viennent ensuite s'accrocher en succession à partir de la face frontale de la première tête, en se raccordant également aux moyens d'entraînement du moyeu de la tête précédente. Cette possibilité de disposer d'un nombre variable de têtes (chaque 25 tête pouvant elle-même accepter un seul ou plusieurs tubes placés côte à côte) permet, à l'aide d'un seul module d'entraînement, d'alimenter simultanément plusieurs organismes ou récipients. Cela est particulièrement utile, par exemple, dans les laboratoires pratiquant l'expérimentation animale, où plusieurs animaux peuvent recevoir aux mêmes moments une même dose d'un même liquide. De 30 telles pompes à têtes empilables sont décrites, par exemple, dans les documents EP-A-O 619 859 et EP-A-O 339 857. Le but de l'invention est de proposer une pompe péristaltique à têtes empilables dont les têtes puissent être très facilement mises en place et retirées, en particulier sans qu'il soit pour cela nécessaire d'interrompre le fonctionnement de la pompe. A cet effet, l'invention a pour objet une pompe péristaltique de laboratoire comprenant un module de commande renfermant un moteur dont l'extrémité de l'axe de rotation est conformée pour recevoir et entraîner l'extrémité de l'axe d'entraînement du moyeu central d'une première tête destinée à être montée de manière amovible sur ledit module, et des moyens de io verrouillage de ladite tête sur ledit module, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comportent une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement et comportant au moins un orifice destiné à coopérer avec un crochet correspondant, ladite plaque étant disposée sur l'une de la face frontale du module et de la face postérieure de la tête et ledit crochet étant disposé sur ls l'autre de la face frontale du module et de la face postérieure de la première tête. La pompe peut comporter une pluralité de têtes empilées les unes sur les autres de manière amovible et pourvues chacune de moyens de verrouillage comportant au moins un crochet et/ou une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement par l'utilisateur et comportant au moins un orifice destiné à 20 coopérer avec un crochet correspondant de la tête empilée sur elle ou du module, ledit crochet étant disposé sur l'une de la face frontale et de la face postérieure de la tête et ladite plaque étant disposée sur l'autre de la face frontale et de la face postérieure de la tête, et le moyeu central de chaque tête étant pourvu de moyens de connexion au moyeu central de la ou des têtes voisines 25 et/ou à l'extrémité de l'axe de rotation du moteur du module. La face frontale du module peut comporter une plaque de verrouillage et la ou les têtes peuvent comporter une plaque de verrouillage sur leurs faces frontales et des crochets sur leurs faces postérieures. L'une de l'extrémité de l'axe de rotation du moteur du module et de 30 l'extrémité de l'axe d'entraînement du moyeu central de la première tête peut être conformée en un manchon dont la surface interne porte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux dont les extrémités présentent un chanfreinage, et l'autre de l'extrémité de l'axe de rotation du moteur du module et de l'extrémité de l'axe d'entraînement du moyeu central de la première tête comporte alors des cannelures correspondant aux précédentes, définies par des reliefs longitudinaux s dont les extrémités présentent un chanfreinage. L'invention a également pour objet une tête pour une pompe péristaltique de laboratoire tel que définie précédemment, elle est pourvue de moyens de verrouillage comportant au moins un crochet et une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement par l'utilisateur et comportant au moins un ~o orifice, ledit crochet étant disposé sur l'une de la face frontale et de la face postérieure de la tête et ladite plaque étant disposée sur l'autre de la face frontale et de la face postérieure de la tête, et le moyeu central de chaque tête étant pourvu de moyens de connexion au moyeu central d'une autre tête. Lesdits moyens de connexion du moyeu central au moyeu central is d'une autre tête peuvent comporter un axe du moyeu central dont une extrémité comporte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux dont les extrémités présentent un chanfreinage et dont l'autre extrémité est conformée en un manchon dont la surface interne porte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux dont les extrémités portent un chanfreinage. 20 Comme on l'aura compris, l'invention repose sur des configurations particulières des deux faces des têtes, ainsi que de la face frontale du module d'entraînement. Dans ces configurations, un ou des crochets coopèrent avec un ou des orifices pratiqués dans une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement. 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes : - la figure 1 qui montre en perspective un exemple de pompe péristaltique selon l'invention, sur laquelle une tête est montée et deux autres têtes sont prêtes à être montées ; 30 - la figure 2 qui montre en perspective vue de l'arrière un exemple de tête pour une pompe péristaltique selon l'invention ; - la figure 3 qui montre un détail de la figure 2 ; - la figure 4 qui montre en perspective vu de face le module de commande de la pompe ; - les figures 5 et 6 qui montrent des détails de la figure 4 ; - la figure 7 qui montre vu en perspective l'arrière de la partie frontale du module de commande de la pompe et la partie arrière de la tête montée sur lui. L'exemple de pompe péristaltique selon l'invention représenté sur la figure 1 comporte les éléments suivants. io Un module de commande 1 renferme le moteur qui entraîne les moyeux centraux des têtes. Sa partie frontale 2 comporte sur sa face supérieure un bouton poussoir 3 permettant le déverrouillage de la tête ou de l'empilement de têtes connecté au module de commande 1 comme on le verra plus loin. Un tableau de commande 4 et un écran d'affichage 5 permettent à l'opérateur de is régler les paramètres de fonctionnement du module 1. Une première tête 6 est montée sur le module 1. Cette première tête 6 permet, classiquement, d'y insérer un tube souple (non représenté) à travers un orifice 7. Un bouton à glissière 8 permet, également de façon classique, de régler le positionnement des organes internes de manière à assurer un contact 20 permanent avec une pression suffisante entre ces organes et le tube inséré dans la tête 6, et ce quelque soit le diamètre du tube utilisé. Les organes internes de cette tête 6 (et des autres têtes qui vont être décrites) sont essentiellement le moyeu central entraîné par le module 1 et ses cylindres périphériques qui exécutent les compressions périodiques de la paroi du tube assurant la 25 circulation du fluide à délivrer. Ils sont de conception classique et ne seront, pour cette raison, ni décrits ni représentés. Les documents de l'art antérieur précédemment cités fournissent des exemples de réalisation de ces organes internes, dont la conception générale peut être reprise dans le cadre de l'invention, d'une manière non limitative. Un bouton poussoir 9 permet d'effectuer 30 le déverrouillage des têtes empilées sur la face frontale 10 de la première tête 6, selon un mécanisme qui sera vu plus loin. Une deuxième tête 11 est représentée prête à être empilée sur la première tête 6. Elle se distingue de la première tête 6 par le fait qu'elle est équipée de quatre orifices 7' et peut donc être traversée simultanément par quatre tubes souples au lieu d'un. Le bouton poussoir 9' permet le déverrouillage des têtes empilées sur sa face frontale 10'. Une troisième tête 12 est représentée prête à être empilée sur la deuxième tête 11. Elle se distingue des deux autres têtes 6, 11 en ce qu'elle comporte deux orifices 7" pour le passage de deux tubes souples de diamètre plus grand que les tubes pouvant traverser les deux autres têtes 6, 11. La io troisième tête 12 est, de ce fait, pratiquement aussi épaisse que la deuxième tête 11 qui autorise le passage de quatre tubes de petit diamètre. Le bouton poussoir 9" permet le déverrouillage des têtes qui seraient ultérieurement empilées sur sa face frontale 10". La figure 2 représente la face postérieure 13 de la deuxième tête 11, 15 étant entendu que les faces postérieures des autres têtes 6, 12 lui seraient identiques. On y remarque principalement : - l'extrémité de l'axe 14 d'entraînement du moyeu central de la tête 11 ; cette extrémité est représentée plus en détail sur la figure 3 ; elle comporte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux 15 dont les extrémités 20 présentent un chanfreinage 16, dont la fonction sera vue plus loin ; - et quatre crochets 17 de verrouillage assurant l'accrochage de la tête 11 soit sur la face frontale 18 du module de commande 1, soit sur la face frontale d'une autre tête. La figure 4 représente le module de commande 1 seul avec sa face 25 frontale 18 visible. On y remarque principalement : - l'extrémité 19 de l'axe entraîné par le moteur du module de commande 1, représentée plus en détail sur la figure 5 ; cette extrémité 19 est conformée en un manchon dont la surface interne porte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux 20 dont les extrémités présentent un chanfreinage 30 21 ; ces reliefs 20 sont conçus pour recevoir entre eux les reliefs 15 de l'extrémité de l'axe d'entraînement 14 de la tête 6 qui va être appliquée directement sur le module de commande 1 ; les chanfreinages 15, 21 assistent la réception de l'axe 14 de la tête dans le manchon ; grâce à eux, cette réception peut s'effectuer sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le moteur du module de commande 1 ; - une plaque de verrouillage 22 déplaçable élastiquement en hauteur et portant le bouton poussoir 3 commandant le déverrouillage par l'utilisateur de la tête connectée au module 1 ; elle comporte également quatre orifices de verrouillage 23 dans lesquels viennent s'accrocher les crochets 17 de la tête ; comme on le voit mieux sur la figure 6, l'entrée des orifices 23 porte un chanfrein 24 facilitant l'introduction du crochet 17 correspondant. ~o La figure 7 montre séparément l'arrière de la partie frontale 2 du module de commande 1, ainsi que la partie postérieure de la première tête 6 qui est verrouillée sur elle. On voit, notamment, comment est montée la plaque de verrouillage 22, que des ressorts 25, 26 tendent à repousser vers le haut, et qui est guidée à cet effet par des ergots fixes 27 pénétrant dans des fenêtres 28 de 15 la plaque 22. Au vu de la figure 7, on comprend bien comment le montage de la tête 6 est effectué. La tête 6 est appliquée par un simple mouvement axial contre la partie frontale 2 du module 1 et les crochets 17 viennent s'engager contre les chanfreins 24 des orifices 23 de la plaque de verrouillage 22. Les crochets 17 20 tendent alors à repousser la plaque 22 vers le bas et finissent par traverser les orifices 23. A ce moment, les ressorts 25, 26 repoussent la plaque 22 vers le haut et le verrouillage des crochets 17 est effectué. En l'absence des chanfreins 24 ou de chanfreins similaires qui seraient ménagés sur les crochets 17 (ce qui serait 25 envisageable), il faudrait appuyer sur le bouton poussoir 3 pour mettre en correspondance les crochets 17 et les orifices 23 puis relâcher le bouton poussoir 3 pour verrouiller les crochets 17. Simultanément, l'extrémité de l'axe d'entraînement 14 de la tête 6 a pénétré dans l'extrémité 19 de l'axe du moteur du module 1, et les deux axes se 30 retrouvent en prise. Une rotation de l'axe du moteur entraîne donc une rotation de l'axe de la tête 6. Pour déverrouiller la tête 6, il suffit à l'opérateur d'appuyer sur le bouton poussoir 3. La plaque 22 est alors repoussée vers le bas, ce qui déverrouille les crochets 17. Une simple traction sur la tête 6 permet alors de la dégager du module 1. Comme on le voit sur la figure 1, avantageusement la partie frontale de chaque tête 6, 11, 12 est conformée exactement comme la partie frontale du module 1 telle qu'on vient de la décrire. Elle comporte donc, en particulier, une plaque de verrouillage identique à la plaque 22, avec ses orifices 23 et son bouton poussoir 9, 9', 9" correspondant au bouton poussoir 3 du module 1. De cette façon, une pluralité de têtes 11, 12 peuvent être empilées successivement à partir de la première tête 6. L'extrémité frontale de l'axe 14 d'entraînement du moyeu central de chaque tête 6, 11, 12 est conformée comme l'est l'extrémité 19 de l'axe du moteur du module de commande 1, de sorte que l'axe du moyeu central d'une tête 6, 11, 12 donnée reçoit en lui l'axe du moyeu central de la tête 6, 11, 12 qui la suit dans l'empilage, et l'entraîne avec lui. On peut ainsi empiler les unes contre les autres un nombre de têtes quelconque, en n'étant limité que par la puissance d'entraînement du moteur du module de commande 1. Cet empilement peut avoir lieu avec le moteur à l'arrêt ou avec le moteur en marche, du fait notamment de la configuration chanfreinée des reliefs 15, 20 des extrémités des axes qui facilitent l'engrènement même lorsqu'il n'y a pas une correspondance exacte entre les axes. Si plusieurs autres têtes 11, 12 sont empilées sur la tête 6 connectée au module 1, l'action sur le bouton poussoir 3 du module 1 permet de déverrouiller l'ensemble de l'empilement de têtes 6, 11, 12 en les conservant connectées les unes aux autres. Le déverrouillage d'une tête 6, 11, 12 ou d'un groupe de têtes consécutives peut également s'effectuer sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le module 1. Bien entendu, il demeurerait dans l'esprit de l'invention d'utiliser une tête dont seule la partie arrière serait conformée comme on l'a décrit, et qui serait dépourvue sur sa face frontale d'un dispositif permettant l'accrochage d'une autre tête. Cette tête serait alors la dernière tête de l'empilage ou la seule tête connectée au module 1. D'autres modifications à la configuration qui a été précisément décrite et représentée sont possibles. Par exemple, on pourrait ne prévoir qu'un nombre plus réduit de crochets 17 et d'orifices 23, éventuellement même un seul. Egalement, le sens et/ou la direction de déplacement de la plaque 22 peuvent être modifiés, ainsi que la conformation des crochets 17 et des orifices 23. Les boutons poussoirs 3, 9, 9', 9" peuvent être remplacés par tout moyen fonctionnellement équivalent permettant à l'utilisateur de déplacer les plaques de io verrouillage 22. En ce qui concerne les moyens de connexion des axes 14 des moyeux centraux des têtes 6, 11, 12 entre eux et à l'axe entraîné par le moteur, leurs configurations précises peuvent être variées. Par exemple, les positions du manchon 19 (et de ses correspondants sur les têtes 6, 11, 12) et de l'extrémité 14 de l'axe qui coopère avec lui peuvent être inversées. 15 Surtout, il serait parfaitement possible d'inverser les positions respectives des plaques de verrouillage 22, des crochets 17 et des orifices correspondants 23 : les plaques 22 et les orifices 23 seraient placés sur les faces postérieures 13 des têtes 6, 11, 12 et les crochets 17 sur la face frontale 18 du module de commande 1 et les faces frontales 10, 10', 10" des têtes 6, 11, 12. La 20 configuration qui a été précédemment décrite et représentée est, cependant, la plus avantageuse, en ce qu'elle procure au module 1 une surface frontale 9 dépourvue d'éléments saillants et fragiles, dont le bris à la suite d'un choc rendrait le module 1 inutilisable. REVENDICATIONS 1. Pompe péristaltique de laboratoire comprenant un module de commande (1) renfermant un moteur dont l'extrémité (19) de l'axe de rotation est conformée pour recevoir et entraîner l'extrémité (14) de l'axe d'entraînement du moyeu central d'une première tête (6) destinée à être montée de manière amovible sur ledit module (1), et des moyens de verrouillage de ladite tête (6) sur ledit module (1), caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comportent une plaque de verrouillage (22) déplaçable élastiquement et comportant au moins un orifice (23) destiné à coopérer avec un crochet (17) correspondant, io ladite plaque (22) étant disposée sur l'une de la face frontale (10) du module (1) et de la face postérieure de la tête (6) et ledit crochet (17) étant disposé sur l'autre de la face frontale (10) du module (1) et de la face postérieure de la première tête (6). 2. Pompe péristaltique selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 qu'elle comporte une pluralité de têtes (6, 11, 12) empilées les unes sur les autres de manière amovible et pourvues chacune de moyens de verrouillage comportant au moins un crochet (17) et/ou une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement par l'utilisateur et comportant au moins un orifice (23) destiné à coopérer avec un crochet (17) correspondant de la tête (6, 10, 11) empilée sur 20 elle ou du module (1), ledit crochet (17) étant disposé sur l'une de la face frontale (10, 10', 10") et de la face postérieure (13) de la tête (6, 11, 12) et ladite plaque étant disposée sur l'autre de la face frontale (10, 10', 10") et de la face postérieure (13) de la tête (6, 11, 12), et le moyeu central de chaque tête (6, 11, 12) étant pourvu de moyens de connexion au moyeu central de la ou des têtes 25 (6, 11, 12) voisines et/ou à l'extrémité (19) de l'axe de rotation du moteur du module (1). 3. Pompe péristaltique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la face frontale (18) du module (1) comporte une plaque de verrouillage (22) et en ce que la ou les têtes (6, 11, 12) comportent une plaque de 30 verrouillage sur leurs faces frontales (10, 10', 10") et des crochets (17) sur leurs faces postérieures (13).i0 4. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'une de l'extrémité (19) de l'axe de rotation du moteur du module (1) et de l'extrémité (14) de l'axe d'entraînement du moyeu central de la première tête (6) est conformée en un manchon dont la surface interne porte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux (20) dont les extrémités présentent un chanfreinage (21), et en ce que l'autre de l'extrémité (19) de l'axe de rotation du moteur du module (1) et de l'extrémité (14) de l'axe d'entraînement du moyeu central de la première tête (6) comporte des cannelures correspondant aux précédentes, définies par des reliefs longitudinaux (15) dont les extrémités lo présentent un chanfreinage (16). 5. Tête (6, 11, 12) pour une pompe péristaltique de laboratoire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est pourvue de moyens de verrouillage comportant au moins un crochet (17) et une plaque de verrouillage déplaçable élastiquement par l'utilisateur et comportant au moins un 15 orifice (23), ledit crochet (17) étant disposé sur l'une de la face frontale (10, 10', 10") et de la face postérieure (13) de la tête (6, 11, 12) et ladite plaque étant disposée sur l'autre de la face frontale (10, 10', 10") et de la face postérieure (13) de la tête (6, 11, 12), et le moyeu central de chaque tête (6, 11, 12) étant pourvu de moyens de connexion au moyeu central d'une autre tête (6, 11, 12). 20 6. Tête selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de connexion du moyeu central ou moyeu central d'une autre tête comportent un axe du moyeu central dont une extrémité (14) comporte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux (15) dont les extrémités présentent un chanfreinage (16) et dont l'autre extrémité est conformée en un 25 manchon dont la surface interne porte des cannelures définies par des reliefs longitudinaux dont les extrémités portent un chanfreinage.