Brevet FR2904114A1 — publié le 20080125

La présente invention concerne une cartouche pour produits réactifs destinée à être utilisée dans des appareils d'analyse, un portoir destiné à recevoir cette cartouche, et un ensemble d'analyse comprenant cette cartouche et ce portoir. Le document EP 0 871 894 décrit un premier type de cartouche pour produits réactifs. Selon ce document, la cartouche comprend plusieurs récipients de produits réactifs fixés les uns aux autres par l'intermédiaire de glissières de couplage ménagées sur les faces transversales des récipients. Chaque récipient est constitué d'un corps formé par deux demi-coques obtenues par moulage par injection de matière synthétique et soudées par ultrasons, et d'un couvercle soudé par ultrasons sur l'ouverture délimitée par les demi-coques. En outre, chaque récipient comprend deux glissières de forme complémentaire venues de moulage avec les demi-coques respectives et ménagées respectivement sur chacune de ses faces transversales, chaque glissière étant destinée à coopérer avec une glissière complémentaire d'un récipient adjacent. La fabrication de ces récipients nécessite le moulage par injection d'un nombre important de pièces et ensuite le soudage de ces pièces par ultrasons. Compte tenu du fait que le moulage par injection et le soudage par ultrasons nécessitent des outillages très coûteux, les coûts de fabrication des récipients et donc des cartouches sont très élevés. Le fait que les récipients soient assemblés par l'intermédiaire de glissières venues de moulage avec le corps des récipients nécessite une grande précision dans le moulage des demi-coques et impose donc une technique de moulage par injection pour réaliser les demi-coques. Ainsi, il n'est pas possible de réaliser ces demi-coques par une autre technique de moulage moins coûteuse. De plus, l'assemblage d'un nombre important de pièces peut induire des risques de fuite des récipients et donc des mises au rebut d'un 30 certain nombre de récipients. En outre, pour identifier ces éventuels défauts de fuite des récipients, il est nécessaire de prévoir des moyens très coûteux sur la chaîne de fabrication des réservoirs. II en résulte que la fabrication et l'assemblage d'une cartouche telle 35 que décrite dans le document EP 0 871 894 sont très complexes et coûteux. 2904114 2 Le document EP 1 432 516 décrit un second type de cartouche pour produits réactifs. Selon ce document, la cartouche comporte plusieurs récipients de produits réactifs réalisés en matière synthétique et assemblés les uns aux autres. Comme pour le document EP 0 871 894, chaque récipient est 5 constitué d'un corps formé par deux demi-coques obtenues par moulage par injection de matière synthétique et soudées par ultrasons, et d'un couvercle soudé par ultrasons sur l'ouverture délimitée par les demi-coques. Ainsi, de même que précédemment, les coûts de fabrication de ces cartouches sont très élevés puisque les récipients sont obtenus par moulage 10 par injection d'un nombre important de pièces et par soudage de ces pièces par ultrasons. Le document EP 1 432 516 décrit également un portoir d'appareil d'analyse comprenant un logement ouvert vers le haut destiné à recevoir la base des récipients de produits réactifs formant la cartouche, et des moyens de 15 maintien en position des récipients. Ces moyens de maintien en position comportent d'une part des rainures d'encliquetage ménagées sur la paroi avant du portoir et destinées à coopérer avec des nervures complémentaires ménagées sur les faces longitudinales avant des récipients, et d'autre part des encoches verticales ménagées sur la paroi de fond du portoir et destinées à 20 coopérer avec des crochets verticaux ménagés sur les faces longitudinales arrières des récipients. La réalisation des crochets et des nervures d'encliquetage venus de moulage avec le corps des récipients nécessite une grande précision dans le moulage des demi-coques formant le corps des récipients, ce qui impose 25 donc une technique de moulage par injection pour réaliser les demi-coques. Ainsi, il n'est pas possible de réaliser ces demi-coques par une autre technique de moulage moins coûteuse. Il en résulte que la fabrication et l'assemblage d'une cartouche telle que décrite dans le document EP 1 432 516 sont très complexes et coûteux. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir une cartouche pour appareil d'analyse, de structure simple et dont les coûts de fabrication et d'assemblage sont fortement diminués A cet effet, l'invention concerne une cartouche pour produits réactifs, destinée à être utilisée dans un appareil d'analyse, comportant plusieurs récipients de produits réactifs assemblés les uns aux autres, chaque 2904114 3 récipient étant réalisé en matière synthétique et comprenant deux faces longitudinales sensiblement parallèles destinées à coopérer avec un portoir d'appareil d'analyse et deux faces transversales de forme complémentaire, les faces transversales de deux récipients contigus tournées l'une vers l'autre 5 prenant appui l'une contre l'autre, caractérisée en ce que chaque récipient est réalisé en une pièce et comprend un col venu de moulage par soufflage avec le corps du récipient, le col de chaque récipient étant équipé d'un dispositif d'obturation et étant destiné à coopérer avec une encoche de forme complémentaire ménagée sur le portoir. 10 Ainsi, chaque récipient de la cartouche est réalisé directement en une seule pièce par moulage par soufflage de matière synthétique. De ce fait, il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens de moulage par injection et des moyens de soudage par ultrasons très coûteux. En outre, le maintien en position des récipients formant la 15 cartouche sur le portoir d'appareil d'analyse est obtenue par coopération du col de chaque récipient avec une encoche respective ménagée sur le portoir. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de ménager des moyens de maintien en position complexes directement sur les récipients. Ceci permet donc de simplifier la fabrication des récipients et donc de diminuer encore les coûts de 20 fabrication des cartouches. II en résulte que les coûts de fabrication des récipients et donc de la cartouche sont fortement diminués par rapport à ceux des cartouches de l'art antérieur. Avantageusement, la cartouche comporte des récipients de 25 différents volumes. Il est donc possible d'effectuer des analyses nécessitant l'utilisation de différents produits réactifs dans différentes quantités. Selon une caractéristique de l'invention, les récipients sont fixés les uns aux autres par l'intermédiaire d'une bande autocollante entourant ces derniers. 30 Ainsi, il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens mécaniques complexes et coûteux pour réaliser l'assemblage des différents récipients. Ceci permet donc de diminuer encore les coûts de fabrication de la cartouche. De préférence, la bande autocollante forme une étiquette comportant sur sa face extérieure des indications concernant la cartouche, 35 notamment l'identification des produits réactifs utilisés et l'analyse à effectuer, les indications étant réalisées par exemple sous la forme d'un code à barres. 2904114 4 Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'obturation de chaque récipient est formé par un bouchon dont la jupe présente, sur sa face interne, des moyens de fixation par vissage ou encliquetage sur le col du récipient et dont le fond, au moins partiellement 5 ouvert, est équipé d'une membrane perforable. La présente invention concerne également un portoir d'appareil d'analyse destiné à recevoir une cartouche, le portoir comprenant un logement ouvert vers le haut destiné à recevoir la base des récipients de produits réactifs formant la cartouche, et des moyens de maintien en position des récipients de 10 produits réactifs, situés à distance du logement, caractérisé en ce que les moyens de maintien en position comprennent plusieurs encoches destinées à coopérer chacune avec le col d'un récipient de produits réactifs lorsque sa base est reçue dans le logement. Avantageusement, le portoir comporte une paroi de fond 15 sensiblement verticale dont le bord longitudinal supérieur comprend un retour sensiblement perpendiculaire dans lequel sont ménagées les encoches. De préférence, le retour comporte une succession d'encoches régulièrement réparties sur sa longueur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bord longitudinal 20 inférieur de la paroi de fond comporte un retour sensiblement perpendiculaire comprenant un rebord sensiblement parallèle à la paroi de fond, le rebord et la paroi de fond formant avec le retour le logement destiné à recevoir la base des récipients de produits réactifs. Avantageusement, le portoir comporte un système d'agitation 25 comprenant un support tubulaire d'axe vertical monté mobile en rotation sur le portoir et présentant sur sa surface extérieure des moyens d'entraînement en rotation. De préférence, les moyens d'entraînement en rotation comportent une roue dentée destinée à être entraînée en rotation par un mécanisme 30 d'entraînement d'un appareil d'analyse. La présente invention concerne également un ensemble d'analyse destiné à être utilisée dans un appareil d'analyse et comprenant une cartouche pour produits réactifs et un portoir d'appareil d'analyse, la base de chaque récipient formant la cartouche étant reçue dans le logement du portoir et le col 35 de chaque récipient coopérant avec une encoche ménagée sur le portoir. 2904114 5 Avantageusement, la distance entre les axes de deux cols contigus est un multiple de la distance entre deux encoches adjacentes. De ce fait, il est possible d'utiliser des récipients de différents volumes pour former la cartouche, tout en étant assuré que le col de chaque 5 récipient sera parfaitement en regard de l'encoche respective ménagée sur le portoir lorsque la cartouche sera montée sur ce dernier. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble d'analyse comporte un flacon tubulaire monté dans le support tubulaire, l'axe du flacon tubulaire étant décalé par rapport à l'axe du support tubulaire. 10 Ce décalage entre l'axe du flacon tubulaire et l'axe du support tubulaire permet d'assurer une agitation orbitale de la solution contenue dans le flacon lorsque la roue dentée du support est entraînée en rotation par le mécanisme d'entraînement de l'appareil d'analyse. Ainsi, lorsque la solution contient des particules magnétiques destinées à capturer l'analyte que l'on veut 15 analyser, ce mouvement orbital du flacon évite une agglutination des particules magnétiques contre la surface intérieure de celui-ci. Ces particules magnétiques étant plus denses que l'eau, elles ont tendances à sédimenter dans le flacon. Or, il est important que ces particules magnétiques soient en suspension dans la solution pendant l'analyse. 20 De ce fait, avant d'effectuer une analyse, l'opérateur retire le flacon du support tubulaire, le secoue et ensuite le replace dans le support tubulaire. Cette opération de mise en suspension des particules magnétiques est simplifiée par rapport à celles mises en oeuvre avec les cartouches décrites dans les documents EP 1 432 516 et EP 0 871 894. En effet, selon ces 25 documents, le flacon fait partie intégrante de la cartouche, ce qui nécessite de secouer toute la cartouche pour mettre en suspension les particules magnétiques contenues dans le flacon. De plus, contrairement aux documents EP 1 432 516 et EP 0 871 894, les moyens d'entraînement en rotation du flacon ne sont pas 30 ménagés directement sur le flacon qui est jetable mais sur le support tubulaire. Ceci permet de minimiser les coûts de fabrication du flacon et donc de l'ensemble d'analyse. De préférence, la paroi intérieure du flacon comporte des ailettes longitudinales. Ceci permet d'améliorer l'agitation des particules magnétiques 35 lorsque le flacon est entraîné en rotation. 2904114 6 Avantageusement, la paroi extérieure du flacon comporte une rainure longitudinale destinée à coopérer avec une nervure complémentaire ménagée sur la paroi intérieure du support tubulaire afin d'assurer une immobilisation du flacon dans le support. 5 De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette cartouche. Figure 1 est une vue en perspective d'une cartouche selon l'invention. 10 Figure 2 est une vue en perspective d'un portoir selon l'invention. Figure 3 est une vue en perspective d'un ensemble d'analyse selon l'invention en cours de montage. Figure 4 est une vue en perspective d'un ensemble d'analyse selon l'invention monté. 15 La figure 4 représente un ensemble d'analyse 2 destiné à être utilisé dans des appareils d'analyse. Comme plus particulièrement montré sur la figure 1, l'ensemble d'analyse 2 comprend une cartouche 3 pour produits réactifs comportant cinq récipients 4 de produits réactifs renfermant chacun un produit réactif liquide. 20 Chaque récipient 4 est réalisé en matière synthétique en une pièce et comprend un corps 5 et un col 6 venus de moulage par soufflage. Le corps 5 de chaque récipient a une forme générale rectangulaire vue en coupe et comprend deux faces longitudinales sensiblement parallèles destinées à coopérer avec un portoir d'appareil d'analyse et deux faces transversales de 25 forme complémentaire. Les faces transversales de deux récipients contigus tournées l'une vers l'autre prennent appui l'une contre l'autre. II doit être noté que le col 6 de chaque récipient est équipé d'un dispositif d'obturation 7 et est destiné à coopérer avec une encoche de forme complémentaire ménagée sur le portoir d'analyse. Le dispositif d'obturation de 30 chaque récipient est formé par un bouchon 7 dont la jupe présente, sur sa face interne, des moyens de fixation par vissage ou encliquetage sur le col du récipient et dont le fond, au moins partiellement ouvert, est équipé d'une membrane perforable 8. La membrane perforable comprend plusieurs fentes 9 permettant une insertion ou un retrait aisé(e) d'une sonde ou d'une aiguille de 35 l'appareil d'analyse dans le récipient. 2904114 7 Ces différents récipients 4 sont fixés les uns aux autres par l'intermédiaire d'une étiquette autocollante 11 entourant ces derniers. L'étiquette autocollante 11 comporte, sur sa face extérieure, un code à barres 12 renfermant des indications concernant la cartouche, notamment par 5 exemple l'identification des produits réactifs utilisés et l'analyse à effectuer. La cartouche 3 comprend trois récipients identiques de 10 ml ainsi qu'un récipient de 20 ml et un autre de 40 ml. Dans ce cas, l'analyse à effectuer nécessite donc l'utilisation de cinq produits réactifs différents et dans différentes quantités pour déterminer la présente d'une substance précise dans 10 un échantillon à analyser. Toutefois, compte tenu de la diversité des analyses pouvant être réalisées par l'appareil d'analyse, le nombre, la taille et le positionnement des récipients utilisés peuvent varier. Comme plus particulièrement montré à la figure 2, l'ensemble 15 d'analyse 2 comprend également un portoir 13 réalisé en matière synthétique. Le portoir 13 comporte une paroi de fond 14 sensiblement verticale dont le bord longitudinal supérieur 15 comprend un retour longitudinal 16 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la paroi de fond et sur toute la longueur de cette dernière. Le retour 16 comprend neuf encoches 17 régulièrement 20 réparties sur sa longueur, chaque encoche 17 étant destinée à coopérer avec le col d'un récipient de produits réactifs de la cartouche. Le bord transversal inférieur 18 de la paroi de fond comporte un retour longitudinal 19 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la paroi de fond 14 et sur toute la longueur de cette dernière. Le retour 19 comprend un 25 rebord 21 sensiblement parallèle à la paroi de fond 14 et s'étendant sur toute la longueur de celui-ci. Le rebord 21 et la paroi de fond 14 forment avec le retour 16 un logement 22 ouvert vers le haut destiné à recevoir la base d'au moins un récipient de produits réactifs. 30 Il doit être noté que les premier et second retours forment respectivement les parois supérieure et inférieure du portoir. Le bord transversal 23 de la paroi de fond tourné vers l'appareil d'analyse comprend un retour 24 transversal s'étendant sensiblement perpendiculairement à la paroi de fond et sur une portion de ce bord 35 transversal. Il doit être noté que les trois retours présentent sensiblement la même largeur. 2904114 8 Le retour 24 comporte une patte inférieure 25 et une patte supérieure 26 s'étendant vers l'extérieur perpendiculairement à celui-ci. Chaque patte comprend un orifice traversant circulaire, les deux orifices étant coaxiaux. 5 Le portoir 13 comporte également un système d'agitation comprenant un support tubulaire 27 monté mobile en rotation sur le retour 24. Le support tubulaire comporte un corps cylindrique 28 présentant sur sa surface extérieure une roue dentée 29 destinée à être entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement d'un appareil d'analyse. Le corps cylindrique 28 10 est prolongé successivement par une première portion cylindrique 30 et une seconde portion cylindrique 31 de plus faible diamètre, les deux portions cylindriques étant coaxiales avec le corps cylindrique 27. La première portion cylindrique 30 est engagée dans l'orifice de la patte supérieure 26 tandis que la seconde portion cylindrique 31 est engagée dans l'orifice de la patte inférieure 15 25. Il est à noter que la seconde portion cylindrique 31 comprend, au niveau de son extrémité libre, un cliquet coopérant avec la face inférieure de la patte inférieure 25 afin de bloquer en translation le support tubulaire par rapport au portoir. 20 Le portoir comporte également une poignée 32 solidaire du retour 16 permettant une insertion et un retrait de la cartouche du dispositif d'analyse. Pour fixer la cartouche 3 sur le portoir 13, il suffit d'engager tout d'abord la base de chaque récipient dans le logement 22 du portoir, puis 25 d'engager le col de chaque récipient dans l'encoche respective 17. Il doit être noté que les encoches s'étendent dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe des cols des récipients lorsque ces derniers sont fixés sur le portoir. Afin d'assurer une bonne fixation des récipients sur le portoir, l'espace entre la face supérieure de chaque récipient et la face inférieure du 30 bouchon d'obturation 7 correspond sensiblement à l'épaisseur du retour 16, et la forme de chaque encoche 17 est complémentaire de celle du col de chaque récipient. En outre, la bonne fixation des récipients sur le portoir est également obtenue du fait que l'espace entre le retour inférieur 19 et le retour supérieur 16 correspond sensiblement à la hauteur des récipients 4. 35 II doit être noté que les encoches 17 limitent également les déplacements latéraux des récipients par rapport au portoir 13. 2904114 9 Comme montré à la figure 4, l'ensemble d'analyse comprend également un flacon tubulaire 33 monté de manière amovible dans le support tubulaire 27, l'axe du flacon tubulaire étant décalé par rapport à l'axe du support tubulaire. Avantageusement, le flacon tubulaire comporte des ailettes 5 longitudinales ménagées sur sa paroi intérieure et renferme une solution contenant des particules magnétiques destinées à capturer I'analyte que l'on veut analyser. Il doit être noté que la paroi extérieure du flacon comporte une rainure longitudinale coopérant avec une nervure complémentaire ménagée 10 sur la paroi intérieure du support tubulaire afin d'assurer une immobilisation du flacon dans le support. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette cartouche, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi 15 notamment que le nombre d'encoches et/ou de récipients pourrait être différent. En outre, le portoir 13 pourrait être métallique, et par exemple réalisé en acier inoxydable, ce qui améliorerait la conductivité thermique et électrique pour la détection du niveau de produits réactifs dans les récipients. REVENDICATIONS 1. Cartouche (2) pour produits réactifs, destinée à être utilisée dans un appareil d'analyse, comportant plusieurs récipients (4) de produits réactifs assemblés les uns aux autres, chaque récipient étant réalisé en matière synthétique et comprenant deux faces longitudinales sensiblement parallèles destinées à coopérer avec un portoir d'appareil d'analyse (13) et deux faces transversales de forme complémentaire, les faces transversales de deux récipients contigus tournées l'une vers l'autre prenant appui l'une contre l'autre, caractérisée en ce que chaque récipient est réalisé en une pièce et comprend un col (6) venu de moulage par soufflage avec le corps (5) du récipient, le col de chaque récipient étant équipé d'un dispositif d'obturation (7) et étant destiné à coopérer avec une encoche de forme complémentaire ménagée sur le portoir. 2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cartouche comporte des récipients de différents volumes. 3. Cartouche selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les récipients (4) sont fixés les uns aux autres par l'intermédiaire d'une bande autocollante (11) entourant ces derniers. 4. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la bande autocollante (11) forme une étiquette comportant sur sa face extérieure des indications concernant la cartouche, notamment l'identification des produits réactifs utilisés et l'analyse à effectuer, les indications étant réalisées par exemple sous la forme d'un code à barres (12). 5. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif d'obturation de chaque récipient est formé par un bouchon (7) dont la jupe présente, sur sa face interne, des moyens de fixation par vissage ou encliquetage sur le col du récipient et dont le fond, au moins partiellement ouvert, est équipé d'une membrane perforable. 6. Portoir (13) d'appareil d'analyse destiné à recevoir une cartouche selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant un logement (22) ouvert vers le haut destiné à recevoir la base des récipients (4) de produits réactifs formant la cartouche, et des moyens de maintien en position des récipients de produits réactifs, situés à distance du logement, caractérisé en ce que les moyens de maintien en position comprennent plusieurs encoches (17) 2904114 11 destinées à coopérer chacune avec le col d'un récipient de produits réactifs lorsque sa base est reçue dans le logement (22). 7. Portoir selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi de fond (14) sensiblement verticale dont le bord longitudinal 5 supérieur (15) comprend un retour (16) sensiblement perpendiculaire dans lequel sont ménagées les encoches (17). 8. Portoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que le retour (16) comporte une succession d'encoches régulièrement réparties sur sa longueur. 10 9. Portoir selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce le bord longitudinal inférieur 0 de la paroi de fond comporte un retour 0 sensiblement perpendiculaire comprenant un rebord (21) sensiblement parallèle à la paroi de fond, le rebord et la paroi de fond formant avec le retour le logement (22) destiné à recevoir la base des récipients de produits réactifs. 15 10. Portoir selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'agitation comprenant un support tubulaire (27) d'axe vertical monté mobile en rotation sur le portoir et présentant sur sa surface extérieure des moyens d'entraînement en rotation (29). 11. Portoir selon la revendication 10, caractérisé en ce que les 20 moyens d'entraînement en rotation comportent une roue dentée (29) destinée à être entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement d'un appareil d'analyse. 12. Ensemble d'analyse destiné à être utilisée dans un appareil d'analyse, caractérisé en ce qu'il comprend : 25 - une cartouche (2) selon l'une des revendications 1 à 5, et - un portoir (13) selon l'une des revendications 6 à 11, la base de chaque récipient formant la cartouche étant reçue dans le logement (22) du portoir et le col de chaque récipient coopérant avec une encoche (17) ménagée sur le portoir. 30 13. Ensemble d'analyse selon la revendication 12, caractérisé en ce que la distance entre les axes de deux cols (6) contigus est un multiple de la distance entre deux encoches adjacentes (17). 14. Ensemble d'analyse selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte un flacon tubulaire (33) monté dans le support 35 tubulaire (27), l'axe du flacon tubulaire étant décalé par rapport à l'axe du support tubulaire. t 2904114 12 15. Ensemble d'analyse selon la revendication 14, caractérisé en ce que la paroi intérieure du flacon comporte des ailettes longitudinales. 16. Ensemble d'analyse selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que la paroi extérieure du flacon comporte une rainure 5 longitudinale destinée à coopérer avec une nervure complémentaire ménagée sur la paroi intérieure du support tubulaire afin d'assurer une immobilisation du flacon dans le support.