Brevet FR3026659A1 — publié le 20160408

PIPETTE DE PRELEVEMENT A BOUTON DE COMMANDE ERGONOMIQUE DESCRIPTION La présente invention se rapporte au domaine des pipettes de prélèvement, également dénommées pipettes de laboratoire ou encore pipettes de transfert de liquide. Elles sont destinées au prélèvement et à la dispense de liquide dans des récipients ou similaires. L'invention concerne plus précisément les pipettes manuelles, monocanal ou multicanaux. De manière connue, les pipettes manuelles sont destinées à être tenues en main par un opérateur durant les opérations de prélèvement et de dispense de liquide, ces opérations étant réalisées par mise en mouvement d'un bouton de commande obtenue par l'application d'une pression axiale sur ce même bouton. La pression axiale appliquée au bouton de commande est transmise à un piston de la pipette, via une tige de commande de la pipette. Le piston subit un déplacement axial et provoque un déplacement d'air conduisant aux opérations de prélèvement et de dispense. Ce principe concerne les pipettes dites à déplacement d'air, dans lesquelles un cône de prélèvement est destiné à être monté de façon amovible sur l'embout de la pipette. Néanmoins, l'invention s'applique également aux pipettes dites à déplacement positif, destinées à coopérer avec des consommables du type capillaire-piston, dont le piston est prévu pour être directement en contact avec l'échantillon à prélever, avant d'être éjecté ou réutilisé. Les pipettes à déplacement positif présentent donc une conception différente de celle des pipettes plus classiques à déplacement d'air, dans lesquelles le piston fait partie intégrante de la pipette. Quelle que soit la conception retenue, il existe un besoin constant d'amélioration de l'ergonomie de ces pipettes, en particulier pour faciliter les mouvements du pouce de l'opérateur durant les opérations de dispense et d'aspiration du liquide, ainsi que lors de la purge. En effet, au début de la course de descente de la tige de commande, le pouce incliné de l'opérateur ne présente qu'une faible surface de contact avec le bouton, ce qui l'oblige à développer une force importante pour générer le déplacement désiré. Il peut en découler des problèmes de confort de pipetage, ainsi que l'apparition de troubles musculo-squelettiques (TMS). Pour répondre à ce besoin, l'invention a pour objet un ensemble pour pipette de prélèvement comprenant une tige de commande à l'extrémité de laquelle est agencé un bouton de commande destiné à commander le déplacement de la tige de commande selon un axe longitudinal de celle-ci, le bouton présentant une surface de pression destinée à recevoir le pouce d'un opérateur. Selon l'invention, la surface de pression du bouton de commande est mobile de manière à pouvoir, en fonctionnement, adopter plusieurs inclinaisons relativement à l'axe longitudinal de la tige de commande. En d'autres termes, il est introduit un degré de liberté supplémentaire au niveau du bouton de commande, de telle manière qu'en fonctionnement, l'inclinaison de la surface de pression de ce dernier s'adapte à l'inclinaison évolutive de la phalange distale du pouce de l'opérateur tenant la pipette en main. Grâce à ce degré de liberté supplémentaire, la position de la surface de pression est ainsi capable d'évoluer pour suivre le mouvement naturel de rotation de la phalange distale du pouce, relativement à la phalange proximale, au cours de la descente et de la remontée de la tige de commande. Il en résulte un meilleur confort de pipetage, avec notamment une meilleure répartition des contraintes sur les articulations du pouce, et un effort d'intensité plus faible à développer pour provoquer la descente de la tige de commande via le bouton. Cela se traduit par une diminution de la fatigue musculaire, ainsi que par une limitation des risques d'apparition de troubles musculo-squelettiques. L'invention présente au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. Le bouton de commande est monté pivotant sur la tige de commande, selon un axe de pivotement agencé dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige de commande. Alternativement, le bouton de commande pourrait être réalisé en deux parties, dont une base montée sur la tige de commande, et une pièce d'extrémité mobile montée pivotante sur la base, et comportant ladite surface de pression destinée à être contactée par le pouce. Le bouton de commande est monté pivotant entre deux positions extrêmes, le passage de l'une à l'autre des deux positions extrêmes s'opérant par un pivotement d'un angle total de débattement compris entre 10 et 45°, et plus préférentiellement compris entre 15 et 25°. L'ensemble comprend des moyens de rappel de la surface de pression dans une position de repos, qui peut indifféremment être l'une ou l'autre des deux positions extrêmes précitées. La surface de pression présente une forme convexe de manière à délimiter un berceau de réception du pouce de l'opérateur. L'axe de convexité de la surface de pression du bouton de commande est sensiblement orthogonal à un axe de pivotement du bouton de commande. L'invention a également pour objet une pipette de prélèvement comprenant un tel ensemble, la pipette étant du type à déplacement d'air ou à déplacement positif, et du type monocanal ou multicanaux. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. La description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue en perspective d'une pipette de prélèvement à déplacement d'air, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue de côté plus détaillée du bouton de commande de la pipette montrée sur la figure précédente ; - la figure 3 représente une vue de derrière du bouton de commande montré sur la figure précédente ; - la figure 4 représente une vue schématisant les deux positions extrêmes du bouton de commande ; - la figure 5 représente la pipette tenue par l'opérateur à l'instant d'une fin de course d'aspiration du liquide, instant auquel le bouton adopte l'une des deux positions extrêmes ; et - la figure 6 représente la pipette tenue par l'opérateur à l'instant d'une fin de course de purge du liquide, instant auquel le bouton adopte l'autre des deux positions extrêmes. En référence tout d'abord à la figure 1, il est représenté une pipette de prélèvement 1 à déplacement d'air à actionnement manuel, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Dans toute la description qui va suivre, les termes « haut» et « bas » sont à considérer avec la pipette maintenue à la verticale, en position de pipetage ou proche de cette même position. Sur la figure 1, il est représenté la pipette 1 tenue par la main 2 d'un opérateur, qui, à l'aide de son pouce 4, actionne la pipette pour engendrer la dispense d'un liquide qui a préalablement été aspiré. Plus précisément, la pipette 1 comprend une poignée 6 formant corps supérieur de la pipette, poignée de laquelle débouche une tige de commande de pipetage 10 portant à son extrémité haute, en position de pipetage, un bouton de commande 12 dont la partie supérieure est destinée à subir la pression du pouce de l'opérateur. Plus précisément, le bouton présente une surface de pression 11 destinée à recevoir le pouce de l'opérateur, cette surface étant globalement orientée vers le haut. A titre indicatif, il est noté qu'un écran d'affichage (non représenté) peut être prévu sur la poignée 6. De même, des moyens de réglage du volume à prélever sont aussi accessibles à l'opérateur sur cette poignée 6. Sous la poignée 6, la pipette 1 comporte une partie basse 14 amovible, qui se termine vers la bas par un embout porte-cône 16 recevant un consommable 18, également dénommé cône de prélèvement. De manière connue, après le pipetage, le cône peut être éjecté mécaniquement par un éjecteur 20 dont le bouton d'actionnement 22 se trouve par exemple en saillie sur le dessus de la poignée, à proximité du bouton de commande 12. Les figures 2 et 3 montrent de manière plus détaillée le bouton de commande 12, monté pivotant à l'extrémité haute de la tige de commande 10. Pour assurer un tel pivotement, un pion 24 traverse à la fois la tige 10 et la partie basse du bouton 12. Le pion 24 est orienté selon un axe de pivotement 26, orthogonal à l'axe longitudinal 28 de la tige de commande, et agencé dans un plan orthogonal à ce même axe 28. Ce dernier correspond également à l'axe longitudinal de la pipette, ainsi qu'a la direction de déplacement de la tige 10 lors des opérations de pipetage. Il est noté que dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la pièce référencée 10 sur les figures 2 et 3 ne constitue pas l'extrémité haute de la tige de commande, mais constitue alternativement une pièce du bouton 12. En effet, le bouton de commande pourrait être réalisé en deux parties, dont une base montée sur la tige de commande et correspondant à l'élément référencé 10 sur les figures 2 et 3, ainsi qu'une pièce d'extrémité mobile montée pivotante sur la base, via le pion 24. Le bouton 12 présente donc la surface de pression 11 de forme convexe de manière à délimiter un berceau de réception du pouce de l'opérateur. Ce berceau prend une forme cylindrique, en ayant deux rebords 30 relevés pour éviter les glissements latéraux du pouce. Ces deux rebords 30 sont agencés de part et d'autre d'un axe de convexité 11a de la surface 11, cet axe 11a étant orthogonal à l'axe de pivotement 26. Le rayon de courbure R de la surface 11 est par exemple de l'ordre de 20 mm. D'autre part, l'écartement E entre l'axe de pivotement 26, et le fond du berceau défini par la surface 11, est de l'ordre de 3 à 5 cm, et préférentiellement d'environ 4 cm. En outre, la distance D1 allant d'un plan transversal P1 du bouton 12 intégrant l'axe de pivotement 26, à une première extrémité 36a de ce même bouton 12, est compris entre 10 et 14 cm, et de préférence de l'ordre de 12 cm. Ladite première extrémité 36a correspond à une extrémité selon l'axe de convexité 11a, et plus précisément à celle destinée à coopérer avec la partie antérieure de la phalange distale du pouce de l'opérateur. Aussi, la distance D2 allant du plan transversal P1 à une seconde extrémité 36b du bouton 12 est compris entre 13 et 17 cm, et de préférence de l'ordre de 15 cm. Ladite seconde extrémité 36b est opposée à la première selon l'axe de convexité 11a, et correspond donc à celle destinée à coopérer avec la partie postérieure de la phalange distale du pouce. L'ensemble 3 selon l'invention, comprenant le bouton 12 et la tige 10, est également équipé de moyens 40 de rappel du bouton dans une position de repos, montrée sur les figures 2 et 3. Il s'agit de préférence d'un ressort de compression 40 interposé entre une excroissance 42 du bouton, et la partie haute de la tige de commande 10. A cet égard, il est noté que dans le mode de réalisation évoqué ci-dessus, dans lequel le bouton de commande est réalisé en deux parties avec sa base correspondant à l'élément référencé 10 sur les figures 2 et 3, le ressort 40 est alors en appui sur cette même base. La base offre avantageusement une surface plus importante que celle de la tige pour recevoir le ressort 40. La base prend par exemple une forme tubulaire montée autour de l'extrémité haute de la tige de commande, le pion 24 traversant alors la base et la partie supérieure du bouton, comme cela est montré sur la figure 1. Le ressort 40 rappelle donc le bouton dans une position de repos qui correspond à une position dans laquelle il présente une inclinaison maximale relativement à un plan orthogonal à l'axe longitudinal 28. Il s'agit de l'une des deux positions extrêmes d'un mouvement de pivotement du bouton 12 selon l'axe 26. Grâce à ce mouvement de pivotement, le bouton 12 peut ainsi adopter plusieurs inclinaisons au cours des opérations de pipetage, en s'adaptant à la position évolutive de la phalange distale du pouce de l'opérateur. Sur la figure 4, le bouton 12 a été représenté dans les deux positions extrêmes de son mouvement autorisé de pivotement autour de l'axe 26. La position la plus inclinée représentée en ligne pointillée, correspondant à celle déjà montrée sur la figure 2, est telle que l'angle Al entre l'horizontale 50 et l'axe de convexité lia est de l'ordre de 35°. A cet égard, il est noté que sur la figure 4, la droite 50 matérialise à la fois l'horizontale et un plan orthogonal à l'axe 28. Un angle Al supérieur à 35° est possible, mais susceptible de générer des efforts parasites radiaux sur la tige 10. Cette position est adoptée lorsque la tige est en butée haute, c'est-à-dire à la fin de l'opération de prélèvement, et avant l'amorce de l'opération de dispense. En effet, dans cette configuration montrée sur la figure 5, l'angle entre la phalange distale 4a et la phalange proximale 4b est faible. La phalange distale 4a se trouve donc fortement inclinée par rapport à l'horizontale, mais la surface de pression 11 pivotante permet de s'adapter parfaitement à cette orientation particulière de la phalange 4a, en étant elle-même inclinée. Dans cette position, le berceau du bouton reçoit ainsi la phalange 4a dont l'axe longitudinal est avantageusement parallèle à l'axe de convexité 11a. Cette complémentarité de forme est conservée durant toutes les opérations de pipetage, grâce à la nature pivotante du bouton 12 qui peut suivre le mouvement rotatif de la phalange distale 4a, relativement à la phalange proximale 4b. Sur la figure 4, le bouton 12 a aussi été représenté dans l'autre des deux positions extrêmes de son mouvement de pivotement autour de l'axe 26. Il s'agit de la position la moins inclinée, se rapprochant de la position fixe rencontrée sur les pipettes conventionnelles. Cette seconde position extrême est celle dans laquelle l'angle A2 entre l'horizontale 50, et l'axe de convexité 11a, est de l'ordre de 15°. Un angle inférieur est possible, mais moins ergonomique en raison de la forte inclinaison qu'il requiert entre les phalanges distale et proximale 4a, 4b. Cette position est adoptée lorsque la tige est en butée basse, c'est-à-dire à la fin de l'opération de dispense ou à la fin de l'opération de purge. En effet, dans cette configuration montrée sur la figure 6, l'angle entre la phalange distale 4a et la phalange proximale 4b est assez élevé. La phalange distale 4a se trouve donc faiblement inclinée par rapport à l'horizontale, mais toujours parfaitement reçue dans le berceau du bouton orienté en conséquence. L'angle total de débattement A3 du bouton 12 est donc de l'ordre de 20°, et plus généralement compris entre 15 et 25°. Le passage de la première position extrême à la seconde position extrême s'effectue en contrant la force de rappel développée par le ressort 40, force qui est préférentiellement très faible de manière à ne pas affecter l'ergonomie de la pipette. Des systèmes de butées mécaniques permettent de limiter le mouvement de pivotement du bouton 12 entre les deux positions extrêmes précitées. D'ailleurs, il est noté qu'en fonction de la taille du pouce de l'opérateur, les opérations de pipetage peuvent être réalisées sans atteindre l'une et/ou l'autre des deux positions extrêmes, mais toujours en observant une adaptation de l'inclinaison du bouton 12 en fonction de la position évolution de la phalange distale 4a du pouce de l'opérateur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.30 REVENDICATIONS1. Ensemble (3) pour pipette de prélèvement (1) comprenant une tige de commande (10) à l'extrémité de laquelle est agencé un bouton de commande (12) destiné à commander le déplacement de la tige de commande (10) selon un axe longitudinal (18) de celle-ci, le bouton (12) présentant une surface de pression (11) destinée à recevoir le pouce (4) d'un opérateur, caractérisé en ce que la surface de pression (11) du bouton de commande (12) est mobile de manière à pouvoir, en fonctionnement, adopter plusieurs inclinaisons relativement à l'axe longitudinal (28) de la tige de commande (10). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouton de commande (12) est monté pivotant sur la tige de commande (10), selon un axe de pivotement (26) agencé dans un plan (50) orthogonal à l'axe longitudinal (28) de la tige de commande (10). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bouton de commande (12) est monté pivotant entre deux positions extrêmes, le passage de l'une à l'autre des deux positions extrêmes s'opérant par un pivotement d'un angle total de débattement (A3) compris entre 10 et 45°, et plus préférentiellement compris entre 15 et 25°. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (40) de rappel de la surface de pression (11) dans une position de repos. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de pression (11) présente une forme convexe de manière à délimiter un berceau de réception du pouce de l'opérateur. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de convexité (11a) de la surface de pression (11) du bouton de commande (12), est sensiblement orthogonal à un axe de pivotement (26) du bouton de commande (12). 7. Pipette de prélèvement (1) comprenant un ensemble (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Pipette selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle est à déplacement d'air ou à déplacement positif. 9. Pipette selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'elle est monocanal ou multicanaux. 15