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Perfectionnements aux seringues à pistons multiples et procédés de véhiculation et de mesure de fluides mettant en oeuvre de telles seringues.
L'invention a pour objet des seringues à pistons multiples portés par une même tige.
L'invention concerne également diverses applica- tions de telles seringues à l'aspiration,à la mesure,au mélange et à la distribution de fluides.
On est souvent amené à effectuer des mélanges de fluides dans des proportions bien déterminées, ou à mettre sélectivement en communication deux conduits de deux groupes différents de conduits,ou à mesurer de façon très précise de très petites quantités de fluides ou encore à rincer un,conduit déterminé, dans lequel a été aspiré un premier fluide, au moyen d'un second fluide, afin d'éli- miner toute trace dudit premier fluide, ou enfin à distribuer des fluides différents avec un même système
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distributeur sans que ces fluides soient en contact avec ce système.
Les seringues à pistons multiples portés par la même tige selon l'invention permettent d'effectuer faci- lement et automatiquement ces différentes opérations.
Les seringues conformes à l'invention sont essen- tiellement caractérisées en ce qu'elles comportent, à l'intérieur d'un ou de plusieurs corps de seringues cylin- driques dans lesquels débouchent une pluralité de conduits, une pluralité de pistons portés par une même tige.
Les corps de seringue peuvent, suivant les appli- cations, avoir une section constante sur toute leur lon- gueur ou comporter plusieurs parties de sections diffé- rentes, des pistons de diamètres correspondants se déplaçant alors dans chacune desdites parties.
Il est connu qu'en déplaçant des pistons solidaires les uns des autres dans un tube de section constante et où débouchent latéralement une pluralité de conduits, il est possible de mettre en communication sélective ces conduits latéraux les uns avec les autres.
L'invention a pour objet des applications des seringues à pistons multiples définies ci-dessus autres que cette application bien connue. ,
Diverses formes d'exécution de l'invention et des procédés mettant en oeuvre de telles seringues seront décrits ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés. Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue schématique d'une première forme d'exécution de la seringue à piston multiples selon l'invention, appliquée à la distribution en proportions définies de différents fluides.
La figure 2 illustre une variante de cette forme CI. , exécution.
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Les figures 3, 4 et 5 sont des vues schématiques de trois variantes d'une micro seringue conforme à l'in- vention, permettant d'aspirer de très faibles quantités d'un fluide,
La figure 6 représente schématiquement une autre forme de réalisation'de la seringue conforme à l'invention, permettant de mettre sélectivement et successivement une pluralité de conduits en communication avec la chambre d'une seringue ou un système distributeur.
La figure 7 est une vue schématique d'un système utilisable en combinaison avec une seringue selon l'invention en vue de distribuer une pluralité de réactifs avec une seule et même chambre de seringue.
La figure 8 illustre, dans son principe, un procédé pour la mesure de quantités déterminées de fluides.
La figure 9 illustre une forme de mise en oeuvre de ce procédé utilisant des seringues conformes à l'in- vention.
Dans la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 1, le corps de seringue 16 n'a pas une section constante sur toute sa longueur, Mais comporte plusieurs parties cylindriques accolées, 16a, 16b... 16n, de sections différentes, à l'intérieur desquelles se meuvent des pistons 17 a, 17 b... 17 n, de diamètres correspondants. Des conduits 18a, 18b... 18n débouchent à la base de chacune de ces parties. Il est clair qu'en raison des différences de section qui existent entre les différentes parties du corps 16, les volumes aspirés ou refoulés dans chacune des chambres de la seringue par les conduits 18a... 18n le sont dans des proportions constantes.
Entrent également dans le cadre de l'invention
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des seringues de ce type, dans lesquelles un, plusieurs, ou la totalité des pistons sont constitues par des ensembles monoblocs tiges-pistons. C'est le cas par exemple de la seringue représentée sur la figure 2.
Cette seringue comporte un corps 21 de section uniforme ou non, à l'intérieur duquel des joints 12 et 13 limitent des chambres 24,25 et 26, dans lesquelles se déplacent des tiges-pistons 27, 28,29, de diamètres différents, entraînées par une même tige 30. Dans leur partie centrale les joints 22 et 23 comportent une découpe, de diamètre égal respectivement à celui des tiges-pistons 27 et 28, de manière à assurer un libre déplacement de celles-ci. Dans les chambres 24,25 et 26 débouchent respectivement des conduits 31, 32, 33, qui permettent d'aspirer ou refouler des quantités proportionnelles de fluides.
Entrent également dans le cadre de l'invention des seringues de ce type où le corps de seringue n'est plus unique mais multiple, les tiges des pistons circu- lant dans chacun des corps étant portées par un même ensemble monobloc, de manière'que les déplacements de ces pistons soient ainsi rigoureusement identiques.
La seringue représentée sur la figure 3 comporte un corps de seringue S,1, présentai deux parties, 41a et 41b, dans lesquelles se déplacent deux pistons 42a et 42b, de diamètres correspondants, portés par une même tige 43. Dans la partie 41a débouche un conduit 44. Dans la partie 41b débouche un conduit 45. La partie 41b est connectée à un conduit 46.
Dans une première application de cette forme de réalisation de la seringue selon l'invention, la serin- gue est utilisée pour mettre en communication différents
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conduits, ici les conduits 45 et 46 ou les conduits 44 et 45, le mouvement nécessaire pour cette commutation per- mettant en outre d'aspirer par le conduit 46, une quantité bien déterminée d'un premier fluide f1.
En effet, lorsque l'on fait passer les pistons de la position indiquée en traits interrompus à la position indiquée en traits pleins, on aspire par le conduit 46, une certaine quantité d'un fluide f1, tout en interrompant simultanément la communication entre les conduits 44 et 45 et en établissant la communication entre les conduits 45 et 46. On peut également, par exemple, envoyer par le conduit 45, un deuxième fluide f2 qui passera par le conduit 46, en rinçant celui-ci et en le iébarrassant de toute trace du fluide f1, le fluide f2 pouvant, par exemple, avoir été aspiré par les conduits 44 et 45, lorsque ceux-ci étaient en communication.
Il est à noter qu'on a déjà proposé d'utiliser des seringues de ce type pour mettre en communication sélective deux ou plusieurs conduits, déplaçant des pis- tons, mais sans viser à aspirer simultanément par un autre conduit une quantité déterminée d'un fluide.
Dans cette première application de la seringue selon l'invention, les parties 41a et 41b du corps de seringue peuvent avoir indifféremment des sections égales ou différentes.
Dans une autre application de la forme de réali- sation de la seringue selon l'invention, représentée sur la figure 3, les parties 41a et 41b ont des diamètres très peu différents, le diamètre du piston 42a étant par exemple légèrement supérieur à celui du piston 42b. Il est clair qu'en déplaçant la tige 43 suivant la flèche F1, on aspire par le conduit 4 une microquantité de fluide,
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proportionnelle au déplacement de la tige et à la diffé- rence de section entre les pistons.
On utilise habituel- lement dans ce but des microseringues à un seul piston, mais l'usinage de celles-ci est très délicat, alors qu'avec la seringue qui vient d'être décrite le corps de la seringue comme les pistons peuvent être facilement usinés.
On notera que, dans cette application, les conduits 5 et 6 peuvent être ou non supprimés suivant les buts recherchés et les fonctions annexes de la seringue.
Dans une troisième application de la seringue représentée sur la figure 3, les parties 41a et 41b ont une section très peu différente, le diamètre de la partie 41a étant par exemple très légèrement supérieur à celui de la partie 41b.
Lorsque l'on fait passer les pistons de la posi- tion représentée en traits interrompus à celle représentée en traits pleins, on aspire par le conduit 4 une micro- quantité de fluide comme décrit précédemment. Ce faisant, on interrompt simultanément la communication entre les conduits 44 et 45 et on établit la communication entre les conduits 45 et 46, ce qui permet, par exemple, d'aspi- rer par ces conduits 45 et 46 un deuxième fluide, de manière à rincer ces conduits.
Toute variante constructive de la seringue représentée sur la figure 3 entre naturellement dans le cadre de l'invention. On peut, par exemple, utiliser un nombre différent de pistons et de conduits, inverser les dimensions des parties 41a et 41b, inverser les fonctions des conduits 44 et 45. Ces différents conduits peuvent naturellement être connectés à une seringue,, simple ou pistons multiples,, oa à tout autre Doyen de distribution.
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Dans la variante représentée sur la figure 4, deux tiges 51 et 52, de sections différentes, coulissent respectivement dans des joints 53 et 54, qui définissent, à l'intérieur d'un corps de seringue 55, une chambre 56, dans laquelle débouche un conduit 57. Cette seringue permet d'aspirer par le conduit 57 de microquantités d'un fluide, proportionnelles à la différence de section entre les tiges 51 et 52, comme décrit en référence à la figure 3.
Dans une application de cette forme de réalisa- tion de la seringue selon l'invention, les différences de section n'apparaissent que sur une longueur déterminée de la tige ou du corps de seringue. Il est clair qu'il suffit alors que la tige de la seringue soit déplacée d'une longueur supérieure à cette longueur pour que la seringue aspire un volume constant, quel que soit le dé- placement de la tige, la seringue faisant alors office d'une micro seringue à volume constant. La faible différen.,. ce de section entre deux éléments ou parties de la micro- seringue peut être obtenue soit lors de la fabrication de la seringue par un procédé connu, soit ultérieurement, par érosion partielle de l'un des éléments de la seringue ou par apport d'un matériau.
Le volume constant aspiré sera naturellement égal aa volume total de matériau apporté ou enlevé. L'application de ces procédés de fabrication, connus en soi, à la préparation de seringues permettant d'aspirer un volume constant de fluide, fait également partie de l'invention.
Naturellement, Le déplacement des tiges de seringue sur une longueur supérieure à celle sur laquelle deux éléments ou deux parties de la seringue présentent
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joints soient en une matière suffisamment élastique pour pouvoir compenser ces faibles différences de section et continuer à assurer une séparation étanche des diverses chambres du corps de seringue.
La variante représentée sur la figure 5 est également une micro seringue qui dérive directement de celle représentée sur la figure 4p dont elle est une forme limite. Dans cette variante, une tige 58, de section uniforme et très petite, coulisse dans un joint 59, qui définit, à une extrémité d'un corps de seringue 60, une chambre 61, dans laquelle débouche un conduit 62, par lequel on peut aspirer de microquantités d'un fluide en déplaçant la tige 58,
Comme il a déjà été indiqué, il est connu d'utiliser des pistons multiples circulant à l'intérieur d'un tube dans lequel débouchent latéralement de nombreux conduits, pour mettre ces conduits en communication sélective.
Entre dans le cadre de l'invention, l'utili- sation d'une seringue à pistons multiples dont la tige est creuse sur une partie de sa longueur jusqu'à une lumière ménagée entre deux joints, ceci de façon à pouvoir mettre un conduit rapidement en communication avec n'im- porte lequel des conduite latéraux. La figure 6 illustre une seringue à pistons multiples conçue en vue de cette application.
Une tige 67, creuse dans sa partie supérieure jusqu'à une lumière 69, porte quatre joints J1, J2, J3 et J4. Les joints et la tige coulissent à l'intérieur d'un tube 68, dans lequel débouchent des conduits 65a ... 65n entre les joints extrêmes, J1 et J4, lesquels peuvent être fixes ou mobiles par rapport à la tige 67.
Les joints J2 et J3 sont distants d'une longueur inférienureà celle
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qui sépare deux conduits adjacents 65a et 65b, 65b et 65c, etc..., de sorte qu'iL suffit d'amener ces joints en aval et en amont de l'un de ces conduits pour le mettre sélectivement en communication avec un conduit 66, relié soit au tube 67, soit au tube 68, à travers la lumière 69 ménagée dans la tige 67 entre les joints J2 et J3.
Avec les procédés connus, les systèmes distri- buteurs et les tuyaux y aboutissant sont souillés par les fluides qu'ils doivent distribuer, ce qui implique l'emploi d'un matériau insensible à ces fluides.
La figure 7 illustre un système permettant de passer d'un fluide à l'autre sans avoir à nettoyer le système distributeur et sans avoir à utiliser un matériau spécial.
Un flacon 70, plein de réactif et sans aucune trace de gaz reçoit deux tuyaux 71 et 72 (figure 7).
Le tuyau 71 débouche dans une poche 73 à paroi extrêmement mince et souple, sans forme propre qu'elle pourrait avoir tendance à reprendre, ladite poche étant disposée par exemple à l'intérieur du flacon 70 ou à tout autre emplacement convenable sur le conduit 71. La finesse de la poche 73 peut être poussée à l'extrême, les parois n'ayant aucune pression à supporter, les seules qualités requises étant l'imperméabilité et l'inertie du matériau utilisé vis à vis du réactif et vis à vis du liquide arrivant par le tuyau 71. Ce tuyau est connecté à une système distributeur, qui refoule une quantité bien déter- minée de liquide, de sorte qu'il sort par le tuyau 72, une quantité exactement égale de réactif.
Si l'on utilise divers flacons de ce type, qui contiennent des réactifs différents et dans lesquels
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il suffit de connecter ces conduits respectivement aux conduits 61a, 61n de la seringue représentée sur la figure 6, pour refouler sélectivement une quantité déter- minée d'un liquide de l'un quelconque des flacons, au moyen de cette même seringue connectée par le conduit 66 à un seul système distributeur.
On peut naturellement inverser les rôles des conduits 71 et 72 des flacons 70.
Dans une variante du dispositif représenté sur la figure 7, la poche déformable est supprimée, et l'on dispose à l'intérieur du flacon 70 un liquide non miscible avec les liquides circulant dans les conduits 71 et 72, d'une densité comprise entre celles de ces liquides et ne réagissant pas avec eux.
Les figures 8 et 9 illustrent l'application de seringues, conformes à l'invention, à la distribution de volumes déterminés de différents fluides, sans utilisation d'appareils volumétriques connus.
Deux ensembles commutateurs 81 et 82 sont reliée par un conduit 83, dont le volume est égal à celui de .la quantité de fluide que l'on désire mesurer. Le terme de "conduits 3" doit être pris dans son acception la plus large, une enceinte d'un volume déterminé pouvant être prévue sur ce conduit, de même que des systèmes permettant de modifier- sa forme ou de faire varier son volume, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention.
Au système commutateur 81 sont connectés un conduit 84, relié à la source de fluide à mesurer (non représentée), et un conduit 85, tandis qu'au système commutateur 82 sont connectés un conduit 86 relié au dispositif d'aspiration, et un conduit 87.
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utilisant un fluide neutre ou un fluide en quantité déterminée sont prévus et connectés respectivement soit au conduit 85, soit au conduit 87, le second conduit ne jouant qu'un rôle passif dans la mise en oeuvre de l'invention.
Les systèmes de commutations 81 et 82 étant d'abord dans une position telle que.les conduits 84, 83 et 86 soient en relation, on fait fonctionner le disposi- tif d'aspiration connecta au conduit 86, de manière à emplir complètement de fluide le conduit 83. On inverse alors la commutation des systèmes 81 et 82, de manière à mettre en communication :.es conduits 83, 85 et 87, et l'on fait ensuite fonctionner le dispositif d'aspiration con- necté au conduit 87 ou de refoulement connecté au conduits 85 ou vice-versa, de manière à expulser par le conduit 87 ou vice-versa par le conduit 85, la quantité de liquide contenue dans le conduit 83.
Sur la figure 9, est représenté un dispositif du type de celui qui vient d'être décrit, dans lequel les systèmes de commutation sont constitués par des seringues à pistons multiples 91 et 92, connectées entre elles par un ou plusieurs conduits 93a, 93b, 93c... 93n, débouchant sur les parois latérales du corps de ces seringues.
Dans la seringue 1 débouchent des conduits 94a, 94b,..., 94n connectés à des sources de fluides diffé- rents. La fraction supérieure, 95a, de la tige 95 de cette seringue est creuse et communique par une lumière 98 avec l'intérieur du corps de seringue. Des pistons J5, J6, J7, portés par la tige 15, ferment joints et permettent de mettre sélectivement en communication un ou plusieurs des conduits 94a, ...94n, avec un ou plusieurs conduite 93a,
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De façon analogue, la tige 96 de la seringue 92 est creuse sur toute sa longueur et comporte deux lumières, 99 et 100, séparées par un bouchon 101, qui mettent res- pectivement en relation la partie supérieure 96a et la partie inférieure 96b de cette tige avec le corps de la seringue, Des pistons formant joints, J8, J9 et J10, permettent de mettre sélectivement en communication un ou plusieurs des conduits 93a, ... 93n avec les parties supérieure ou inférieure de la tige 96.
0'est ainsi, par exemple, que, dans la position représentée sur la figure 9, le conduit 94e, le conduit 93e et la partie inférieure 96b de la tige 96 sont en communication. -En déplaçant la tige 95a, de manière que les joints J5 et J6 soient de part et d'autre du tube 93e et la tige 96, de façon que les joints J8 et J9 soient de part et d'autre du tube 93e, on amène la partie supérieure de la tige 95a, le tube 93e et la partie supérieure de la tige 96, 96a, en communication.
Pour faire jouer aux seringues 91 et 92 le rôle des systèmes de commutation décrits en référence à la figure 1, il suffit de connecter la partie 95a de la tige 95 à un système de refoulement ou la partie inférieu- re 96a (ou la partie supérieure 96b) de la tige 96 à un système d'aspiration, de manière à pouvoir mesurer ainsi des quantités de liquide dont le volume est égal au volume interne des conduits 93a.
Naturellement, toutes les variantes constructi- ves ou fonctionnelles du dispositif qui vient d'être décrit entrent dans le cadre de l'invention. On peut, par exemple, supprimer la partie creuse 95a de la tige 95, puisque la partie 96b de la tige 96 peut être munie d'un système d'aspiration. De même, on peut remplacer la
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seringue 91 par une seringue du-type de la seringue 92 et faire arriver le fluide par la partie creuse 95b de la tige 95 de cette seringue, en supprimant les tuyaux 94a, 94b, et inverser les systèmes d'aspiration et de refoule- ment.
On peut également prévoir des connexions supplémen- taires entre les divers conduits et seringues, et relier, par exemple, le tube 96a d'une seringue 92 à un tube 95a d'une seringue 91 pour obtenir un rinçage du tube 93 par le fluide mesuré arrivant en 95a ; on peut supprimer éventuel- lement le système commutateur 81 (figure 8), l'extrémité correspondante du conduit 82 plongeant alors dans le fluide à mesurer et étant extraite de ce fluide, après commutation du système 82 ; peut, par exemple, supprimer le tube 96a, par lequel sort le fluide mesuré, et faire sortir ce fluide par un conduit latéral de la seringue 92 placé comme le sont sur la figure 8 les conduits 94 par rapport à la seringue 91 ; de cette manière, on peut connecter les dif- férents conduits de sortie au tuyaux 94a ... 94 n d'une autre seringue ;
plusieurs seringues de type 91 ou 92 peu- vent être connectées par des tuyaux 93e1 93e2, 93e3 à une même seringue 92, plusieurs fluides étant ainsi mélangés dans le tuyau de sortie.
Toute inversion'dans le sens de déplacement des fluides, dans le rôle attribué aux différents conduits,dans le rôle attribué aux différentes seringues, tout changement de position des différent:) conduits par rapport aux serin- gues, tous les raccordements possibles, toute démultiplica- tion du nombre des seringues et tout mode de liaison des seringues entre elles font également partie de l'invention.
On notera qu'il est possible de mouler ou d'usi- ner en un seul bloc les différentes variantes des seringues conformes à l'invention.
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Improvements to multiple-piston syringes and methods for conveying and measuring fluids using such syringes.
The subject of the invention is syringes with multiple pistons carried by the same rod.
The invention also relates to various applications of such syringes to aspirating, measuring, mixing and dispensing fluids.
It is often necessary to mix fluids in well-determined proportions, or to selectively connect two conduits of two different groups of conduits, or to measure very small quantities of fluids very precisely or to rinse one, determined conduit, in which a first fluid has been sucked, by means of a second fluid, in order to eliminate all traces of said first fluid, or finally to distribute different fluids with the same system
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distributor without these fluids being in contact with this system.
The syringes with multiple pistons carried by the same rod according to the invention make it possible to perform these various operations easily and automatically.
The syringes according to the invention are essentially characterized in that they comprise, inside one or more cylindrical syringe bodies into which a plurality of conduits emerge, a plurality of pistons carried by a same rod.
The syringe bodies can, depending on the applications, have a constant section over their entire length or comprise several parts of different sections, pistons of corresponding diameters then moving in each of said parts.
It is known that by moving pistons integral with one another in a tube of constant section and into which a plurality of conduits open laterally, it is possible to selectively place these lateral conduits in communication with one another.
The subject of the invention is applications of multiple piston syringes defined above other than this well known application. ,
Various embodiments of the invention and of the methods using such syringes will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings. On these drawings:
Figure 1 is a schematic view of a first embodiment of the multiple plunger syringe according to the invention, applied to the distribution in defined proportions of different fluids.
FIG. 2 illustrates a variant of this form CI. , execution.
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FIGS. 3, 4 and 5 are schematic views of three variants of a micro syringe in accordance with the invention, making it possible to aspirate very small quantities of a fluid,
FIG. 6 schematically represents another embodiment of the syringe according to the invention, making it possible to selectively and successively put a plurality of conduits in communication with the chamber of a syringe or a dispensing system.
FIG. 7 is a schematic view of a system which can be used in combination with a syringe according to the invention with a view to dispensing a plurality of reagents with one and the same syringe chamber.
FIG. 8 illustrates, in principle, a method for measuring determined quantities of fluids.
FIG. 9 illustrates an embodiment of this method using syringes according to the invention.
In the embodiment of the invention shown in Figure 1, the syringe body 16 does not have a constant section over its entire length, but has several contiguous cylindrical parts, 16a, 16b ... 16n, of different sections. , inside which move pistons 17 a, 17 b ... 17 n, of corresponding diameters. Ducts 18a, 18b ... 18n open at the base of each of these parts. It is clear that because of the differences in section which exist between the different parts of the body 16, the volumes sucked or discharged into each of the chambers of the syringe through the conduits 18a ... 18n are so in constant proportions.
Also come within the scope of the invention
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syringes of this type, in which one, several, or all of the pistons are constituted by monobloc rod-piston assemblies. This is the case, for example, with the syringe shown in FIG. 2.
This syringe comprises a body 21 of uniform section or not, inside which joints 12 and 13 limit the chambers 24, 25 and 26, in which move piston rods 27, 28, 29, of different diameters, driven. by the same rod 30. In their central part, the seals 22 and 23 have a cutout, of diameter equal to that of the piston rods 27 and 28, respectively, so as to ensure free movement of the latter. In the chambers 24, 25 and 26 respectively open conduits 31, 32, 33, which make it possible to suck in or discharge proportional amounts of fluids.
Also within the scope of the invention are syringes of this type where the syringe body is no longer unique but multiple, the rods of the pistons circulating in each of the bodies being carried by the same one-piece assembly, so that the movements of these pistons are thus strictly identical.
The syringe shown in FIG. 3 comprises a syringe body S, 1, presented in two parts, 41a and 41b, in which two pistons 42a and 42b of corresponding diameters move, carried by the same rod 43. In the part 41a opens out. a conduit 44. A conduit 45 opens into part 41b. Part 41b is connected to a conduit 46.
In a first application of this embodiment of the syringe according to the invention, the syringe is used to put in communication different
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conduits, here conduits 45 and 46 or conduits 44 and 45, the movement necessary for this switching also making it possible to suck through conduit 46, a well determined quantity of a first fluid f1.
In fact, when the pistons are made to pass from the position indicated in broken lines to the position indicated in solid lines, a certain quantity of a fluid f1 is sucked through the duct 46, while simultaneously interrupting the communication between the conduits 44 and 45 and by establishing communication between conduits 45 and 46. It is also possible, for example, to send via conduit 45, a second fluid f2 which will pass through conduit 46, by rinsing the latter and removing it from any trace of the fluid f1, the fluid f2 possibly, for example, having been sucked up by the conduits 44 and 45, when the latter were in communication.
It should be noted that it has already been proposed to use syringes of this type to selectively place two or more conduits in communication, moving pistons, but without aiming to simultaneously suck from another conduit a determined quantity of one. fluid.
In this first application of the syringe according to the invention, the parts 41a and 41b of the syringe body can have equal or different sections indifferently.
In another application of the embodiment of the syringe according to the invention, shown in FIG. 3, the parts 41a and 41b have very little different diameters, the diameter of the piston 42a being for example slightly greater than that of the piston. piston 42b. It is clear that by moving the rod 43 along the arrow F1, a microquantity of fluid is sucked in through the pipe 4,
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proportional to the displacement of the rod and to the difference in section between the pistons.
Single-piston microsyringes are usually used for this purpose, but the machining thereof is very delicate, whereas with the syringe which has just been described the body of the syringe as the pistons can be easily. factories.
It will be noted that, in this application, the conduits 5 and 6 may or may not be omitted depending on the objectives sought and the ancillary functions of the syringe.
In a third application of the syringe shown in FIG. 3, the parts 41a and 41b have a very little different section, the diameter of part 41a being for example very slightly greater than that of part 41b.
When the pistons are passed from the position shown in broken lines to that shown in solid lines, a micro-quantity of fluid is sucked through line 4 as described above. In doing so, the communication between the conduits 44 and 45 is simultaneously interrupted and the communication between the conduits 45 and 46 is established, which makes it possible, for example, to suck through these conduits 45 and 46 a second fluid, so to rinse these conduits.
Any constructive variant of the syringe shown in FIG. 3 naturally comes within the scope of the invention. One can, for example, use a different number of pistons and conduits, reverse the dimensions of parts 41a and 41b, reverse the functions of conduits 44 and 45. These different conduits can naturally be connected to a syringe, single or multiple pistons. ,, oa to any other Distribution Dean.
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In the variant shown in Figure 4, two rods 51 and 52, of different sections, slide respectively in joints 53 and 54, which define, inside a syringe body 55, a chamber 56, into which opens a conduit 57. This syringe makes it possible to suck through the conduit 57 microquantities of a fluid, proportional to the difference in section between the rods 51 and 52, as described with reference to FIG. 3.
In an application of this embodiment of the syringe according to the invention, the differences in section appear only over a determined length of the rod or of the syringe body. It is clear that it is then sufficient for the rod of the syringe to be displaced by a length greater than this length for the syringe to aspirate a constant volume, whatever the displacement of the rod, the syringe then acting as the syringe. 'a constant volume micro syringe. The small difference.,. this section between two elements or parts of the micro-syringe can be obtained either during the manufacture of the syringe by a known method, or subsequently, by partial erosion of one of the elements of the syringe or by adding a material.
The constant volume drawn in will naturally be equal to the total volume of material supplied or removed. The application of these manufacturing methods, known per se, to the preparation of syringes making it possible to aspirate a constant volume of fluid, also forms part of the invention.
Naturally, the displacement of the syringe rods over a length greater than that over which two elements or two parts of the syringe present
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seals are made of a material sufficiently elastic to be able to compensate for these small differences in section and continue to ensure a sealed separation of the various chambers of the syringe body.
The variant shown in FIG. 5 is also a micro syringe which derives directly from that shown in FIG. 4p, of which it is a limiting form. In this variant, a rod 58, of uniform and very small cross-section, slides in a seal 59, which defines, at one end of a syringe body 60, a chamber 61, into which opens a conduit 62, through which one can aspirate microquantities of a fluid by moving the rod 58,
As has already been indicated, it is known practice to use multiple pistons circulating inside a tube into which numerous ducts open laterally, in order to put these ducts in selective communication.
Within the scope of the invention, the use of a multiple-piston syringe, the rod of which is hollow over part of its length up to a lumen formed between two joints, this so as to be able to put a conduit. quickly in communication with any of the side pipes. Figure 6 illustrates a multiple plunger syringe designed for this application.
A rod 67, hollow in its upper part up to a light 69, carries four joints J1, J2, J3 and J4. The joints and the rod slide inside a tube 68, into which ducts 65a ... 65n open between the end joints, J1 and J4, which can be fixed or movable relative to the rod 67.
J2 and J3 joints are spaced a length less than that
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which separates two adjacent conduits 65a and 65b, 65b and 65c, etc ..., so that it suffices to bring these joints downstream and upstream of one of these conduits to put it selectively in communication with a conduit 66, connected either to tube 67 or to tube 68, through the slot 69 formed in the rod 67 between the joints J2 and J3.
With the known methods, the distribution systems and the pipes leading to them are contaminated by the fluids which they have to distribute, which implies the use of a material insensitive to these fluids.
Figure 7 illustrates a system for switching from one fluid to another without having to clean the dispensing system and without having to use a special material.
A flask 70, full of reagent and without any trace of gas receives two pipes 71 and 72 (FIG. 7).
The pipe 71 opens into a pocket 73 with an extremely thin and flexible wall, without any specific shape that it could tend to take up, said pocket being arranged for example inside the bottle 70 or at any other suitable location on the pipe 71 The fineness of the pocket 73 can be pushed to the extreme, the walls having no pressure to withstand, the only qualities required being the impermeability and the inertia of the material used with respect to the reagent and with respect to the. liquid arriving through pipe 71. This pipe is connected to a distributor system, which delivers a well-determined quantity of liquid, so that it leaves through pipe 72, an exactly equal quantity of reagent.
If various vials of this type are used, which contain different reagents and in which
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it suffices to connect these conduits respectively to the conduits 61a, 61n of the syringe shown in FIG. 6, in order to selectively discharge a determined quantity of a liquid from any one of the bottles, by means of this same syringe connected by the leads 66 to a single distributor system.
It is of course possible to reverse the roles of the conduits 71 and 72 of the bottles 70.
In a variant of the device shown in Figure 7, the deformable bag is omitted, and there is placed inside the bottle 70 a liquid immiscible with the liquids circulating in the conduits 71 and 72, with a density between those of these liquids and not reacting with them.
FIGS. 8 and 9 illustrate the application of syringes, in accordance with the invention, to the distribution of determined volumes of different fluids, without using known volumetric devices.
Two switch assemblies 81 and 82 are connected by a conduit 83, the volume of which is equal to that of the quantity of fluid which is to be measured. The term "ducts 3" should be taken in its broadest sense, an enclosure of a determined volume being able to be provided on this duct, as well as systems making it possible to modify its shape or to vary its volume, without that one therefore leaves the scope of the invention.
To the switching system 81 are connected a conduit 84, connected to the source of fluid to be measured (not shown), and a conduit 85, while to the switching system 82 are connected a conduit 86 connected to the suction device, and a conduit 87.
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Means of p "t: nxwx '° or aspiration
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using a neutral fluid or a fluid in a determined quantity are provided and connected respectively either to the conduit 85 or to the conduit 87, the second conduit only playing a passive role in the implementation of the invention.
The switching systems 81 and 82 being first in a position such that the conduits 84, 83 and 86 are in relation, the suction device connected to the conduit 86 is operated so as to completely fill with fluid. the conduit 83. The switching of the systems 81 and 82 is then reversed, so as to put in communication:. the conduits 83, 85 and 87, and the suction device connected to the conduit 87 or discharge connected to ducts 85 or vice versa, so as to expel through duct 87 or vice versa via duct 85, the quantity of liquid contained in duct 83.
In FIG. 9 is shown a device of the type of that which has just been described, in which the switching systems consist of syringes with multiple pistons 91 and 92, connected together by one or more conduits 93a, 93b, 93c ... 93n, opening onto the side walls of the body of these syringes.
Conduits 94a, 94b, ..., 94n open into syringe 1, connected to sources of different fluids. The upper fraction, 95a, of the rod 95 of this syringe is hollow and communicates by a lumen 98 with the interior of the syringe body. Pistons J5, J6, J7, carried by the rod 15, close joints and allow one or more of the conduits 94a, ... 94n to be selectively placed in communication with one or more conduits 93a,
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Similarly, the rod 96 of the syringe 92 is hollow over its entire length and comprises two openings, 99 and 100, separated by a stopper 101, which respectively connect the upper part 96a and the lower part 96b of this. rod with the body of the syringe, Pistons forming seals, J8, J9 and J10, allow one or more of the conduits 93a, ... 93n to be placed in communication with the upper or lower parts of the rod 96.
Thus, for example, in the position shown in FIG. 9, the duct 94e, the duct 93e and the lower part 96b of the rod 96 are in communication. -By moving the rod 95a, so that the joints J5 and J6 are on either side of the 93e tube and the rod 96, so that the J8 and J9 joints are on either side of the 93e tube, we brings the upper part of the rod 95a, the tube 93e and the upper part of the rod 96, 96a, in communication.
To make the syringes 91 and 92 play the role of the switching systems described with reference to FIG. 1, it suffices to connect the part 95a of the rod 95 to a delivery system or the lower part 96a (or the upper part 96b) of the rod 96 to a suction system, so as to be able to measure quantities of liquid whose volume is equal to the internal volume of the conduits 93a.
Naturally, all the constructive or functional variants of the device which has just been described come within the scope of the invention. It is possible, for example, to eliminate the hollow part 95a of the rod 95, since the part 96b of the rod 96 can be provided with a suction system. Similarly, we can replace the
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syringe 91 by a syringe of the type of syringe 92 and make the fluid flow through the hollow part 95b of the rod 95 of this syringe, eliminating the pipes 94a, 94b, and reverse the suction and delivery systems .
It is also possible to provide additional connections between the various conduits and syringes, and connect, for example, the tube 96a of a syringe 92 to a tube 95a of a syringe 91 in order to obtain rinsing of the tube 93 by the measured fluid. arriving in 95a; the switching system 81 (FIG. 8) can optionally be eliminated, the corresponding end of the duct 82 then immersed in the fluid to be measured and being extracted from this fluid, after switching of the system 82; can, for example, remove the tube 96a, through which the measured fluid leaves, and discharge this fluid through a lateral conduit of the syringe 92 placed as are in FIG. 8 the conduits 94 relative to the syringe 91; in this way, the various outlet conduits can be connected to the tubing 94a ... 94 n of another syringe;
several syringes of type 91 or 92 can be connected by pipes 93e1, 93e2, 93e3 to the same syringe 92, several fluids being thus mixed in the outlet pipe.
Any inversion in the direction of movement of the fluids, in the role assigned to the different conduits, in the role assigned to the different syringes, any change in the position of the different :) conduits in relation to the syringes, all possible connections, any reduction - tion of the number of syringes and any method of linking the syringes together also form part of the invention.
It will be noted that it is possible to mold or machine in a single block the different variants of the syringes according to the invention.