Brevet FR2886171A1 — publié le 20061201

L'invention concerne les pipettes motorisées utilisées dans les laboratoires pour prélever des échantillons de liquide dans un récipient et les transférer dans un autre récipient. De telles pipettes motorisées sont connues dans l'art antérieur. L'équipage à piston de la pipette, qui est logé dans la partie inférieure du corps de la pipette, est actionné au moyen d'une tige de commande mobile selon la direction longitudinale du corps de la pipette. La tige de commande est elle-même déplacée à la demande de l'utilisateur par un actionneur incluant un moteur. L'extrémité de la tige de commande est en appui sur l'équipage à piston. io Celui-ci est déplacé par une poussée exercée par ladite tige de commande lors des opérations d'éjection, pendant lesquelles l'actionneur déplace la tige vers le bas. L'équipage à piston est déplacé par un ressort lors des opérations d'aspiration, pendant lesquelles l'actionneur déplace la tige vers le haut, celle-ci demeurant en appui sur l'équipage à piston pour maîtriser son déplacement. Un inconvénient des pipettes motorisées connues est que les mouvements de la tige de commande s'accompagnent de vibrations et de bruits désagréablement ressentis par l'utilisateur. Le but de l'invention est de proposer un moyen simple de très fortement réduire voire supprimer ces vibrations et ces bruits. A cet effet, l'invention a pour objet une pipette motorisée comportant un corps dans la partie supérieure duquel est logé un équipage de commande comportant un moteur et une tige de commande à laquelle le moteur imprime, à la demande de l'utilisateur, des mouvements en translation selon l'axe longitudinal (X-X) de la pipette, et dans la partie inférieure duquel est logé un équipage mobile pouvant être actionné par la tige de commande, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande exerçant son action au moins lors des mouvements en translation de la tige de commande. Ledit dispositif de rattrapage du jeu peut comporter: - un écrou entourant la tige de commande, à l'intérieur duquel la tige de commande peut coulisser librement mais ne peut tourner; - une bague de maintien solidaire du corps de la pipette et maintenant l'écrou entre elle et l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande avec un jeu fonctionnel en rotation; - et une lamelle élastique dont une première extrémité est arrimée sur l'écrou et une seconde extrémité est arrimée sur le corps, ladite lamelle étant dans un état permanent de précontrainte et exerçant un couple de rotation sur l'écrou. La première extrémité de la lamelle peut être accrochée dans un orifice ménagé sur la paroi latérale de l'écrou. io La seconde extrémité de la lamelle peut être insérée dans un logement ménagé dans la paroi latérale du corps. Le dispositif de rattrapage du jeu exerce de préférence un couple de rotation de même sens que l'effort ramené sur le pas de la vis interne du moteur. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à pourvoir l'équipage de commande de la pipette d'un dispositif permettant de rattraper le jeu en rotation de la tige de commande. Les inventeurs ont constaté que la principale source des perturbations que l'on cherche à éviter est le fait que la tige de commande présente toujours un certain jeu en rotation, ce qui conduit à des vibrations lors de son déplacement. Ces vibrations se communiquent à l'ensemble des autres pièces de la pipette. Outre les désagréments pour l'utilisateur, ces vibrations altèrent la précision du déplacement de la tige et contribuent à limiter les performances de la pipette, car elles entraînent de légers mouvements de translation de la tige, et donc de l'équipage mobile. De plus, comme elles sont transmises au piston, elles sont susceptibles de dégrader l'étanchéité en fonctionnement de l'équipage mobile, en particulier après de nombreuses utilisations de la pipette à cause de l'usure qu'elles entraînent. Le dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande selon l'invention permet de supprimer ces vibrations gênantes, et le mode de réalisation préféré proposé, de conception simple, permet d'obtenir ce résultat sans accroître excessivement le coût de la pipette. 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 coupe longitudinale partielle un exemple de pipette motorisée selon l'invention; - la figure 2 qui montre de la même façon le détail Il de la fig.1; - la figure 3 qui montre cette même pipette vue en coupe selon III-Ill; - la figure 4 qui montre en perspective une vue éclatée de cette même pipette. On montre sur la figure 1 une coupe longitudinale partielle d'une io pipette selon l'invention où seuls le corps de la pipette et son équipage de commande sont représentés. Le corps 1 de la pipette renferme dans la partie inférieure 2 de son espace intérieur l'équipage mobile à piston non représenté qui exécute les opérations d'aspiration et d'éjection du liquide. Dans l'espace intérieur de sa partie supérieure, le corps 1 supporte l'équipage de commande de la pipette, dont les pièces essentielles sont un moteur et son équipage vis-écrou qui seront par la suite désignés par moteur 3 par simplification, et une tige de commande 4 dont le moteur 3 commande le déplacement selon l'axe longitudinal X-X de la pipette. Elle est, de préférence, terminée par un embout 5 qui assure le contact entre la tige 4 et la surface supérieure de l'équipage mobile dont elle commande les déplacements vers le bas lors de l'éjection du liquide et dont elle freine les déplacements vers le haut lors de l'aspiration du liquide. Tous les éléments qui viennent d'être cités sont parfaitement classiques sur une pipette motorisée. Selon l'invention, comme on le voit sur la figure 3, la tige de commande 4 n'a pas une section rigoureusement circulaire. Elle est insérée dans l'orifice central d'un écrou 6, à l'intérieur duquel elle peut coulisser librement pour exercer son action sur l'équipage mobile de la pipette, mais ne peut tourner du fait que l'orifice central a une forme qui, en coopération avec celle de la section de la tige 4, interdit une telle rotation. Lorsque la pipette est montée, l'écrou 6 est disposé entre l'extrémité inférieure 7 du moteur 3 (ou, plus généralement, l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande) et la face supérieure d'une bague de maintien 8, avec un léger jeu fonctionnel qui autorise une rotation de l'écrou 6 autour de l'axe X-X. La bague de maintien 8 possède sur sa périphérie un rebord 9 qui, lorsque la pipette est montée, est encastré dans une gorge 10 correspondante ménagée sur la paroi interne 11 du corps 1 de la pipette. De cette façon, la bague de maintien 8 ne peut se déplacer en translation selon l'axe X-X et limite les déplacements vers le bas de l'écrou 6 à ceux autorisés par le jeu fonctionnel précité. De même, les déplacements vers le haut de l'écrou 6 sont limités par l'extrémité inférieure 7 du moteur 3. Le dispositif est complété par une lamelle 12 élastique formant ressort, lo dont une première extrémité est accrochée dans un orifice 13 ménagé sur la paroi latérale 14 de l'écrou 6, et dont une seconde extrémité est insérée dans un logement 15 ménagé dans la paroi latérale du corps 1. La configuration de l'ensemble est étudiée pour qu'après le montage de la pipette, la lamelle 12 se trouve dans un état de précontrainte qui lui fait exercer en permanence un couple sur la tige de commande 4 par l'intermédiaire de l'écrou 6. Ce couple, selon l'invention, permet de compenser le jeu en rotation de la tige 4, en particulier lors de ses mouvements imposés par le moteur 3. De cette façon, on parvient à supprimer les vibrations, le bruit et les imprécisions du déplacement de la tige 4, dus à l'existence de ce jeu en rotation sur les pipettes de l'art antérieur, qui sont dépourvues d'un tel dispositif de compensation du jeu. Le mode d'arrimage de la lamelle 12 sur l'écrou 6 et le corps 1 qui a été représenté n'est, bien entendu, qu'un exemple non limitatif. Tout autre mode d'arrimage fiable et autorisant, de préférence, un démontage complet de la pipette, serait également convenable. É 25 Le dispositif de compensation du jeu à écrou 6 et lamelle 12 qui vient d'être décrit est un exemple privilégié de mise en ceuvre de l'invention, mais il doit être compris que d'autres types de dispositifs permettant de réaliser une telle compensation demeureraient dans le cadre de l'invention. Avantageusement, le couple exercé par le dispositif de compensation doit l'être dans le même sens que l'effort ramené sur le pas de vis interne du moteur. De cette façon, on limite l'effort qu'il est nécessaire de faire appliquer par le dispositif de compensation. Dans le cas contraire, cet effort devrait être nettement plus important. Ainsi, dans l'exemple illustré par les figures 3 et 4 où le pas de vis du moteur est un pas à droite, le couple exercé par la lamelle 12 et l'écrou 6 s'exerce selon la flèche 16, c'est-à-dire dans le sens antihoraire lorsqu'on regarde le dispositif comme sur la figure 3. Sur la figure 4, la flèche 17 désigne le sens de l'effort appliqué sur la tige de commande 4 par la partie basse de la pipette comprenant l'équipage à piston. Il doit être entendu que le dispositif selon l'invention peut s'appliquer à io des pipettes dont l'équipage de commande peut être de divers types, tels que ceux comportant: - un moteur pas à pas ayant un système de transformation de mouvement rotation en translation intégré ; - un moteur à courant continu avec système linéaire intégré ; -un moteur électrique accouplé à un système vis-écrou indépendant. Dans l'exemple décrit et représenté, le dispositif de compensation du jeu en rotation de la tige 4 exerce son action en permanence, mais il pourrait être acceptable que cette compensation du jeu ne s'exerce que lors des mouvements de la tige 4. REVENDICATIONS 1. Pipette motorisée comportant un corps (1) dans la partie supérieure duquel est logé un équipage de commande comportant un moteur (3) et une tige de commande (4) à laquelle le moteur (3) imprime, à la demande de l'utilisateur, des mouvements en translation selon l'axe longitudinal (XX) de la pipette, et dans la partie inférieure (2) duquel est logé un équipage mobile pouvant être actionné par la tige de commande (4), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande (4) exerçant son action au moins lors des mouvements en translation de la tige de commande io (4). 2. Pipette motorisée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de rattrapage du jeu comporte: - un écrou (6) entourant la tige de commande (4), à l'intérieur duquel la tige de commande (4) peut coulisser librement mais ne peut tourner; - une bague de maintien (8) solidaire du corps (1) de la pipette et maintenant l'écrou (6) entre elle et l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande avec un jeu fonctionnel en rotation; - et une lamelle (12) élastique dont une première extrémité est arrimée sur l'écrou (6) et une seconde extrémité est arrimée sur le corps (1), ladite lamelle (12) étant dans un état permanent de précontrainte et exerçant un couple de rotation sur l'écrou (6). 3. Pipette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première extrémité de la lamelle (12) est accrochée dans un orifice (13) ménagé sur la paroi latérale (14) de l'écrou (6). 4. Pipette selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la seconde extrémité de la lamelle (12) est insérée dans un logement (15) ménagé dans la paroi latérale du corps (1). 5. Pipette selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de rattrapage du jeu exerce un couple de rotation de même sens (16) 30 que l'effort ramené sur le pas de la vis interne du moteur (3).