INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour faciliter la description de la structure composite 1 de la , on a représenté, sur la , les couches de la structure composite 1 (de cette ) de manière éclatée, en écartant verticalement les couches les unes des autres. Sur cette , on a représenté une flèche R illustrant une direction de référence. Dans l’exemple de la : - les fibres unidirectionnelles (fibres pleines 5) de la couche C1 sont orientées selon une direction présentant un angle de 90° par rapport à la direction illustrée par la flèche R ; - les fibres unidirectionnelles (fibres creuses 3) de la couche C2 sont orientées selon une direction présentant un angle de 45° par rapport à la direction illustrée par la flèche R ; - les fibres unidirectionnelles (fibres pleines 5) de la couche C3 sont orientées selon la direction illustrée par la flèche R ; - les fibres unidirectionnelles (fibres creuses 3 et fibres pleines 5) de la couche C4 sont orientées selon une direction présentant un angle de 135° par rapport à la direction illustrée par la flèche R ; et - les fibres unidirectionnelles (fibres pleines 5) de la couche C5 sont orientées selon une direction présentant un angle de 90° par rapport à la direction illustrée par la flèche R.
Bien entendu, en variante, les orientations peuvent prendre des directions différentes à celles de la , et notamment des directions quelconques.
Dans cet exemple, certaines des fibres de la structure composite 1 sont des fibres creuses 3 et d’autres fibres de la structure composite 1 sont des fibres pleines 5 usuelles. A titre d’exemple, les fibres des couches C2 sont des fibres creuses 3 et les fibres des couches C1, C3 et C5 sont des fibres pleines 5 usuelles.
L’email B est un émail gris foncé formé d’un mélange de 75% massique de l’émail A et de 25% massique d’un émail comprenant 70-75% d’une fritte de verre F dont la composition est décrite dans la table 1 et de 25-30% d’oxyde de titane.
L’émail C est émail gris formé d’un mélange de 50% massique d’émail A et de 50% d’un émail comprenant 70-75% d’une fritte de verre F dont la composition est décrite dans la table 1 et de 25-30% d’oxyde de titane.
Tab. 1 Fraction massique (%) SiO 2 35-50 Al 2 O 3 15-25 Li 2 O 1,5-4 B 2 O 3 22-32 Na 2 O 0-2 K 2 O 2-5 CaO 1-5 ZrO 2 1-4
Dans les exemples E1, E2 et E3, les émaux inorganiques ont été élaborés selon une méthode conforme au deuxième aspect de l’invention, plus particulièrement par impression jet d’encre minérale avec un taux d’encrage, Te, de 55%. La fraction solide dans l’encre minérale est d’au plus 40% en poids. Le D90 de la distribution granulométrique de la fraction solide de l’encre minérale est d’environ 1,3-1,5µm.
Dans l’exemple E4, l’émail inorganique a été déposé par une méthode sérigraphique non standard avec une pâte sérigraphique dont le D90 de la distribution granulométrique de sa fraction solide est d’environ 1,6µm.
Dans un premier contre-exemple CE1 non conforme à l’invention, l’émail inorganique A est déposé par une méthode sérigraphique standard sur une plaque vitrocéramique KeraBlack+® (KB+) commercialisée par la société Eurokera S.N.C. Le D90 de la distribution granulométrique de la fraction solide de la pâte sérigraphique est d’environ 5,1 µm.
Dans un deuxième contre-exemple CE2 non conforme à l’invention, l’émail inorganique A est déposé par une méthode d’impression jet d’encre minérale sur une plaque vitrocéramique KeraBlack+® (KB+) commercialisée par la société Eurokera S.N.C avec un taux d’encrage, Te, de 40%. Le D90 de la distribution granulométrique de la fraction solide de l’encre minérale est d’environ 1,4 µm.
Dans les exemples E1, E4, et dans le contre-exemple CE1, les émaux sont déposés sous la forme d’un motif périodique de carrés d’environ 1,25mm de côté, d’une épaisseur, comprise entre 1 et 3 µm et espacés de 0,75mm. Le taux de recouvrement de l’émail inorganique sur la surface du substrat est de 40%.
Dans les exemples E2 et E3 et le contre-exemple CE2, les émaux sont déposés sous la forme de motifs aléatoires avec un taux de recouvrement de l’émail sur le substrat est d’environ 25%.
Les caractéristiques des exemples E1, E2, E3 et E4 et des contre-exemples CE1 et CE2 sont résumées dans la table 2.
Tab. 2 E1 E2 E3 E4 CE1 CE2 Substrat KB+ KB+ KB+ KB+ KB+ KB+ Email A B C A A A Méthode Jet encre minérale Jet encre minérale Jet encre minérale Sérigraphie Sérigraphie Jet d’encre minérale Te 55% 55% 55% - - 40% D90 1,3-1,5 µm 1,3-1,5 µm 1,3-1,5 µm 1,6 µm 5,1µm 1,4µm
La transmission lumineuse du substrat minéral seul, c’est-à-dire dépourvu d’email inorganique, a été mesurée à l’aide d’un spectrophotomètre Perkin Elmer Lambda 950 et conformément à la section 4.2 de la norme EN 410:1999 avec l’illuminant D65 et un observateur standard. La transmission lumineuse, Tl, mesurée du substrat minéral seul pour les exemples E1, E2, E3 et E4, et les contre-exemples CE1 et CE2, est d’environ 1,5%.
La luminance, notée L*, a été mesurée conformément à la norme ISO11664-4 à l’aide d’un spectrophotomètre BYK Gardner SPC008 avec un angle d’illumination de 45°et un angle d’observation à 0°.
La luminance du substrat minéral seul, notée L*(substrat), c’est-à-dire dépourvu d’émail inorganique, est mesurée en réflexion sur fond blanc, en l’occurrence un fond standard Chart 2810 fourni par BYK Gardner (L*=92,07 ; a* = -0,75 ; b* = 4,91).
La luminance de l’émail inorganique déposé sur le substrat minéral, notée L*(email/substrat), est mesurée en réflexion. La surface du substrat minéral est totalement recouverte par l’émail inorganique.
La différence relative de luminance ΔL* est calculée à l’aide de l’équation suivante :
On constate également que les pressions de contact sont très élevées pour des axes en acier en contact avec des pignons satellites en acier (ronds) ainsi que pour des axes en acier en contact avec des bagues en laiton montées dans les trous des pignons (triangles) du fait des modules de Young élevés des métaux (plus de 200GPa pour l’acier, 100 à 130 GPa pour le laiton). Ces pressions de contact restent élevées malgré l’augmentation du diamètre D1 de l’axe 16.
En revanche, les pressions de contact sont bien plus faibles pour des axes 16 métalliques dans des pignons en matériau PEEK (carrés) et encore plus faibles pour des axes 16 bi-matière chemisés PEEK dans des pignons satellites 12, 13 PEEK (losanges).
Une fois le matériau choisi, les diamètres des axes 16 peuvent être déterminés à partir du graphique de manière à abaisser le plus possible la pression de contact tout ayant des dimensions admissibles dans l’encombrement du motoréducteur 1.
Pour assurer la liaison pivot des axes 16 relativement aux flasques 17, 18, le motoréducteur 1 peut en outre comporter une paire de roulements d’axe 33 par axe 16, un roulement d’axe 33 étant monté à chaque extrémité cylindrique des axes 16, notamment sur l’aiguille métallique 32 traversant l’axe 16 dans le cas d’axes 16 bi-matière ( ). Il y a ainsi douze petits roulements d’axe 33 reçus dans les flasques 17, 18 du porte-satellite 11 du motoréducteur 1 illustré.
Les roulements d’axe 33 permettent notamment de s’assurer que les axes 16 roulent sans glisser dans les trous 31 du au moins pignon satellite 12, 13. En effet, les axes 16 roulent sans glisser si le produit du coefficient de frottement statique f1 à l’interface entre l’axe 16 et le trou 31 par le diamètre D1 de l’axe 16 (soit f1 x D1), est supérieur au produit du coefficient de frottement statique µ des roulements d’axe 33 par le diamètre moyen Dm des roulements (soit (Diamètre extérieur + Diamètre intérieur) /2 x µ). Or µ le coefficient de frottement statique des roulements est très faible, généralement compris entre 1 et 2 millièmes, tandis que celui des axes 16 (f1) est de l’ordre de 0,2, ce qui permet de s’assurer que la relation f1 x D1 > µ x Dm soit vérifiée.
Par ailleurs, des axes 16 épaulés de diamètre D1 intermédiaire supérieur aux diamètres D3 des extrémités cylindriques permet d’augmenter le diamètre D1 intermédiaire pour abaisser la pression de contact tout en ayant des roulements d’axe 33 de petites dimensions.
Les roulements d’axe 33 peuvent être montés serrés à chaque extrémité cylindrique des axes 16 et en butée axiale sur la chemise 29 en matériau polymère, de part et d’autre de la chemise 29 dans les cas où la chemise 29 en matériau polymère ne couvre pas les extrémités cylindriques de l’aiguille métallique 32. Ce montage permet d’assurer une très bonne tenue axiale de la chemise 29 et permet d’éviter toute usure de contact entre l’axe 16 et les bagues intérieures des roulements d’axe 33.
Selon un autre exemple de réalisation, les axes 16 sont entièrement réalisés en matériau polymère. Ils sont « monoblocs ».
Le matériau polymère de l’axe peut être fibré pour renforcer sa tenue mécanique, par exemple avec des fibres de carbone ou des fibres de verre. Le module d’élasticité du matériau polymère fibré peut alors être de l’ordre de 10000MPa.
Les autres caractéristiques de cette variante de réalisation sont similaires aux caractéristiques précédemment décrites. En particulier, les axes 16 entièrement réalisés en matériau polymère peuvent être épaulés pour abaisser la pression de contact par réduction de l’écart relatif de diamètres entre l’axe 16 et le trou 31 cylindrique au niveau de la surface périphérique 30 des axes 16. Le diamètre D1 de la surface périphérique 30 des axes 16 est par exemple supérieur ou égal à 1,4 x D3, le diamètre des extrémités cylindriques de l’axe 16.
De plus, dans le cas où le réducteur 2 comporte deux ou trois pignons satellites, les actions mécaniques des pignons satellites 12, 13 sur les axes 16 réalisant le transfert de couple au porte satellite 11 induisent de fortes contraintes de flexion sur les axes 16 (moment de flexion pour deux pignons) et ces contraintes peuvent être mieux supportées par des axes 16 épaulés du fait de l’augmentation de diamètre dans la zone centrale.
Les figures 8 et 9 montrent un autre mode de réalisation du réducteur 2.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le au moins un pignon satellite 12, 13 est traversé par au moins trois cylindres creux 160 du porte-satellite 11 montés pivotants autour d’un tronçon cylindrique 320 du porte-satellite 11.
Les tronçons cylindriques 320 sont solidaires de l’au moins un flasque 17, 18 du porte-satellite. Les tronçons cylindriques 320 sont par exemple encastrés, par exemple montés serrés, dans chacun des deux flasques 17, 18 du porte-satellite 11. L’écartement axial entre les deux flasques 17, 18 du porte-satellite 11 peut, à titre d’exemple, être ajusté par un outillage lors du montage serré des tronçons cylindriques 320 en limitant la course d’insertion axiale.
Le porte-satellite 11 peut aussi ne comporter qu’un seul flasque 18 monté en porte-à-faux (non représenté).
Les cylindres creux 160 sont délimités par deux cylindres coaxiaux, un cylindre externe formant la surface périphérique 30 et un cylindre interne formant un trou traversant. Chaque cylindre creux 160 est coaxial à un tronçon cylindrique 320 respectif.
Description détaillée La montre un exemple d'une carte d'analyse biologique configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques. L'échantillon biologique est généralement liquide, étant préalablement mis en solution si besoin. Une cellule biologique comprend une membrane plasmique délimitant son milieu interne. Une cellule biologique est par exemple une cellule d'un organisme complexe, une bactérie, un virus, une levure, etc.
Une telle carte d'analyse est un consommable, c'est-à-dire qu'elle est destinée à n'être utilisée que pour une analyse biologique, et à être ensuite jetée. Une analyse biologique correspond à tout procédé comprenant une épreuve de dosage qualitatif (mesure de la présence) ou quantitatif (détermination de la concentration) de molécules dans un échantillon de matière biologique, comme par exemple un test de détection de cellules pathogènes, un test de diagnostic in vitro, un test immunologique, un test de dépistage, etc. On désigne par traitement les étapes mises en œuvre lors de l'analyse biologique sur des composants de l'échantillon biologique, qui permettent d'obtenir les résultats de l'analyse biologique.
L'échantillon biologique peut se présenter sous forme liquide ou sous forme d’un fluide et comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, et peut par exemple être un fluide corporel tel que du sang, de la lymphe, du liquide cérébrospinal, du liquide amniotique, de l'urine, du mucus, etc., ou des extraits ou broyats de tissus mis en suspension, comme par exemple un prélèvement rhino-pharyngé ou buccal, etc.
La carte d'analyse 1 comprend généralement une structure 2, généralement en matière plastique, qui forme une matrice dans laquelle sont formés ou insérés les autres éléments de la carte d'analyse 1. La structure 2 peut avantageusement comprendre au moins deux films de plastique souple ou flexible, de préférence transparents, scellés l'un à l'autre sauf dans les zones accueillant les autres éléments de la carte d'analyse 1 entre les deux films. Il peut être ajouté une feuille opaque préférentiellement en aluminium fixée sur l’une des faces externes d’un des films plastique.
Parmi ces éléments, on trouve notamment une chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 configurée pour recevoir l'échantillon biologique comprenant des cellules biologiques. Dans cet exemple, la chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 se présente comme un espace entre les films de la structure 2. La chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 peut notamment être délimitée par des zones hermétiquement scellées de la structure 2. La chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 peut être associée à des canaux d'amenée 4a, 4b de l'échantillon biologique et/ou d'autre liquide, et à un canal d'évacuation 4c configuré pour évacuer les cellules biologiques de la chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 une fois les cellules biologiques séparées. Ces canaux 4a, 4b, 4c débouchent dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 au niveau de discontinuités des zones hermétiquement scellées de la structure 2.
La chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 comprend un agglomérat 6 de corps solides et de liant. Un agglomérat 6 est un amas solide de corps solides liés entre eux par liant. L'agglomérat est typiquement rigide ou dur, mais peut être mou ou ductile, avec par exemple une consistance globale gélatineuse comme un gel. Dans tous les cas, l'agglomérat 6 est non-liquide, et est de préférence sec. L'agglomérat 6 est solide et peut donc être manipulé, et notamment être suspendu au moins pendant plusieurs secondes, par exemple par succion. Le liant lie les corps solides entre eux, et assure donc la cohésion de l'agglomérat 6. Typiquement, l'agglomérat 6 comprend au moins 100 corps solides, et de préférence au moins 1000 corps solides. Les corps solides présentent de préférence une même taille, typiquement avec un diamètre inférieur ou égal à 10 µm et de préférence encore inférieur à 3 µm. De préférence également, les corps solides ont un diamètre supérieur ou égal à 0.01 µm, et de préférence encore supérieur ou égal à 0.2 µm.
Les corps solides sont configurés pour causer mécaniquement une séparation de tout ou partie des composants de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles lesdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique, une fois que les corps solides sont libérés de l'agglomérat 6 et mis en mouvement en présence de l'échantillon biologique. Avantageusement, les corps solides sont magnétiques, et sont donc aptes à être déplacés par un champ magnétique extérieur. Les corps solides sont alors formés d'un matériau magnétique. On entend par matériau magnétique un matériau qui est aimanté ou qui sous l'effet d'un champ magnétique extérieur, acquiert une aimantation. C'est notamment le cas des matériaux ferromagnétique ou paramagnétique, et typiquement le cas fer ou de certains oxydes de fer. Un corps solide est dit dans un matériau magnétique quand il contient majoritairement un matériau magnétique, par exemple dans un alliage comprenant majoritairement un matériau magnétique. De préférence, les corps solides sont métalliques. Les corps solides peuvent avantageusement avoir une forme de solide de révolution, et de préférence peuvent être ronds, formant ainsi des billes magnétiques. De préférence, les corps solides sont des billes métalliques et magnétiques. Toutefois, les corps solides peuvent également être non métalliques et non magnétiques, et peuvent par exemple être en silice, et plus particulièrement être des billes de silice.
Le liant est soluble dans l'échantillon biologique de sorte que lorsque l'échantillon biologique est introduit dans la chambre de pré-traitement 4 où se trouve l'agglomérat 6, par exemple via les canaux d'amenée 4a, 4b, le liant se dissout et libère les corps solides dans l'échantillon biologique. Les corps solides sont ensuite mis en mouvement relatif par rapport aux cellules biologiques de l'échantillon biologique, par exemple grâce à un champ magnétique extérieur variable, facilement obtenu en contrôlant l'alimentation électrique d'un composant tel qu'une bobine, ou encore en utilisant des ondes de pression fluidique, par exemple en appuyant sur la paroi de la chambre de pré-traitement 4. Lorsque les corps solides sont destinés à opérer une lyse, les corps solides en mouvement exercent des pressions physiques sur les membranes des cellules biologiques, et provoquent la rupture desdites membranes, et donc la lyse des cellules biologiques. Lorsque les corps solides sont destinés à opérer une séparation des éléments figurés du sang, le contact entre les corps solides et les éléments figurés du sang lors du brassage entraîne la séparation desdits éléments figurés. La nature du pré-traitement obtenu peut dépendre du type d'échantillon biologique, de la taille des corps solides, et de l'intensité de leur mise en mouvement.
En général, il suffit que le liant soit soluble dans l'eau pour que le liant soit soluble dans l'échantillon biologique. L'agglomérat 6 est donc de préférence désagrégé en présence d'eau liquide. Le liant est choisi pour assurer la liaison des corps solides dans l'agglomérat 6 avant sa dissolution tout en limitant les interférences biologiques ou chimique avec les cellules biologiques qui pourraient être préjudiciables à l'analyse biologique prévue une fois dissous. Le liant peut par exemple contenir majoritairement des glucides, par exemple du sucre notamment du saccharose, ou contenir des polymères solubles comme le dextrane, ou l'acide polylactique ou PLA. D'autres additifs peuvent être présents, comme par exemple de l'albumine telle que l'albumine de sérum bovin ou BSA, des émulsifiants ou des surfactants tels que des polysorbates (esters d'acides gras et de polyoxyéthylène sorbitane).
La carte d'analyse 1 peut comprendre d'autres éléments en communication fluidique entre eux. Par exemple, le canal d'évacuation 4c peut relier la chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 à des chambres additionnelles 8, 9 permettant de mettre en œuvre de différents traitements sur les composants de l'échantillon biologique. Par exemple, une première chambre additionnelle 8 peut être une chambre de rinçage et/ou une chambre dans laquelle sont magnétiquement retenus les corps solides afin d'isoler les parties de l’échantillon biologique qui ne seront pas utiles pour la suite du traitement. Les corps solides peuvent être maintenus dans une telle chambre additionnelle 8 en y appliquant un champ magnétique, notamment permanent, par exemple au moyen d'un aimant placé en face de cette chambre additionnelle 8. Une autre chambre additionnelle 9 peut permettre de mettre en œuvre un procédé biologique ou chimique, comme par exemple l'amplification dans le cadre d'un procédé PCR. D'autres éléments tels qu'une plaque d'analyse 10 peuvent également être présents, celle-ci présentant par exemple des puits 12 munis de réactifs, dont l'interaction avec les parties traitées des cellules biologiques forme la base de l'analyse biologique. Il est par exemple possible d'observer la survenue ou non d'un changement visible dans chacun des puits 12 pour obtenir les résultats de l'analyse. Bien entendu, la carte d'analyse 1 décrite ci-dessus n'est qu'un exemple, sa composition et son organisation pouvant grandement varier en fonction des analyses qui doivent être effectuées, ainsi qu'en fonction des contraintes et choix de conception et de fabrication. La seule nécessité est que la carte d'analyse biologique comprenne une chambre de pré-traitement de l’échantillon 4 configurée pour recevoir un échantillon biologique, munie de corps solides.
En référence à la et à la , un procédé de fabrication d'une carte d'analyse biologique 1 selon l'invention va maintenant être décrit. Une étape préalable S01 peut comprendre la combinaison de corps solide et du liant pour obtenir un mélange liquide de corps solides et de liant, si le mélange n'est pas encore disponible. Typiquement, les corps magnétiques sont mis en suspension dans une solution liquide, typiquement une solution aqueuse, c'est-à-dire avec de l'eau pour solvant, avec un ou des liants propres à causer la liaison de corps magnétiques lors du séchage du mélange tout en limitant les interférences biologiques ou chimique préjudiciable à l'analyse biologique prévue. Comme évoqué ci-dessus, un liant peut être un sucre, notamment du saccharose. D'autres additifs peuvent être ajoutés, comme par exemple de l'albumine telle que l'albumine de sérum bovin ou BSA, des émulsifiant ou des surfactants tels que des polysorbates (esters d'acides gras et de polyoxyéthylène sorbitane).
A des fins de simplification, la fabrication d'un seul agglomérat 6 est illustré et décrit, mais il est bien entendu que la fabrication de plusieurs agglomérats 6 peut être menée en parallèle. Comme représenté sur les phases a1) et a2) de la , un volume 20 de mélange de corps solides et de liant est ensuite déposé (étape S02) sur une surface de séchage 22. Le volume 20 de mélange déposé sur la surface de séchage 22 dépend du nombre de corps solides qu'il est souhaité d’obtenir dans l'agglomérat, et de la concentration en corps solides du mélange. Par exemple, le volume 20 de mélange peut être compris entre 1 µL et 12 µL, et de préférence entre 2 µL et 6 µL. La surface de séchage 22 peut être toute surface permettant le séchage du mélange. Avantageusement, la surface de séchage 22 peut être le fond d'un puit 24, par exemple dans une plaque 26 comprenant plusieurs dizaines de puits 24. Ces puits 24 sont alors de préférence organisés régulièrement à la surface de la plaque 26, formant un réseau facilitant l'automatisation de la dépose des volumes 20 de mélange dans leurs puits 24 respectifs. L'utilisation d'un puits 24 permet de limiter l'étalement éventuel du volume 20 de mélange sur la surface de séchage 22, et de s'assurer du positionnement exact du volume 20 de mélange sur la surface de séchage 22, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas où tout ou partie du processus est automatisé.
Dans cet exemple, lors d'une première phase a1), une goutte 21 de mélange est formée au bout d'un instrument de dépose 23, qui est par exemple une pipette qui peut être portée par un bras robotisé. Cette goutte 21 est ensuite déposée dans le fond du puits 24 formant la surface de séchage 22, et l'instrument de dépose 23 est retiré. Pour éviter l'adhérence de l'agglomérat sur la surface de séchage 22, la surface de séchage peut être hydrophobe. Il est par exemple possible que la surface de séchage présente un matériau antiadhésif tel que du polytétrafluoroéthylène, ou PTFE. Il est également possible d'enduire la surface de séchage 22 avec un produit hydrophobe tel qu'une huile ou une cire.